У 2010 годзе POSCO з Паўднёвай Карэі, Daewoo Shipbuilding і пяць асноўных сусветных класіфікацыйных таварыстваў пачалі праект «сумеснай распрацоўкі сталі з высокім утрыманнем марганца і зварачных матэрыялаў для звышнізкіх тэмператур» і дасягнулі масавай вытворчасці сталі з высокім утрыманнем марганца для рэзервуараў для захоўвання СПГ у 2010 годзе. 2015 г. Да чэрвеня 2022 г., каб прарвацца праз тэхнічнае вузкае месца, паўднёвакарэйская Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) і POSCO правядуць першую ў свеце цырымонію па ўсталёўцы рэзервуараў для захоўвання СПГ з сталі з высокім утрыманнем марганца на вельмі вялікіх грузавых суднах (VLCC), якія працуюць на СПГ, і заявілі, што распрацавалі тэхналогію вытворчасці паліўных бакаў з папярэдняй апрацоўкі сталі. да зваркі і фармоўкі.
1. Што такое сталь з высокім утрыманнем марганца?
Сталь з высокім утрыманнем марганца для рэзервуараў для захоўвання СПГ - гэта легаваная сталь з утрыманнем марганца 22-25%, якая мае добрую ўстойлівасць да нізкіх тэмператур і высокую зносаўстойлівасць, што больш відавочна, чым традыцыйныя матэрыялы для рэзервуараў для захоўвання СПГ. Гэта новы ўлюбёнец рэзервуараў для захоўвання СПГ матэрыялы, якія Паўднёвая Карэя прысвяціла даследаванням і распрацоўкам больш за дзесяць гадоў.
2. Кароткі аналіз тыпаў сталі і іх пераваг і недахопаў для рэзервуараў для захоўвання СПГ. Нашы адпаведныя расходныя матэрыялы для зваркі могуць адпавядаць гэтым строгім патрабаванням: паколькі вялікія рэзервуары для захоўвання паліва СПГ з'яўляюцца асноўным абсталяваннем экалагічна чыстых судоў, якія працуюць на паліве, і ўсёй ланцужкі прамысловасці СПГ, тэхнічныя стандарты вельмі строгія, а кошт высокая. СПГ звычайна захоўваецца і транспартуецца пры звышнізкай тэмпературы -163°C. «Міжнародны кодэкс па пабудове і абсталяванні судоў, якія перавозяць звадкаваныя газы налівам» называецца «Кодэкс IGC». Чатыры нізкатэмпературныя матэрыялы, якія могуць быць выкарыстаны для канструкцыі СПГ, уключаюць: сталь з алюмініевага сплаву, аўстрыйскую тэнсітычную нержавеючую сталь, аўстэнітную сталь з Fe-Ni (таксама вядомую як інварная сталь) і 9%Ni сталь (падрабязнасці гл. у табліцы 1), у той час як сталь 9%Ni з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўванай і шырока выкарыстоўванай для рэзервуараў для захоўвання паліва СПГ. Але недахопы заключаюцца ў тым, што цана па-ранейшаму высокая, працэдуры апрацоўкі грувасткія, трываласць адносна нізкая і ўтрыманне нікеля ў прадукце высокае. У апошнія гады цана на нікель працягвала расці, а кошт прадукцыі значна вырас.
