In 2010 het Suid-Korea se POSCO, Daewoo Shipbuilding en die wêreld se vyf groot klassifikasieverenigings die projek begin van "gesamentlike ontwikkeling van hoë mangaanstaal en sweismateriale vir ultra-lae temperatuur", en het massaproduksie van hoë mangaanstaal vir LNG-opgaartenks in 2015. Teen Junie 2022, om deur die tegniese bottelnek te breek, Suid-Korea se Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) en POSCO sal die eerste ter wêreld hou om hoë-mangaanstaal LNG-brandstofopgaartenks te installeer op LNG-aangedrewe baie groot ruvoertuie (VLCC's)-seremonie, en het gesê dat hulle brandstoftenkvervaardigingstegnologie ontwikkel het van staalvoorbehandeling tot sweiswerk en vorm.
1. Wat is hoë mangaanstaal?
Hoë mangaanstaal vir LNG-opgaartenks is 'n legeringstaal met mangaan-inhoud tussen 22-25%, wat goeie lae temperatuurweerstand en hoë slytasieweerstand het, wat duideliker is as tradisionele LNG-opgaartenks. Dit is die nuwe liefling van LNG-opgaartenk materiaal wat Suid-Korea vir meer as tien jaar aan navorsing en ontwikkeling gewy het.
2. Kort ontleding van staaltipes en hul voor- en nadele vir LNG-opgaartenks Ons bypassende sweisverbruiksgoedere kan aan hierdie streng vereistes voldoen: Aangesien groot LNG-brandstofopgaartenks die kerntoerusting van omgewingsvriendelike brandstofaangedrewe skepe en die hele LNG-industrieketting is, die tegniese standaarde is uiters streng en die koste is duur. VNG word gewoonlik onder die ultra-lae temperatuur omgewing van -163°C gestoor en vervoer. Daar word na die "Internasionale Kode vir die Konstruksie en Toerusting van Skepe wat Vloeibare Gasse in Bulk vervoer" verwys as die "IGC-kode". Die vier lae-temperatuur materiale wat vir LNG-konstruksie gebruik kan word, sluit in: aluminiumlegeringsstaal, Oostenryk Tensitiese vlekvrye staal, austenitiese Fe-Ni legeringsstaal (ook bekend as Invar-staal) en 9%Ni-staal (sien Tabel 1 vir besonderhede), terwyl 9%Ni-staal die algemeenste gebruik word en wyd gebruik word vir LNG-brandstofopgaartenks. Maar die nadele is dat die prys steeds hoog is, die verwerkingsprosedures omslagtig is, die sterkte relatief laag is en die nikkelinhoud in die produk hoog is. In onlangse jare het die nikkelprys aanhou styg, en die produkkoste het aansienlik toegeneem.
4 kryogeniese materiale wat in LNG-konstruksie gebruik kan word onder die "IGC-kode"
| Minimum ontwerp temperatuur | Vernaamste staaltipes en hittebehandeling | Impak toets temperatuur |
| -165 ℃ | 9% Ni-staal NNT of QT | -196℃ |
| austenitiese vlekvrye staal - 304, 304L, 316/316L, 321 en 347 oplossing behandel | -196℃ | |
| Aluminiumlegering – 5083 uitgegloei | NO | |
| austenitiese yster-nikkel legering (36% Ni) |
Sterktevergelyking tussen algemeen gebruikte LNG-materiale en nuwe hoë mangaanstaal
| Item | Gewoonlik legering | hoë mangaan staal | ||||
| 9% Ni-staal | 304 SS | Alu 5083-O | Invar staal | MC | ||
| Basis materiaal | Chemiese samestelling | Fe-9Ni | Fe-18.5Cr-9.25Ni | Al-4,5 mg | Fe-36Ni | M CH mn |
| Mikrostruktuur | α1（+Y） | γ (FCC) | FCC | FCC | FCC | |
| Lewer kragMpa | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| Treksterkte Mpa | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196℃ImpakJ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| Sweiswerk | sweis verbruiksgoedere | Onkonaal | Tipe308 | ER5356 | - | FCA, SA, GTA |
| Lewer kragMpa | - | - | - | - | ≥400 | |
| TreksterkteMpa | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196℃ImpakJ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
Ultra-lae temperatuur hoë-mangaanstaal, wat hoë sterkte, hoë taaiheid en lae koste kombineer, het 'n baie wye toepassingsvooruitsig in die toekomstige LNG-brandstofopgaartenk en omgewingsbeskerming alternatiewe brandstofopgaartenkmarkte soos vloeibare ammoniak, vloeibare waterstof, en metanol.
Samestelling en prestasievereistes van hoë mangaanstaal
Chemiese samestelling (ASTM-konsep)
|
| C | Mn | p | s | Cr | Cu |
| % | 0,35-0,55 | 22,5-25,5 | ＜0,03 | ＜0.01 | 3,0-4,0 | 0,3-0,7 |
Meganiese gedrag
● Kristalstruktuur: gesiggesentreerde kubieke rooster (γ-Fe)
● Toelaatbare temperatuur＞-196℃
● Opbrengsterkte＞400MPa (58ksi)
● Treksterkte: 800~970MPa (116-141ksi)
● Charpy V-kerf impaktoets >41J by -196℃ (-320℉)
Bekendstelling van ons maatskappy se hoë mangaanstaal bypassende sweis verbruiksgoedere
In onlangse jare het ons ons gewy aan die navorsing en ontwikkeling van hoë-mangaan staal wat ooreenstem met sweis verbruiksgoedere vir LNG opgaartenks, en suksesvol ontwikkel sweis verbruiksgoedere wat kan ooreenstem met die eienskappe van hoë-mangaan staal basis materiaal vir LNG opgaartenks. Die spesifieke eienskappe word in Tabel 2 getoon.
Meganiese eienskappe van hoë mangaan staal wat ooreenstem met sweis verbruiksgoedere gedeponeer metaal
| Naam | Posisie | meganiese eienskappe | ||||
| YP | TS | EL | -196℃ impak | radiografiese toetse | ||
| Ontwerp doelwitte | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| GER-HMA Φ3,2 mm | Handmatige elektrode | 488 | 686 | 46,0 | 73,3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3,2 mm | Metaal kern draad | 486 | 700 | 44,5 | 62,0 | I |
Ps. Metaalpoeierkern ondergedompelde boogsweisdraad vir hoë mangaanstaal neem bypassende vloed GXR-200 aan vir hoë mangaanstaal
Sweisbaarheid en voorbeeld vertoon van hoë mangaan staal sweis verbruiksgoedere vir LNG opgaartenks
Die sweisbaarheid van sweisverbruiksartikels vir hoë mangaanstaal word soos volg getoon
Elektrode (GER-HMA) plat filetsweis na slakverwydering
Elektrode (GER-HMA) hoogtehoeksweiswerk na slakverwydering
Sweisstaaf (GER-HMA) voor en na filet sweis slak verwydering
Metaalpoeierkern ondergedompelde boog (GCR-HMA-S) sweisvertoning
Die monsters van hoë mangaan staal sweisstaaf sweisverbindings word soos volg getoon
Platsweis (1G) trekmonstervertoning
Vertikale sweis (3G) trekmonster vertoon
Plat sweis (1G) buig monster vertoon
Plat sweis (1G) buig monster vertoon
PS. Hoë mangaanstaal word gesweis met sweisstawe 1G en 3G, geen krake in die gesigbuig- en terugbuigmonsters nie, en die kraakweerstand is goed
Pos tyd: Nov-22-2022