في عام 2010 ، بدأت POSCO في كوريا الجنوبية و Daewoo لبناء السفن وجمعيات التصنيف الخمس الكبرى في العالم مشروع "التطوير المشترك للصلب المنغنيز العالي ومواد اللحام لدرجات حرارة منخفضة للغاية" ، وحققت الإنتاج الضخم من الفولاذ عالي المنغنيز لخزانات الغاز الطبيعي المسال في 2015. بحلول يونيو 2022 ، لكسر عنق الزجاجة التقني ، ستحتفظ شركة Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) في كوريا الجنوبية و POSCO بأول صهاريج لتخزين وقود الغاز الطبيعي المسال من الصلب عالي المنغنيز على ناقلات النفط الخام الكبيرة جدًا التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال. (VLCCs) ، وقالت إنها طورت تقنية تصنيع خزانات الوقود من المعالجة المسبقة للفولاذ إلى اللحام والتشكيل.
1. ما هو ارتفاع المنغنيز الصلب؟
فولاذ المنغنيز العالي لخزانات الغاز الطبيعي المسال عبارة عن سبيكة فولاذية تحتوي على نسبة منجنيز تتراوح بين 22-25٪ ، والتي تتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة المنخفضة ومقاومة عالية للتآكل ، وهو أمر أكثر وضوحًا من مواد خزان تخزين الغاز الطبيعي المسال التقليدية. المواد التي كرستها كوريا الجنوبية للبحث والتطوير لأكثر من عشر سنوات.
2.تحليل موجز لأنواع الصلب ومزاياها وعيوبها لخزانات الغاز الطبيعي المسال يمكن أن تلبي مواد اللحام المستهلكة المطابقة هذه المتطلبات الصارمة: نظرًا لأن خزانات تخزين وقود الغاز الطبيعي المسال الكبيرة هي المعدات الأساسية للسفن الصديقة للبيئة التي تعمل بالوقود وسلسلة صناعة الغاز الطبيعي المسال بأكملها ، المعايير الفنية صارمة للغاية والتكلفة باهظة الثمن.عادة ما يتم تخزين ونقل الغاز الطبيعي المسال في بيئة درجة حرارة منخفضة للغاية تصل إلى -163 درجة مئوية.يشار إلى "الكود الدولي لبناء وتجهيز السفن التي تحمل الغازات المسالة بكميات كبيرة" باسم "رمز IGC".المواد الأربعة ذات درجة الحرارة المنخفضة التي يمكن استخدامها لبناء الغاز الطبيعي المسال تشمل: سبائك الألومنيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ النمساوي ، سبائك الصلب الأوستنيتي Fe-Ni (المعروف أيضًا باسم الفولاذ Invar) و 9٪ من الفولاذ النيكل (انظر الجدول 1 للحصول على التفاصيل) ، بينما 9٪ من الفولاذ النيكل هو الأكثر استخدامًا والأكثر استخدامًا لخزانات وقود الغاز الطبيعي المسال.لكن العيوب هي أن السعر لا يزال مرتفعًا ، وإجراءات المعالجة مرهقة ، والقوة منخفضة نسبيًا ، ومحتوى النيكل في المنتج مرتفع.في السنوات الأخيرة ، استمر سعر النيكل في الارتفاع ، وزادت تكلفة المنتج بشكل كبير.
4 مواد مبردة يمكن استخدامها في إنشاء الغاز الطبيعي المسال بموجب "كود IGC"
| الحد الأدنى لدرجة حرارة التصميم | أنواع الصلب الرئيسية والمعالجة الحرارية | درجة حرارة اختبار التأثير |
| -165 | 9٪ نيكل فولاذ NNT أو كيو تي | -196 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - 304 ، 304L ، 316 / 316L ، 321 و 347 محلول معالج | -196 | |
| سبائك الألومنيوم - 5083 صلب | NO | |
| سبائك النيكل والحديد الأوستنيتي (36٪ نيكل) |
مقارنة القوة بين مواد الغاز الطبيعي المسال شائعة الاستخدام والفولاذ الجديد عالي المنغنيز
| غرض | سبيكة عادة | ارتفاع الفولاذ المنغنيز | ||||
| 9٪ نيكل فولاذ | 304 SS | Alu 5083-O | الصلب Invar | MC | ||
| المواد الأساسية | التركيب الكيميائي | Fe-9Ni | الحديد 18.5 كر -9.25 ني | ال-4.5 ملغ | Fe-36Ni | M CH مليون |
| المجهرية | α1 （+ Y） | γ （لجنة الاتصالات الفدرالية） | لجنة الاتصالات الفدرالية | لجنة الاتصالات الفدرالية | لجنة الاتصالات الفدرالية | |
| قوة الغلةالآلام والكروب الذهنية | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| قوة الشد الآلام والكروب الذهنية | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196تأثيري | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| اللحامات | مستهلكات اللحام | غير منطقي | اكتب 308 | ER5356 | - | FCA، SA، GTA |
| قوة الغلةالآلام والكروب الذهنية | - | - | - | - | ≥400 | |
| قوة الشدالآلام والكروب الذهنية | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196تأثيري | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
يتمتع الفولاذ المنغنيز ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية ، والذي يجمع بين القوة العالية والمتانة العالية والتكلفة المنخفضة ، بإمكانية تطبيق واسعة جدًا في خزان تخزين وقود الغاز الطبيعي المسال المستقبلي وأسواق خزانات تخزين الوقود البديلة لحماية البيئة مثل الأمونيا السائلة والهيدروجين السائل ، والميثانول.
