ในปี 2010 POSCO ของเกาหลีใต้ การต่อเรือ Daewoo และสมาคมการจัดประเภทหลัก 5 แห่งของโลกได้เริ่มโครงการ "การพัฒนาร่วมกันของเหล็กแมงกานีสสูงและวัสดุเชื่อมสำหรับอุณหภูมิต่ำพิเศษ" และประสบความสำเร็จในการผลิตเหล็กแมงกานีสสูงจำนวนมากสำหรับถังเก็บ LNG ใน พ.ศ. 2558 ภายในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 เพื่อแก้ปัญหาคอขวดทางเทคนิค Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) ของเกาหลีใต้ และ POSCO จะถือเป็นรายแรกในโลกที่ติดตั้งถังเก็บเชื้อเพลิง LNG เหล็กกล้าแมงกานีสสูงบนเรือบรรทุกน้ำมันดิบขนาดใหญ่มากที่ใช้ LNG (VLCCs) ในพิธี และกล่าวว่าได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตถังเชื้อเพลิงตั้งแต่การปรับสภาพเหล็กไปจนถึงการเชื่อมและการขึ้นรูป
1. เหล็กแมงกานีสสูงคืออะไร?
เหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG เป็นเหล็กโลหะผสมที่มีปริมาณแมงกานีสระหว่าง 22-25% ซึ่งมีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีและทนต่อการสึกหรอสูง ซึ่งเห็นได้ชัดเจนกว่าวัสดุถังเก็บ LNG แบบดั้งเดิม เป็นที่รักใหม่ของถังเก็บ LNG วัตถุดิบที่เกาหลีใต้ทุ่มเทในการวิจัยและพัฒนามากว่าสิบปี
2.การวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับประเภทเหล็กและข้อดีและข้อเสียสำหรับถังเก็บ LNG วัสดุสิ้นเปลืองการเชื่อมที่เข้าชุดกันของเราสามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดเหล่านี้ได้: เนื่องจากถังเก็บเชื้อเพลิง LNG ขนาดใหญ่เป็นอุปกรณ์หลักของเรือที่ใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและห่วงโซ่อุตสาหกรรม LNG ทั้งหมด มาตรฐานทางเทคนิคนั้นเข้มงวดมากและค่าใช้จ่ายก็แพงโดยปกติ LNG จะถูกจัดเก็บและขนส่งภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษที่ -163°C“รหัสระหว่างประเทศสำหรับการก่อสร้างและอุปกรณ์ของเรือที่บรรทุกก๊าซเหลวในปริมาณมาก” เรียกว่า “รหัส IGC”วัสดุอุณหภูมิต่ำสี่ชนิดที่สามารถใช้สำหรับการก่อสร้าง LNG ได้แก่: เหล็กกล้าผสมอะลูมิเนียม เหล็กกล้าไร้สนิมออสเตรียเทนซิติก เหล็กกล้าผสมออสเทนนิติก Fe-Ni (หรือที่เรียกว่าเหล็กกล้า Invar) และเหล็กกล้า Ni 9% (ดูรายละเอียดในตารางที่ 1) ในขณะที่เหล็กกล้า 9%Ni เป็นเหล็กที่ใช้บ่อยที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับถังเก็บเชื้อเพลิง LNGแต่ข้อเสียคือราคายังคงสูง ขั้นตอนการประมวลผลยุ่งยาก ความแข็งแรงค่อนข้างต่ำ และปริมาณนิกเกิลในผลิตภัณฑ์สูงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคานิกเกิลเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และต้นทุนผลิตภัณฑ์ก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก
วัสดุแช่แข็ง 4 ชนิดที่สามารถใช้ในการก่อสร้าง LNG ภายใต้ “รหัส IGC”
| อุณหภูมิการออกแบบขั้นต่ำ | ประเภทของเหล็กหลักและการอบชุบ | อุณหภูมิทดสอบแรงกระแทก |
| -165 ℃ | เหล็ก Ni 9% NNT หรือ QT | -196 ℃ |
| เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก – สารละลาย 304, 304L, 316/316L, 321 และ 347 | -196 ℃ | |
| อลูมิเนียมอัลลอยด์ – 5083 อบอ่อน | NO | |
| โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลออสเทนนิติก (36%Ni) |
การเปรียบเทียบความแข็งแกร่งระหว่างวัสดุ LNG ที่ใช้กันทั่วไปกับเหล็กกล้าแมงกานีสสูงชนิดใหม่
| รายการ | โลหะผสมทั่วไป | เหล็กแมงกานีสสูง | ||||
| เหล็ก Ni 9% | 304 เอสเอส | อลู5083-O | อินวาร์สตีล | MC | ||
| วัสดุฐาน | องค์ประกอบทางเคมี | Fe-9Ni | Fe-18.5Cr-9.25Ni | อัล-4.5Mg | Fe-36Ni | M CH ล้าน |
| โครงสร้างจุลภาค | α1（+Y） | γ（FCC） | เอฟซี | เอฟซี | เอฟซี | |
