LNG—стомана с високо съдържание на манган и препоръки за съответните консумативи за заваряване

През 2010 г. POSCO от Южна Корея, Daewoo Shipbuilding и петте големи класификационни дружества в света започнаха проекта за „съвместно разработване на стомана с високо съдържание на манган и заваръчни материали за ултраниски температури“ и постигнаха масово производство на стомана с високо съдържание на манган за резервоари за съхранение на LNG през 2015 г. До юни 2022 г., за да преодолеят техническото затруднение, южнокорейската Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) и POSCO ще проведат първата церемония в света за инсталиране на резервоари за съхранение на гориво с високо съдържание на манган от стомана LNG на задвижвани с LNG много големи превозвачи на суров петрол (VLCC) и казаха, че са разработили технология за производство на резервоари за гориво от предварителна обработка на стомана за заваряване и формоване.

1. Какво е стомана с високо съдържание на манган?

Стомана с високо съдържание на манган за резервоари за съхранение на LNG е легирана стомана със съдържание на манган между 22-25%, която има добра устойчивост на ниски температури и висока устойчивост на износване, което е по-очевидно от традиционните материали за резервоар за съхранение на LNG. Това е новият любимец на резервоара за съхранение на LNG материали, които Южна Корея е посветила на изследванията и развитието повече от десет години.

2. Кратък анализ на видовете стомана и техните предимства и недостатъци за резервоари за съхранение на втечнен природен газ. Нашите съвпадащи консумативи за заваряване могат да отговорят на тези строги изисквания: Тъй като големите резервоари за съхранение на втечнен природен газ са основното оборудване на екологично чисти кораби, задвижвани с гориво, и цялата верига на индустрията за втечнен природен газ, техническите стандарти са изключително строги и цената е скъпа. LNG обикновено се съхранява и транспортира при ултраниска температура на околната среда от -163°C. „Международният кодекс за конструкцията и оборудването на кораби, превозващи втечнени газове в наливно състояние“ се нарича „Кодекс IGC“. Четирите нискотемпературни материала, които могат да се използват за изграждане на LNG, включват: стомана от алуминиева сплав, неръждаема стомана с австрийско напрежение, аустенитна Fe-Ni легирана стомана (известна също като Invar стомана) и 9%Ni стомана (вижте таблица 1 за подробности), докато 9%Ni стомана е най-често използваната и широко използвана за резервоари за съхранение на LNG гориво. Но недостатъците са, че цената е все още висока, процедурите за обработка са тромави, якостта е относително ниска и съдържанието на никел в продукта е високо. През последните години цената на никела продължава да расте, а цената на продукта се е увеличила значително.

4 криогенни материала, които могат да се използват в конструкцията на LNG съгласно „IGC Code“

Сравнение на якостта между често използвани LNG материали и нова стомана с високо съдържание на манган

Свръхнискотемпературната високоманганова стомана, която съчетава висока якост, висока издръжливост и ниска цена, има много широка перспектива за приложение в бъдещите резервоари за съхранение на LNG гориво и пазарите на резервоари за съхранение на алтернативни горива за защита на околната среда като течен амоняк, течен водород, и метанол.

Изисквания за състав и експлоатационни характеристики на стомана с високо съдържание на манган

Химичен състав (проект на ASTM)

Механично поведение

● Кристална структура: лицево центрирана кубична решетка (γ-Fe)

● Допустима температура＞-196℃

● Якост на провлачване >400MPa (58ksi)

● Якост на опън: 800~970MPa (116-141ksi)

● Тест за удар с V-образен прорез на Шарпи >41J при -196℃(-320℉)

Представяне на нашите консумативи за заваряване с високо съдържание на манган за стомана

През последните години се посветихме на изследването и разработването на консумативи за заваряване на високоманганова стомана за резервоари за съхранение на LNG и успешно разработихме консумативи за заваряване, които могат да съответстват на свойствата на базовите материали с високо съдържание на манган за стомана за резервоари за съхранение на LNG. Специфичните свойства са показани в таблица 2.

Механични свойства на стомана с високо съдържание на манган, съответстваща на консумативи за заваряване, отложен метал

Ps. Тел за електродъгово заваряване с метална прахова сърцевина за стомана с високо съдържание на манган използва съвпадащ поток GXR-200 за стомана с високо съдържание на манган

Заваряемост и проба на консумативи за заваряване на стомана с високо съдържание на манган за резервоари за съхранение на LNG

Заваряемостта на консумативите за заваряване на стомана с високо съдържание на манган е показана както следва

Плоско ъглово заваряване с електрод (GER-HMA) след отстраняване на шлаката 

Електродно (GER-HMA) заваряване под ъгъл след отстраняване на шлаката    

Заваръчен прът (GER-HMA) преди и след отстраняване на шлаката от ъглова заварка

Дисплей за заваряване с метална прахова сърцевина под флюс (GCR-HMA-S).

Образците от заваръчни съединения на пръти за заваряване на стомана с високо съдържание на манган са показани както следва 

Плоско заваряване (1G) дисплей за проби на опън 

Дисплей за проби за вертикално заваряване (3G).

Плоско заваряване (1G) дисплей за проби от огъване

Плоско заваряване (1G) дисплей за проби от огъване

PS. Високоманганова стомана е заварена със заваръчни пръти 1G и 3G, няма пукнатини в пробите за огъване на лицето и обратно огъване и устойчивостта на пукнатини е добра