متطلبات تكوين وأداء الفولاذ عالي المنغنيز
التركيب الكيميائي (مسودة ASTM)
|
| C | Mn | p | s | Cr | Cu |
| % | 0.35-0.55 | 22.5-25.5 | ＜ 0.03 | 0.01 ين | 3.0-4.0 | 0.3-0.7 |
السلوك الميكانيكي
● التركيب البلوري: وجه شعرية مكعبة مركزية (γ-Fe)
● درجة الحرارة المسموح بها ＞ -196 ℃
● قوة الخضوع ＞ 400MPa (58ksi)
● قوة الشد: 800 ~ 970MPa (116-141ksi)
● اختبار تأثير Charpy V-notch> 41J عند -196 درجة (-320 درجة)
مقدمة لمستهلكات اللحام عالية المنغنيز المطابقة لشركتنا
في السنوات الأخيرة ، كرسنا أنفسنا لبحث وتطوير مواد مستهلكة للحام مطابقة للصلب عالي المنغنيز لصهاريج تخزين الغاز الطبيعي المسال ، ونجحنا في تطوير مستهلكات اللحام التي يمكن أن تتطابق مع خصائص المواد الأساسية الفولاذية عالية المنغنيز لخزانات الغاز الطبيعي المسال.الخصائص المحددة موضحة في الجدول 2.
ترسب الخواص الميكانيكية للصلب المنغنيز العالي المطابق لمستهلكات اللحام المعدنية
| اسم | موضع | الخواص الميكانيكية | ||||
| YP | TS | EL | -196 تأثير | اختبارات التصوير الشعاعي | ||
| أهداف التصميم | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| GER-HMA Φ3.2 مم | قطب كهربائي يدوي | 488 | 686 | 46.0 | 73.3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3.2 مم | سلك معدني محفور | 486 | 700 | 44.5 | 62.0 | I |
ملاحظة: سلك اللحام القوسي المغمور بقلب المسحوق المعدني للصلب المنغنيز العالي يعتمد تدفق مطابقة GXR-200 للصلب المنغنيز العالي
قابلية اللحام وعرض العينة للمواد الاستهلاكية عالية اللحام بالفولاذ المنغنيز لخزانات الغاز الطبيعي المسال
تظهر قابلية اللحام للمواد الاستهلاكية للحام للفولاذ عالي المنغنيز على النحو التالي
اللحام بالقطب الكهربي المسطح (GER-HMA) بعد إزالة الخبث
اللحام بزاوية ارتفاع القطب (GER-HMA) بعد إزالة الخبث
قضيب اللحام (GER-HMA) قبل وبعد إزالة خبث اللحام
شاشة لحام القوس المغمور بالمسحوق المعدني (GCR-HMA-S)
يتم عرض عينات وصلات اللحام بقضيب اللحام بالفولاذ عالي المنغنيز على النحو التالي
لحام مسطح (1G) عرض عينة الشد
لحام عمودي (3G) عرض عينة الشد
اللحام المسطح (1G) عرض عينة الانحناء
اللحام المسطح (1G) عرض عينة الانحناء
ملحومة فولاذ المنغنيز العالي بقضبان اللحام 1G و 3G ، ولا توجد شقوق في ثني الوجه وعينات الانحناء الخلفي ، ومقاومة الكراك جيدة
الوقت ما بعد: 22 نوفمبر - 2022