Niadtong 2010, ang POSCO sa South Korea, Daewoo Shipbuilding ug ang lima ka dagkong klasipikasyon nga katilingban sa kalibutan nagsugod sa proyekto sa "hiniusang pag-uswag sa taas nga manganese steel ug welding nga mga materyales alang sa ultra-low temperature", ug nakab-ot ang mass production sa taas nga manganese steel alang sa LNG storage tanks sa 2015. Sa Hunyo 2022, aron makalusot sa teknikal nga bottleneck, ang Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) sa South Korea ug Ang POSCO maoy mohupot sa una sa tibuok kalibotan nga mag-instalar ug high-manganese steel LNG fuel storage tanks sa LNG-powered very large crude carriers (VLCCs) Ceremony, ug miingon nga nakaugmad kinig fuel tank manufacturing technology gikan sa steel pretreatment ngadto sa welding ug pagporma.
1. Unsa ang taas nga manganese steel?
Ang taas nga manganese nga asero alang sa mga tangke sa pagtipig sa LNG usa ka haluang metal nga asero nga adunay sulud nga manganese sa taliwala sa 22-25%, nga adunay maayo nga pagbatok sa ubos nga temperatura ug taas nga pagsukol sa pagsul-ob, nga labi ka klaro kaysa sa tradisyonal nga mga materyales sa tangke sa pagtipig sa LNG Kini ang bag-ong mahal sa tangke sa pagtipig sa LNG mga materyales nga gigahin sa South Korea sa panukiduki ug kalamboan sulod sa kapin sa napulo ka tuig.
2.Mubo nga pag-analisa sa mga tipo sa asero ug ang ilang mga bentaha ug mga disbentaha alang sa mga tangke sa pagtipig sa LNG Ang among mga katugbang nga mga gamit sa welding makatagbo niining mga higpit nga kinahanglanon: Tungod kay ang dagkong mga tangke sa pagtipig sa gasolina sa LNG mao ang kinauyokan nga kagamitan sa mga barko nga gipadagan sa gasolina sa kalikopan ug ang tibuuk nga kadena sa industriya sa LNG, ang teknikal nga mga sumbanan hilabihan ka estrikto ug ang gasto mahal. Ang LNG kasagarang gitipigan ug gidala ubos sa ultra-ubos nga temperatura nga palibot nga -163°C. Ang “International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk” gitawag nga “IGC Code”. Ang upat ka ubos nga temperatura nga mga materyales nga mahimong magamit alang sa pagtukod sa LNG naglakip sa: aluminum alloy steel, Austria Tensitic stainless steel, austenitic Fe-Ni alloy steel (nailhan usab nga Invar steel) ug 9% Ni steel (tan-awa ang Table 1 para sa mga detalye), samtang ang 9%Ni steel mao ang kasagarang gigamit ug kaylap nga gigamit alang sa LNG fuel storage tanks. Apan ang mga disbentaha mao nga ang presyo taas pa, ang mga pamaagi sa pagproseso lisud, ang kusog medyo ubos, ug ang nickel content sa produkto taas. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang presyo sa nickel nagpadayon sa pagsaka, ug ang gasto sa produkto miuswag pag-ayo.
