ในปี 2010 POSCO ของเกาหลีใต้, Daewoo Shipbuilding และสมาคมจำแนกประเภทหลักห้าแห่งของโลกได้เริ่มโครงการ "การพัฒนาร่วมกันของเหล็กแมงกานีสสูงและวัสดุการเชื่อมสำหรับอุณหภูมิต่ำพิเศษ" และประสบความสำเร็จในการผลิตเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG ในจำนวนมาก พ.ศ. 2558 ภายในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 เพื่อทำลายปัญหาคอขวดทางเทคนิค Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) ของเกาหลีใต้ และ POSCO จะถือเป็นแห่งแรกในโลกที่ ติดตั้งถังเก็บเชื้อเพลิง LNG ที่ทำจากเหล็กแมงกานีสสูงในพิธีขนส่งน้ำมันดิบขนาดใหญ่มาก (VLCCs) ที่ขับเคลื่อนด้วย LNG และกล่าวว่าบริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตถังเชื้อเพลิงตั้งแต่การปรับสภาพเหล็กไปจนถึงการเชื่อมและการขึ้นรูป
1. เหล็กแมงกานีสสูงคืออะไร?
เหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG เป็นเหล็กโลหะผสมที่มีปริมาณแมงกานีสอยู่ระหว่าง 22-25% ซึ่งมีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำที่ดีและทนต่อการสึกหรอสูง ซึ่งชัดเจนกว่าวัสดุถังเก็บ LNG แบบดั้งเดิม มันเป็นที่รักใหม่ของถังเก็บ LNG วัสดุที่เกาหลีใต้ทุ่มเทให้กับการวิจัยและพัฒนามากว่าสิบปี
2.การวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับประเภทเหล็ก รวมถึงข้อดีและข้อเสียของถังเก็บ LNG วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่เข้ากันของเราสามารถตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดเหล่านี้: เนื่องจากถังเก็บเชื้อเพลิง LNG ขนาดใหญ่เป็นอุปกรณ์หลักของเรือที่ใช้พลังงานเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและห่วงโซ่อุตสาหกรรม LNG ทั้งหมด มาตรฐานทางเทคนิคมีความเข้มงวดมากและมีค่าใช้จ่ายสูง โดยปกติ LNG จะถูกจัดเก็บและขนส่งภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษที่ -163°C “รหัสสากลสำหรับการก่อสร้างและอุปกรณ์ของเรือที่บรรทุกก๊าซเหลวในปริมาณมาก” เรียกว่า “รหัส IGC” วัสดุอุณหภูมิต่ำสี่ชนิดที่สามารถใช้ในการก่อสร้าง LNG ได้แก่: เหล็กโลหะผสมอลูมิเนียม, สแตนเลสเทนซิติกของออสเตรีย, เหล็กโลหะผสมออสเทนนิติก Fe-Ni (หรือที่เรียกว่าเหล็ก Invar) และเหล็ก Ni 9% (ดูรายละเอียดในตารางที่ 1) ในขณะที่เหล็ก Ni 9% เป็นเหล็กที่ใช้กันทั่วไปและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับถังเก็บเชื้อเพลิง LNG แต่ข้อเสียคือราคายังคงสูง ขั้นตอนการประมวลผลยุ่งยาก ความแข็งแรงค่อนข้างต่ำ และปริมาณนิกเกิลในผลิตภัณฑ์สูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคานิกเกิลยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และราคาผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
วัสดุแช่แข็ง 4 ชนิดที่สามารถใช้ในการก่อสร้าง LNG ภายใต้ “รหัส IGC”
| อุณหภูมิการออกแบบขั้นต่ำ | ประเภทเหล็กหลักและการบำบัดความร้อน | อุณหภูมิทดสอบแรงกระแทก |
| -165 ℃ | เหล็ก Ni 9% NNT หรือ QT | -196 ℃ |
| สเตนเลสออสเทนนิติก – สารละลาย 304, 304L, 316/316L, 321 และ 347 | -196 ℃ | |
| อลูมิเนียมอัลลอยด์ – อบอ่อน 5083 | NO | |
| โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลออสเทนนิติก (36%Ni) |
การเปรียบเทียบความแข็งแกร่งระหว่างวัสดุ LNG ที่ใช้กันทั่วไปกับเหล็กแมงกานีสสูงชนิดใหม่
| รายการ | โลหะผสมทั่วไป | เหล็กแมงกานีสสูง | ||||
| เหล็กไน 9% | 304 เอสเอส | อลู 5083-O | เหล็กอินวาร์ | MC | ||
| วัสดุฐาน | องค์ประกอบทางเคมี | Fe-9Ni | Fe-18.5Cr-9.25Ni | อัล-4.5มก | Fe-36Ni | M CH นาที |
| โครงสร้างจุลภาค | α1(+Y) | γ (FCC) | เอฟซีซี | เอฟซีซี | เอฟซีซี | |