4 крыягенныя матэрыялы, якія могуць выкарыстоўвацца ў будаўніцтве СПГ у адпаведнасці з «Кодэксам IGC»
| Мінімальная разліковая тэмпература | Асноўныя віды сталі і тэрмічная апрацоўка | Тэмпература выпрабаванні на ўдар |
| -165 ℃ | 9%Ni сталь NNT або QT | -196 ℃ |
| аўстэнітная нержавеючая сталь - 304, 304L, 316/316L, 321 і 347, апрацаваная растворам | -196 ℃ | |
| Алюмініевы сплаў - 5083 адпал | NO | |
| аўстэнітны жалеза-нікелевы сплаў (36%Ni) |
Параўнанне трываласці звычайна выкарыстоўваных матэрыялаў СПГ і новай сталі з высокім утрыманнем марганца
| Пункт | Звычайна сплаў | сталь з высокім утрыманнем марганца | ||||
| 9% Ni сталі | 304 SS | Alu 5083-O | Инварная сталь | MC | ||
| Базавыя матэрыялы | Хімічны склад | Fe-9Ni | Fe-18,5Cr-9,25Ni | Al-4,5Mg | Fe-36Ni | М Ч мн |
| Мікраструктура | α1（+Y） | γ (FCC) | FCC | FCC | FCC | |
| Мяжа цякучасціМпа | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| Трываласць на разрыў Мпа | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196 ℃ЎздзеяннеДж | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| Зварныя вырабы | зварачныя матэрыялы | Інканал | Тып308 | ER5356 | - | FCA, SA, GTA |
| Мяжа цякучасціМпа | - | - | - | - | ≥400 | |
| Трываласць на разрыўМпа | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196 ℃ЎздзеяннеДж | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
Ультранізкотэмпературная сталь з высокім утрыманнем марганца, якая спалучае ў сабе высокую трываласць, высокую трываласць і нізкі кошт, мае вельмі шырокія перспектывы прымянення ў будучых рэзервуарах для захоўвання паліва СПГ і на рынках альтэрнатыўных рэзервуараў для захоўвання паліва для аховы навакольнага асяроддзя, такіх як вадкі аміяк, вадкі вадарод, і метанол.
Склад і характарыстыкі сталі з высокім утрыманнем марганца
Хімічны склад (праект ASTM)
|
| 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 |
Механічныя паводзіны
● Крышталічная структура: гранецэнтраваная кубічная рашотка (γ-Fe)
● Дапушчальная тэмпература＞-196℃
● Мяжа цякучасці >400 МПа (58 psi)
● Трываласць на разрыў: 800~970MPa (116-141ksi)
● Тэст на ўдар па Шарпі з V-надрэзам >41 Дж пры -196 ℃ (-320 ℉)
Прадстаўленне нашай кампаніі расходных матэрыялаў для зваркі сталі з высокім утрыманнем марганца
У апошнія гады мы прысвяцілі сябе даследаванню і распрацоўцы зварачных матэрыялаў з высокім утрыманнем марганца для рэзервуараў для захоўвання СПГ і паспяхова распрацавалі зварачныя матэрыялы, якія могуць адпавядаць уласцівасцям асноўных матэрыялаў з высокім утрыманнем марганца для рэзервуараў для захоўвання СПГ. Канкрэтныя ўласцівасці паказаны ў табліцы 2.
Механічныя ўласцівасці сталі з высокім утрыманнем марганца, якія адпавядаюць зварачным матэрыялам з наплавленым металам
| Імя | Пазіцыя | механічныя ўласцівасці | ||||
| YP | TS | EL | -196℃ ўдар | рэнтгеналагічныя даследаванні | ||
| Мэты дызайну | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| ГЕР-ХМА Φ3,2 мм | Ручной электрод | 488 | 686 | 46,0 | 73.3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3,2 мм | Металічны парашковы дрот | 486 | 700 | 44.5 | 62,0 | I |
Ps. Металічны парашковы стрыжань для дуговой зваркі пад флюсам для сталі з высокім утрыманнем марганца выкарыстоўвае адпаведны флюс GXR-200 для сталі з высокім утрыманнем марганца
Зварвальнасць і дэманстрацыя ўзораў расходных матэрыялаў для зваркі сталі з высокім утрыманнем марганца для рэзервуараў для захоўвання СПГ
Зварымасць зварачных матэрыялаў для сталі з высокім утрыманнем марганца паказана наступным чынам
Плоская кутняя зварка электродам (GER-HMA) пасля выдалення дзындры
Зварка электродам (GER-HMA) пад вуглом узвышэння пасля выдалення дзындры
Зварачны стрыжань (GER-HMA) да і пасля выдалення дзындры кутняй зваркі
Дысплей для зваркі металічнага парашковага стрыжня пад флюсам (GCR-HMA-S).
Узоры зварачных злучэнняў зварачных стрыжняў з высокім утрыманнем марганца паказаны наступным чынам
Дысплей узораў плоскай зваркі (1G).
Дысплей узораў вертыкальнай зваркі (3G).
Плоская зварка (1G) згінаючы ўзор дысплея
Плоская зварка (1G) згінаючы ўзор дысплея
PS. Сталь з высокім утрыманнем марганца зварваецца зварачнымі стрыжнямі 1G і 3G, на ўзорах з тарцовым і зваротным згібам няма расколін, добрая ўстойлівасць да расколін
Час публікацыі: 22 лістапада 2022 г