LNG – kõrge mangaanisisaldusega teras ja sellele sobivad keevitustarvikud

2010. aastal alustasid Lõuna-Korea POSCO, Daewoo Shipbuilding ja maailma viis suuremat klassifikatsiooniühingut projekti „kõrge mangaanisisaldusega terase ja ülimadala temperatuuriga keevitusmaterjalide ühisarendus“ ning saavutasid aastal LNG mahutite jaoks suure mangaanisisaldusega terase masstootmise. 2015. 2022. aasta juuniks, et tehnilisest kitsaskohast läbi murda, paigaldavad Lõuna-Korea Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) ja POSCO esimesena maailmas kõrge mangaanisisaldusega terasest LNG kütusehoidlad LNG-l töötavatele väga suurtele toornafta kanduritele. (VLCC) tseremoonial ning ütles, et on välja töötanud kütusepaagi tootmistehnoloogia alates terase eeltöötlusest kuni keevitamise ja vormimiseni.

1. Mis on kõrge mangaanisisaldusega teras?

Kõrge mangaanisisaldusega teras LNG mahutite jaoks on legeerteras, mille mangaanisisaldus on vahemikus 22–25%, millel on hea madala temperatuuri ja kõrge kulumiskindlus, mis on ilmsem kui traditsioonilised LNG mahutite materjalid. See on veeldatud maagaasi mahutite uus lemmik materjalid, mida Lõuna-Korea on rohkem kui kümme aastat teadus- ja arendustegevusele pühendanud.

2. LNG-mahutite terasetüüpide ning nende eeliste ja puuduste lühianalüüs Meie sobivad keevitusmaterjalid vastavad järgmistele rangetele nõuetele: Kuna suured veeldatud maagaasi kütusemahutid on keskkonnasõbralike kütusega laevade ja kogu LNG-tööstuse ahela põhivarustus, tehnilised standardid on äärmiselt ranged ja hind on kallis. LNG-d hoitakse ja transporditakse tavaliselt ülimadala temperatuuriga keskkonnas -163 °C. Veeldatud gaasi lahtiselt vedavate laevade ehitamise ja varustuse rahvusvahelist koodeksit nimetatakse IGC koodeksiks. Neli madala temperatuuriga materjali, mida saab veeldatud maagaasi ehitamiseks kasutada, on järgmised: alumiiniumisulamist teras, Austria Tensitic roostevaba teras, austeniit Fe-Ni legeerteras (tuntud ka kui Invar teras) ja 9% Ni teras (üksikasju vt tabelist 1). samas kui 9% Ni teras on kõige sagedamini kasutatav ja laialdaselt kasutatav veeldatud maagaasi kütusepaakide jaoks. Puuduseks on aga see, et hind on endiselt kõrge, töötlemisprotseduurid on tülikad, tugevus on suhteliselt madal ja nikli sisaldus tootes on kõrge. Viimastel aastatel on nikli hind jätkuvalt tõusnud ja toote maksumus on oluliselt tõusnud.

4 krüogeenset materjali, mida saab kasutada veeldatud maagaasi ehitamisel IGC koodeksi alusel

Levinud LNG materjalide ja uue kõrge mangaanisisaldusega terase tugevuse võrdlus

Ülimadala temperatuuriga kõrgmangaanterasel, mis ühendab endas kõrge tugevuse, suure sitkuse ja madalad kulud, on väga lai kasutusvõimalus tulevastel veeldatud maagaasi kütusemahutite ja keskkonnakaitse alternatiivsete kütusepaakide turgudel, nagu vedel ammoniaak, vedel vesinik, ja metanool.

Kõrge mangaanisisaldusega terase koostis ja jõudlusnõuded

Keemiline koostis (ASTM-i mustand)

Mehaaniline käitumine

● Kristallstruktuur: näokeskne kuupvõre (γ-Fe)

● Lubatud temperatuur＞-196℃

● Voolutugevus＞400 MPa (58ksi)

● Tõmbetugevus: 800–970 MPa (116–141 ksi)

● Charpy V-sälguga löökkatse >41 J temperatuuril -196 ℃ (-320 ℉)

Meie ettevõtte kõrge mangaanisisaldusega terasest sobivate keevitustarvikute tutvustus

Viimastel aastatel oleme pühendunud veeldatud maagaasi mahutite kõrge mangaanisisaldusega terasest sobivate keevitustarvikute uurimisele ja arendamisele ning edukalt välja töötanud keevitustarvikud, mis vastavad veeldatud maagaasi mahutite suure mangaanisisaldusega terasest alusmaterjalide omadustele. Spetsiifilised omadused on näidatud tabelis 2.

Kõrge mangaanisisaldusega terase mehaanilised omadused, mis sobivad keevitusmaterjalide ladestunud metalliga

Ps. Metallipulbersüdamikuga sukelkaarkeevitustraat kõrge mangaanisisaldusega terase jaoks kasutab sobiva voolu GXR-200 kõrge mangaanisisaldusega terase jaoks

Kõrge mangaanisisaldusega terasest keevitustarvikute keevitatavus ja näidisekraan LNG mahutite jaoks

Kõrge mangaanisisaldusega terase keevitusmaterjalide keevitatavus on näidatud järgmiselt

Elektrood- (GER-HMA) lehtkeevitus pärast räbu eemaldamist 

Elektroodiga (GER-HMA) kõrgusnurkkeevitus pärast räbu eemaldamist    

Keevitusvarras (GER-HMA) enne ja pärast keevitusräbu eemaldamist

Metallpulbersüdamikuga sukelkaare (GCR-HMA-S) keevitusekraan

Kõrge mangaanisisaldusega terasest keevitusvarda keevisliidete näidised on näidatud järgmiselt 

Lamekeevitus (1G) tõmbe näidise näidik 

Vertikaalse keevitamise (3G) tõmbe näidise näidik

Lamekeevitus (1G) painutamise näidisekraan

Lamekeevitus (1G) painutamise näidisekraan

PS. Kõrge mangaanisisaldusega teras on keevitatud keevitusvarrastega 1G ja 3G, näo- ja tagasipainutusnäidistes ei esine pragusid ning pragude vastupidavus on hea