| ความแข็งแรงของผลผลิตเอ็มปา | ≥585 | ≥205 | 124-200 | 230-350 | ≥400 | |
| ความต้านแรงดึง เอ็มปา | 690-825 | ≥515 | 276-352 | 400-500 | 800-970 | |
| -196 ℃ผลกระทบเจ | ≥41 | ≥41 | NO | NO | ≥41 | |
| งานเชื่อม | วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม | อินโคนาล | พิมพ์308 | ER5356 | - | FCA, SA, จีทีเอ |
| ความแข็งแรงของผลผลิตเอ็มปา | - | - | - | - | ≥400 | |
| ความต้านแรงดึงเอ็มปา | ≥690 | ≥550 | - | - | ≥660 | |
| -196 ℃ผลกระทบเจ | ≥27 | ≥27 | - | - | 27 | |
เหล็กกล้าแมงกานีสสูงอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งรวมความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง และต้นทุนต่ำ มีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวางมากในตลาดถังเก็บเชื้อเพลิง LNG ในอนาคตและตลาดถังเก็บเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น แอมโมเนียเหลว ไฮโดรเจนเหลว และเมทานอล
ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบและสมรรถนะของเหล็กกล้าแมงกานีสสูง
องค์ประกอบทางเคมี (ร่าง 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 |
พฤติกรรมเชิงกล
● โครงสร้างคริสตัล: โครงตาข่ายทรงลูกบาศก์หน้าตรงกลาง (γ-Fe)
● อุณหภูมิที่อนุญาต＞-196℃
● ความแข็งแรงของผลผลิต＞400MPa (58ksi)
● ความต้านทานแรงดึง: 800~970MPa (116-141ksi)
● การทดสอบรอยบากรูปตัววีแบบชาร์ปี >41J ที่ -196℃(-320℉)
การแนะนำวัสดุสิ้นเปลืองการเชื่อมที่จับคู่เหล็กแมงกานีสสูงของบริษัท
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราได้อุทิศตนเองให้กับการวิจัยและพัฒนาวัสดุสิ้นเปลืองการเชื่อมที่เข้าคู่กับเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG และประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่สามารถจับคู่กับคุณสมบัติของวัสดุฐานเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNGคุณสมบัติเฉพาะแสดงในตารางที่ 2
คุณสมบัติทางกลของเหล็กแมงกานีสสูงที่เข้าคู่กับวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมโลหะ
| ชื่อ | ตำแหน่ง | คุณสมบัติทางกล | ||||
| YP | TS | EL | -196 ℃ผลกระทบ | การทดสอบภาพรังสี | ||
| เป้าหมายการออกแบบ | ≥400 | ≥660 | ≥25 | ≥41 | I | |
| GER-HMA Φ3.2mm | อิเล็กโทรดแบบแมนนวล | 488 | 686 | 46.0 | 73.3 | I |
| GCR-HMA-S Φ3.2mm | ลวดแกนโลหะ | 486 | 700 | 44.5 | 62.0 | I |
Ps.Metal powder core ลวดเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำสำหรับเหล็กแมงกานีสสูงใช้ฟลักซ์ GXR-200 ที่ตรงกันสำหรับเหล็กแมงกานีสสูง
ความสามารถในการเชื่อมและการแสดงตัวอย่างวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมเหล็กแมงกานีสสูงสำหรับถังเก็บ LNG
ความสามารถในการเชื่อมของวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมสำหรับเหล็กกล้าแมงกานีสสูงแสดงไว้ดังนี้
อิเล็กโทรด (GER-HMA) การเชื่อมแผ่นเรียบหลังการกำจัดตะกรัน
การเชื่อมมุมเงยด้วยอิเล็กโทรด (GER-HMA) หลังจากการกำจัดตะกรัน
ลวดเชื่อม (GER-HMA) ก่อนและหลังการกำจัดตะกรันเนื้อเชื่อม
จอแสดงผลแนวเชื่อมแกนโลหะผงจมอยู่ใต้น้ำ (GCR-HMA-S)
ตัวอย่างข้อต่อเชื่อมเหล็กแมงกานีสสูงแสดงได้ดังนี้
การแสดงตัวอย่างแรงดึงของการเชื่อมแนวราบ (1G)
การแสดงตัวอย่างแรงดึงของการเชื่อมแนวตั้ง (3G)
การแสดงตัวอย่างการดัดแนวราบ (1G)
การแสดงตัวอย่างการดัดแนวราบ (1G)
PS เหล็กแมงกานีสสูงเชื่อมด้วยแท่งเชื่อม 1G และ 3G ไม่มีรอยร้าวในตัวอย่างการดัดหน้าและหลังดัด และต้านทานการแตกร้าวได้ดี
เวลาโพสต์: 22 พ.ย.-2565