4 cryogenic nga mga materyales nga magamit sa pagtukod sa LNG ubos sa "IGC Code"
Minimum nga temperatura sa disenyo | Panguna nga mga tipo sa asero ug pagtambal sa kainit | Temperatura sa pagsulay sa epekto |
-165 ℃ | 9% Ni steel NNT o QT | -196 ℃ |
austenitic stainless steel - 304, 304L, 316/316L, 321 ug 347 solusyon nga gitambalan | -196 ℃ | |
Aluminum haluang metal - 5083 annealed | NO | |
austenitic iron-nickel alloy (36%Ni) |
Pagkumpara sa kusog tali sa kasagarang gigamit nga mga materyales sa LNG ug bag-ong taas nga manganese nga asero
butang | Kasagaran nga haluang metal | taas nga manganese steel | ||||
9% Ni steel | 304 SS | Alu 5083-O | Invar nga asero | MC | ||
Base nga mga materyales | Kemikal nga Komposisyon | Fe-9Ni | Fe-18.5Cr-9.25Ni | Al-4.5Mg | Fe-36Ni | M CH mn |
Microstructure | α1(+Y) | γ(FCC) | FCC | FCC | FCC | |
Kalig-on sa aniMpa | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
Kusog sa Tensile Mpa | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
-196 ℃EpektoJ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
Mga welding | mga gamit sa welding | Inconal | Type308 | ER5356 | - | FCA,SA,GTA |
Kalig-on sa aniMpa | - | - | - | - | ≥400 | |
Kusog sa TensileMpa | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
-196 ℃EpektoJ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 |
Ang ultra-ubos nga temperatura nga high-manganese nga asero, nga naghiusa sa taas nga kusog, taas nga katig-a, ug mubu nga gasto, adunay usa ka halapad nga prospect sa aplikasyon sa umaabot nga tangke sa pagtipig sa gasolina sa LNG ug pagpanalipod sa kalikopan nga alternatibo nga mga merkado sa tangke sa pagtipig sa gasolina sama sa likido nga ammonia, likido nga hydrogen, ug methanol.
Mga kinahanglanon sa komposisyon ug pasundayag sa taas nga manganese steel
Komposisyon sa Kemikal (ASTM Draft)
| 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 |
Mekanikal nga kinaiya
● Kristal nga estraktura: nawong nakasentro cubic lattice (γ-Fe)
● Gitugotan nga temperatura>-196 ℃
● Kusog sa abot>400MPa (58ksi)
● Tensile strength: 800~970MPa (116-141ksi)
● Charpy V-notch impact test >41J sa -196℃(-320℉)
Pasiuna sa taas nga manganese steel matching welding consumables sa among kompanya
Sa bag-ohay nga mga tuig, gihalad namo ang among kaugalingon sa pagpanukiduki ug pagpalambo sa high-manganese steel matching welding consumables para sa LNG storage tanks, ug malampusong naugmad ang welding consumables nga mahimong motakdo sa mga kabtangan sa high-manganese steel base nga materyales para sa LNG storage tanks. Ang piho nga mga kabtangan gipakita sa Talaan 2.
Ang mekanikal nga mga kabtangan sa taas nga manganese steel matching welding consumables nga gideposito nga metal
Ngalan | Posisyon | mekanikal nga mga kabtangan | ||||
YP | TS | EL | -196 ℃ epekto | mga pagsulay sa radiographic | ||
Mga tumong sa disenyo | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
GER-HMA Φ3.2mm | Manwal nga elektrod | 488 | 686 | 46.0 | 73.3 | I |
GCR-HMA-S Φ3.2mm | Metal cored wire | 486 | 700 | 44.5 | 62.0 | I |
Ps.Metal powder core submerged arc welding wire alang sa taas nga manganese steel nagsagop sa matching flux GXR-200 alang sa taas nga manganese steel
Weldability ug sample display sa taas nga manganese steel welding consumables alang sa LNG storage tanks
Ang weldability sa welding consumables alang sa taas nga manganese steel gipakita ingon sa mosunod
Electrode (GER-HMA) flat fillet welding human sa pagtangtang sa slag
Electrode (GER-HMA) elevation angle welding human sa pagtangtang sa slag
Welding rod (GER-HMA) sa wala pa ug pagkahuman sa fillet welding slag pagtangtang
Metal powder core submerged arc (GCR-HMA-S) weld display
Ang mga sample sa taas nga manganese steel welding rod welding joints gipakita ingon sa mosunod
Flat welding (1G) tensile sample display
Vertical welding (3G) tensile sample display
Flat welding (1G) bending sample display
Flat welding (1G) bending sample display
PS.Ang taas nga manganese steel gi-welded sa welding rods 1G ug 3G, walay mga liki sa nawong nga bending ug back bending sample, ug maayo ang crack resistance
Panahon sa pag-post: Nob-22-2022