GNL — recomendação de aço com alto teor de manganês e seus 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 de alto manganês e materiais de soldagem para temperaturas ultrabaixas” e alcançaram a produção em massa de aço de alto 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 realizarão a primeira instalação no mundo de tanques de armazenamento de combustível GNL de aço com alto teor de manganês em grandes navios petroleiros movidos a GNL (VLCCs) Ceremony, e disse que desenvolveu tecnologia de fabricação de tanques de combustível, desde o pré-tratamento do aço até a soldagem e conformação.

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 possui 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 É o novo queridinho do tanque de armazenamento de GNL materiais que a Coréia do Sul dedicou à pesquisa e desenvolvimento por 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 estes requisitos rigorosos: Como os grandes tanques de armazenamento de combustível de GNL são o equipamento principal de navios movidos a combustível ecológicos e de toda a cadeia da indústria de GNL, as normas técnicas são extremamente rígidas e o custo é caro.O GNL é geralmente 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 o “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 austenítico Fe-Ni (também conhecido como aço Invar) e aço 9% Ni (consulte a Tabela 1 para obter detalhes), enquanto o aço 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 criogênicos que podem ser usados ​​na construção de GNL sob o “Código IGC”

Comparação de resistência entre os materiais de GNL comumente usados ​​e o novo aço 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 GNL e mercados alternativos de tanques de armazenamento de combustível de proteção ambiental, como amônia líquida, hidrogênio líquido, e metanol.

Requisitos de composição e desempenho do aço de alto manganês

Composição Química (Rascunho ASTM)

Comportamento mecânico

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

● Temperatura permitida＞-196℃

● Força de 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 de aço de alto manganês da nossa empresa

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

Propriedades mecânicas de aço de alto manganês combinando consumíveis de soldagem de metal depositado

Ps. O fio de solda de arco submerso de núcleo de pó de metal para aço de alto manganês adota fluxo correspondente GXR-200 para aço de alto manganês

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

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

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

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

Vareta de solda (GER-HMA) antes e depois da remoção da escória de solda de filete

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

As amostras de juntas de solda de haste de solda de aço de alto 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 de alto manganês é soldado com varetas de solda 1G e 3G, sem rachaduras nas amostras de dobramento frontal e dobramento traseiro, e a resistência a rachaduras é boa