GNL — recomendação de aço com alto teor de manganês e consumíveis de soldagem correspondentes

Em 2010, a POSCO da Coreia do Sul, a Daewoo Shipbuilding e as cinco principais sociedades de classificação do mundo iniciaram o projeto de “desenvolvimento conjunto de aço com alto teor de manganês e materiais de soldagem para temperaturas ultrabaixas” e alcançaram a produção em massa de aço com alto teor de manganês para tanques de armazenamento de GNL em 2015. Até junho de 2022, para romper o gargalo técnico, a Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) da Coreia do Sul e a POSCO serão as primeiras no mundo a instalar tanques de armazenamento de combustível de GNL de aço com alto teor de manganês em transportadores de petróleo bruto muito grandes (VLCCs) movidos a GNL e disse que desenvolveu tecnologia de fabricação de tanques de combustível, desde o pré-tratamento do aço até a soldagem e formação.

1. O que é aço com alto teor de manganês?

O aço com alto teor de manganês para tanques de armazenamento de GNL é uma liga de aço com teor de manganês entre 22-25%, que tem boa resistência a baixas temperaturas e alta resistência ao desgaste, o que é mais óbvio do que os materiais tradicionais de tanques de armazenamento de GNL. materiais que a Coreia do Sul dedica à pesquisa e desenvolvimento há mais de dez anos.

2. Breve análise dos tipos de aço e suas vantagens e desvantagens para tanques de armazenamento de GNL Nossos consumíveis de soldagem correspondentes podem atender a esses requisitos rigorosos: Como os grandes tanques de armazenamento de combustível de GNL são o equipamento principal de navios movidos a combustível ecologicamente corretos e de toda a cadeia da indústria de GNL, os padrões técnicos são extremamente rígidos e o custo é caro. O GNL é normalmente armazenado e transportado em ambiente de temperatura ultrabaixa de -163°C. O “Código Internacional para a Construção e Equipamento de Navios que Transportam Gases Liquefeitos a Granel” é referido como “Código IGC”. Os quatro materiais de baixa temperatura que podem ser usados ​​para a construção de GNL incluem: aço de liga de alumínio, aço inoxidável Austria Tensitic, aço de liga Fe-Ni austenítico (também conhecido como aço Invar) e aço 9%Ni (ver Tabela 1 para detalhes), enquanto o aço com 9% Ni é o mais comumente usado e amplamente utilizado para tanques de armazenamento de combustível de GNL. Mas as desvantagens são que o preço ainda é alto, os procedimentos de processamento são complicados, a resistência é relativamente baixa e o teor de níquel no produto é alto. Nos últimos anos, o preço do níquel continuou a subir e o custo do produto aumentou significativamente.

4 materiais criogénicos que podem ser utilizados na construção de GNL ao abrigo do “Código IGC”

Comparação de resistência entre materiais de GNL comumente usados ​​e novos aços com alto teor de manganês

O aço de alto manganês de temperatura ultrabaixa, que combina alta resistência, alta tenacidade e baixo custo, tem uma perspectiva de aplicação muito ampla no futuro tanque de armazenamento de combustível de GNL e mercados de tanques de armazenamento de combustível alternativo de proteção ambiental, como amônia líquida, hidrogênio líquido, e metanol.

Requisitos de composição e desempenho do aço com alto teor de manganês

Composição Química (Rascunho ASTM)

Comportamento mecânico

● Estrutura cristalina: rede cúbica de face centrada (γ-Fe)

● Temperatura permitida>-196℃

● Resistência ao rendimento>400MPa (58ksi)

● Resistência à tração: 800~970MPa (116-141ksi)

● Teste de impacto Charpy V-notch >41J a -196℃(-320℉)

Introdução dos consumíveis de soldagem correspondentes ao aço com alto teor de manganês da nossa empresa

Nos últimos anos, nos dedicamos à pesquisa e desenvolvimento de consumíveis de soldagem de aço com alto teor de manganês para tanques de armazenamento de GNL e desenvolvemos com sucesso consumíveis de soldagem que podem corresponder às propriedades dos materiais básicos de aço com alto teor de manganês para tanques de armazenamento de GNL. As propriedades específicas são mostradas na Tabela 2.

Propriedades mecânicas do metal depositado correspondente aos consumíveis de soldagem de aço com alto teor de manganês

O fio de soldagem por arco submerso com núcleo em pó metálico para aço com alto teor de manganês adota fluxo correspondente GXR-200 para aço com alto teor de manganês

Soldabilidade e exibição de amostra de consumíveis de soldagem de aço com alto teor de manganês para tanques de armazenamento de GNL

A soldabilidade dos consumíveis de soldagem para aço com alto teor de manganês é mostrada a seguir

Soldagem de filete plano com eletrodo (GER-HMA) após remoção de escória 

Soldagem com ângulo de elevação do eletrodo (GER-HMA) após remoção de escória    

Haste de soldagem (GER-HMA) antes e depois da remoção da escória de soldagem em ângulo

Exibição de solda de arco submerso com núcleo de pó metálico (GCR-HMA-S)

As amostras de juntas de soldagem com haste de soldagem de aço com alto teor de manganês são mostradas a seguir 

Exibição de amostra de tração de soldagem plana (1G) 

Exibição de amostra de tração de soldagem vertical (3G)

Exibição de amostra de dobra de soldagem plana (1G)

Exibição de amostra de dobra de soldagem plana (1G)

PS.O aço com alto teor de manganês é soldado com hastes de soldagem 1G e 3G, sem rachaduras nas amostras de flexão frontal e flexão traseira, e a resistência a rachaduras é boa