GNL: acer alt en manganès i la seva recomanació de consumibles de soldadura coincidents

El 2010, la POSCO de Corea del Sud, Daewoo Shipbuilding i les cinc principals societats de classificació del món van iniciar el projecte de "desenvolupament conjunt d'acer d'alt manganès i materials de soldadura per a temperatures molt baixes" i van aconseguir la producció massiva d'acer d'alt manganès per als tancs d'emmagatzematge de GNL a Corea del Sud. 2015. El juny de 2022, per superar el coll d'ampolla tècnic, Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) de Corea del Sud i POSCO seran els primers del món a instal·lar dipòsits d'emmagatzematge de combustible GNL d'acer d'alt manganès en grans transportistes de cru alimentats amb GNL. (VLCCs) i va dir que ha desenvolupat la tecnologia de fabricació de dipòsits de combustible des del pretractament de l'acer fins a la soldadura i la conformació.

1. Què és l'acer alt en manganès?

L'acer alt en manganès per als dipòsits d'emmagatzematge de GNL és un acer d'aliatge amb un contingut de manganès entre el 22 i el 25%, que té una bona resistència a les baixes temperatures i una alta resistència al desgast, que és més evident que els materials tradicionals dels dipòsits d'emmagatzematge de GNL. És el nou favorit del dipòsit d'emmagatzematge de GNL. materials que Corea del Sud ha dedicat a la recerca i el desenvolupament durant més de deu anys.

2. Breu anàlisi dels tipus d'acer i els seus avantatges i desavantatges per als dipòsits d'emmagatzematge de GNL Els nostres consumibles de soldadura coincidents poden complir aquests requisits estrictes: ja que els grans dipòsits d'emmagatzematge de combustible de GNL són l'equip bàsic dels vaixells alimentats amb combustible respectuosos amb el medi ambient i de tota la cadena de la indústria del GNL, els estàndards tècnics són extremadament estrictes i el cost és car.El GNL s'emmagatzema i transporta normalment en un entorn de temperatura ultra baixa de -163 °C.El "Codi internacional per a la construcció i l'equipament de vaixells que transporten gasos liquats a granel" s'anomena "Codi IGC".Els quatre materials de baixa temperatura que es poden utilitzar per a la construcció de GNL inclouen: acer d'aliatge d'alumini, acer inoxidable tensitic d'Àustria, acer d'aliatge Fe-Ni austenític (també conegut com acer Invar) i acer al 9% Ni (vegeu la taula 1 per obtenir més informació). mentre que l'acer 9% Ni és el més utilitzat i àmpliament utilitzat per als dipòsits d'emmagatzematge de combustible de GNL.Però els desavantatges són que el preu encara és alt, els procediments de processament són complicats, la resistència és relativament baixa i el contingut de níquel del producte és elevat.En els últims anys, el preu del níquel ha continuat augmentant i el cost del producte ha augmentat significativament.

4 materials criogènics que es poden utilitzar en la construcció de GNL sota el "Codi IGC"

Comparació de la força entre els materials de GNL d'ús habitual i el nou acer d'alt contingut en manganès

L'acer d'alt manganès a temperatura ultra baixa, que combina alta resistència, alta tenacitat i baix cost, té una perspectiva d'aplicació molt àmplia en el futur dipòsit d'emmagatzematge de combustible GNL i mercats de tancs d'emmagatzematge de combustible alternatiu de protecció del medi ambient, com ara amoníac líquid, hidrogen líquid, i metanol.

Requisits de composició i rendiment de l'acer d'alt manganès

Composició química (esborrany ASTM)

Comportament mecànic

● Estructura cristal·lina: gelosia cúbica centrada en la cara (γ-Fe)

● Temperatura permesa ＞-196 ℃

● Limitació de fluència> 400MPa (58ksi)

● Resistència a la tracció: 800~970MPa (116-141ksi)

● Prova d'impacte Charpy V-notch >41J a -196 ℃ (-320 ℉)

Introducció dels consumibles de soldadura d'acer alt en manganès de la nostra empresa

En els darrers anys, ens hem dedicat a la investigació i desenvolupament de consumibles de soldadura d'acer ric en manganès per a dipòsits d'emmagatzematge de GNL i hem desenvolupat amb èxit consumibles de soldadura que poden coincidir amb les propietats dels materials de base d'acer d'alt manganès per als dipòsits d'emmagatzematge de GNL.Les propietats específiques es mostren a la taula 2.

Propietats mecàniques d'acer d'alt manganès que coincideixen amb consumibles de soldadura de metall dipositat

El cable de soldadura d'arc submergit amb nucli de pols de Ps.Metal per a acer d'alt manganès adopta el flux coincident GXR-200 per a acer d'alt manganès

Soldabilitat i visualització de mostres de consumibles de soldadura d'acer d'alt manganès per a dipòsits d'emmagatzematge de GNL

La soldabilitat dels consumibles de soldadura per a acer alt en manganès es mostra a continuació

Soldadura de filet pla amb elèctrode (GER-HMA) després de l'eliminació de l'escòria 

Soldadura d'angle d'elevació d'elèctrodes (GER-HMA) després de l'eliminació de l'escòria    

Vareta de soldadura (GER-HMA) abans i després de l'eliminació d'escòries de soldadura de filet

Pantalla de soldadura d'arc submergit amb nucli de pols metàl·lica (GCR-HMA-S).

Les mostres de juntes de soldadura de varilla d'acer de manganès es mostren a continuació 

Visualització de mostres de tracció de soldadura plana (1G). 

Visualització de mostres de tracció de soldadura vertical (3G).

Visualització de mostres de flexió de soldadura plana (1G).

Visualització de mostres de flexió de soldadura plana (1G).

PS. L'acer d'alt manganès està soldat amb varetes de soldadura 1G i 3G, sense esquerdes a les mostres de flexió de cara i flexió posterior, i la resistència a les esquerdes és bona