LNG—mataas na manganese steel at ang katugmang welding consumable na rekomendasyon nito

Noong 2010, sinimulan ng POSCO, Daewoo Shipbuilding ng South Korea, at limang pangunahing klasipikasyon na lipunan sa mundo ang proyekto ng "pinagsamang pag-unlad ng mataas na manganese steel at mga materyales sa hinang para sa napakababang temperatura", at nakamit ang mass production ng mataas na manganese steel para sa mga tangke ng imbakan ng LNG sa 2015. Pagsapit ng Hunyo 2022, para malagpasan ang teknikal na bottleneck, ang Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) at POSCO ng South Korea ay hahawak ng una sa mundo na mag-install ng mga high-manganese steel LNG fuel storage tank sa LNG-powered very large crude carriers (VLCCs) Ceremony, at sinabing nakabuo ito ng fuel tank manufacturing technology mula sa steel pretreatment hanggang sa welding at forming.

1. Ano ang mataas na manganese steel?

Ang mataas na manganese steel para sa mga tangke ng imbakan ng LNG ay isang haluang metal na bakal na may nilalamang mangganeso sa pagitan ng 22-25%, na may magandang mababang temperatura na paglaban at mataas na paglaban sa pagsusuot, na mas halata kaysa sa tradisyonal na mga materyales sa tangke ng imbakan ng LNG Ito ang bagong mahal ng tangke ng imbakan ng LNG mga materyales na inilaan ng South Korea sa pananaliksik at pag-unlad sa loob ng higit sa sampung taon.

2. Maikling pagsusuri ng mga uri ng bakal at ang mga pakinabang at disadvantage ng mga ito para sa mga tangke ng imbakan ng LNG Ang ating mga tumutugmang welding consumable ay makakatugon sa mahigpit na mga kinakailangan na ito: Dahil ang malalaking tangke ng imbakan ng gasolina ng LNG ay ang pangunahing kagamitan ng mga barkong pinapagana ng gasolina sa kapaligiran at ang buong kadena ng industriya ng LNG, ang mga teknikal na pamantayan ay lubhang mahigpit at ang gastos ay mahal. Ang LNG ay karaniwang iniimbak at dinadala sa ilalim ng napakababang temperatura na kapaligiran na -163°C. Ang "International Code para sa Konstruksyon at Kagamitan ng mga Barko na Nagdadala ng Mga Liquefied Gas sa Bulk" ay tinutukoy bilang "IGC Code". Ang apat na mababang-temperatura na materyales na maaaring gamitin para sa pagtatayo ng LNG ay kinabibilangan ng: aluminum alloy steel, Austria Tensitic stainless steel, austenitic Fe-Ni alloy steel (kilala rin bilang Invar steel) at 9%Ni steel (tingnan ang Talahanayan 1 para sa mga detalye), habang ang 9%Ni steel ay ang pinakakaraniwang ginagamit at malawakang ginagamit para sa mga tangke ng imbakan ng gasolina ng LNG. Ngunit ang disadvantages ay mataas pa rin ang presyo, masalimuot ang proseso ng pagproseso, medyo mababa ang lakas, at mataas ang nilalaman ng nickel sa produkto. Sa mga nagdaang taon, ang presyo ng nikel ay patuloy na tumaas, at ang halaga ng produkto ay tumaas nang malaki.

4 na cryogenic na materyales na maaaring magamit sa pagtatayo ng LNG sa ilalim ng "IGC Code"

Paghahambing ng lakas sa pagitan ng mga karaniwang ginagamit na materyales ng LNG at bagong mataas na manganese steel

Ang ultra-low temperature high-manganese steel, na pinagsasama ang mataas na lakas, mataas na tigas, at mababang gastos, ay may napakalawak na prospect ng aplikasyon sa hinaharap na tangke ng imbakan ng gasolina ng LNG at proteksyon sa kapaligiran na alternatibong mga merkado ng tangke ng imbakan ng gasolina tulad ng likidong ammonia, likidong hydrogen, at methanol.

Mga kinakailangan sa komposisyon at pagganap ng mataas na manganese steel

Komposisyon ng Kemikal (ASTM Draft)

Mekanikal na pag-uugali

● Crystal structure: face centered cubic lattice (γ-Fe)

● Pinahihintulutang temperatura＞-196℃

● Lakas ng ani＞400MPa (58ksi)

● Lakas ng tensile: 800~970MPa (116-141ksi)

● Charpy V-notch impact test >41J sa -196℃(-320℉)

Pagpapakilala ng mataas na manganese steel matching welding consumables ng aming kumpanya

Sa nakalipas na mga taon, inilaan namin ang aming sarili sa pagsasaliksik at pagbuo ng mga high-manganese steel na tumutugma sa welding consumable para sa mga tangke ng imbakan ng LNG, at matagumpay na nakabuo ng mga welding consumable na maaaring tumugma sa mga katangian ng high-manganese steel na mga base na materyales para sa mga tangke ng imbakan ng LNG. Ang mga partikular na katangian ay ipinapakita sa Talahanayan 2.

Mga mekanikal na katangian ng mataas na manganese steel matching welding consumables idineposito metal

Ps.Metal powder core submerged arc welding wire para sa mataas na manganese steel ay gumagamit ng pagtutugma ng flux GXR-200 para sa mataas na manganese steel

Weldability at sample na pagpapakita ng mataas na manganese steel welding consumable para sa mga tangke ng imbakan ng LNG

Ang weldability ng welding consumables para sa mataas na manganese steel ay ipinapakita bilang mga sumusunod

Electrode (GER-HMA) flat fillet welding pagkatapos alisin ang slag 

Electrode (GER-HMA) elevation angle welding pagkatapos alisin ang slag    

Welding rod (GER-HMA) bago at pagkatapos tanggalin ang fillet welding slag

Metal powder core submerged arc (GCR-HMA-S) weld display

Ang mga sample ng high manganese steel welding rod welding joints ay ipinapakita bilang mga sumusunod 

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 mataas na manganese steel ay hinangin gamit ang welding rods 1G at 3G, walang mga bitak sa mga sample ng baluktot sa mukha at likod, at maganda ang crack resistance