| ความแข็งแรงของผลผลิตเมปา | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| ความต้านแรงดึง เมปา | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196 ℃ผลกระทบเจ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| การเชื่อม | วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม | อินโคนอล | ประเภท308 | ER5356 | - | FCA, SA, GTA |
| ความแข็งแรงของผลผลิตเมปา | - | - | - | - | ≥400 | |
| ความต้านแรงดึงเมปา | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196 ℃ผลกระทบเจ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
เหล็กแมงกานีสสูงอุณหภูมิต่ำพิเศษ ซึ่งรวมเอาความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และต้นทุนต่ำ มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างมากในอนาคต ถังเก็บเชื้อเพลิง LNG และตลาดถังเก็บเชื้อเพลิงทางเลือกที่รักษาสิ่งแวดล้อม เช่น แอมโมเนียเหลว ไฮโดรเจนเหลว และเมทานอล
ข้อกำหนดองค์ประกอบและประสิทธิภาพของเหล็กแมงกานีสสูง
องค์ประกอบทางเคมี (แบบร่าง 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 |
พฤติกรรมทางกล
● โครงสร้างผลึก: ตาข่ายลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางหน้า (γ-Fe)
● อุณหภูมิที่อนุญาต > -196 ℃
● ความแข็งแรงของผลผลิต > 400MPa (58ksi)
● ความต้านแรงดึง: 800~970MPa (116-141ksi)
● การทดสอบแรงกระแทกแบบ Charpy V-notch >41J ที่ -196°C(-320°F)
การแนะนำวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมจับคู่เหล็กแมงกานีสสูงของบริษัทของเรา
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราได้อุทิศตนเองให้กับการวิจัยและพัฒนาวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่จับคู่เหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG และประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่สามารถตรงกับคุณสมบัติของวัสดุฐานเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG คุณสมบัติเฉพาะแสดงไว้ในตารางที่ 2
สมบัติทางกลของเหล็กแมงกานีสสูงที่เข้าคู่กับวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมโลหะที่สะสม
| ชื่อ | ตำแหน่ง | คุณสมบัติทางกล | ||||
| YP | TS | EL | -196 ℃ผลกระทบ | การทดสอบด้วยภาพรังสี | ||
| เป้าหมายการออกแบบ | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| GER-HMA Φ3.2มม | อิเล็กโทรดแบบแมนนวล | 488 | 686 | 46.0 | 73.3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3.2มม | ลวดเชื่อมโลหะ | 486 | 700 | 44.5 | 62.0 | I |
Ps. ลวดเชื่อมอาร์กจมอยู่ใต้น้ำแกนผงโลหะสำหรับเหล็กแมงกานีสสูงใช้ฟลักซ์ GXR-200 ที่ตรงกันสำหรับเหล็กแมงกานีสสูง
ความสามารถในการเชื่อมและการแสดงตัวอย่างของวัสดุสิ้นเปลืองการเชื่อมเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG
ความสามารถในการเชื่อมของวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมสำหรับเหล็กแมงกานีสสูงแสดงดังต่อไปนี้
การเชื่อมเนื้อแบนด้วยอิเล็กโทรด (GER-HMA) หลังการกำจัดตะกรัน
การเชื่อมมุมเงยของอิเล็กโทรด (GER-HMA) หลังการกำจัดตะกรัน
ลวดเชื่อม (GER-HMA) ก่อนและหลังการกำจัดตะกรันการเชื่อมเนื้อ
จอแสดงผลการเชื่อมส่วนโค้งจมอยู่ใต้น้ำแกนผงโลหะ (GCR-HMA-S)
ตัวอย่างของข้อต่อเชื่อมเหล็กแมงกานีสสูงแสดงดังต่อไปนี้
การแสดงตัวอย่างแรงดึงจากการเชื่อมแบบเรียบ (1G)
การแสดงตัวอย่างแรงดึงในการเชื่อมแนวตั้ง (3G)
การแสดงตัวอย่างการดัดแนวเชื่อมแบบเรียบ (1G)
การแสดงตัวอย่างการดัดแนวเชื่อมแบบเรียบ (1G)
PS เหล็กแมงกานีสสูงเชื่อมด้วยลวดเชื่อม 1G และ 3G ไม่มีรอยแตกในการดัดหน้าและตัวอย่างดัดหลัง และความต้านทานการแตกร้าวก็ดี
เวลาโพสต์: 22 พ.ย.-2022