חדשות - LNG - פלדת מנגן גבוהה והמלצת חומרי ריתוך תואמים שלה

בשנת 2010, POSCO של דרום קוריאה, Daewoo Shipbuilding וחמש חברות הסיווג הגדולות בעולם החלו בפרויקט "פיתוח משותף של פלדת מנגן גבוהה וחומרי ריתוך לטמפרטורה נמוכה במיוחד", והשיגו ייצור המוני של פלדת מנגן גבוהה עבור מיכלי אחסון LNG ב 2015. עד יוני 2022, כדי לפרוץ את צוואר הבקבוק הטכני, ה-Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering (DSME) ו-POSCO של דרום קוריאה יערכו את הראשון בעולם להתקין מכלי אחסון דלק LNG מפלדת מנגן גבוהה על מובילי דלק גולמיים גדולים מאוד המונעים על ידי LNG (VLCCs) טקס, ואמרה כי היא פיתחה טכנולוגיה לייצור מיכלי דלק מטיפול מקדים בפלדה ועד לריתוך ועיצוב.

1. מהי פלדת מנגן גבוהה?

פלדת מנגן גבוהה עבור מיכלי אחסון LNG היא פלדת סגסוגת עם תכולת מנגן בין 22-25%, בעלת עמידות טובה בטמפרטורות נמוכות ועמידות גבוהה בפני שחיקה, וזה ברור יותר מחומרי מיכל אחסון LNG מסורתיים זה היקר החדש של מיכל אחסון LNG חומרים שדרום קוריאה הקדישה למחקר ופיתוח במשך יותר מעשר שנים.

2. ניתוח קצר של סוגי פלדה והיתרונות והחסרונות שלהם עבור מיכלי אחסון LNG חומרי הריתוך התואמים שלנו יכולים לעמוד בדרישות המחמירות הללו: מאחר שמיכלי אחסון דלק LNG גדולים הם ציוד הליבה של ספינות דלק ידידותיות לסביבה ושל כל שרשרת תעשיית ה-LNG, התקנים הטכניים מחמירים ביותר והעלות יקרה. LNG מאוחסן ומועבר בדרך כלל בסביבה של טמפרטורה נמוכה במיוחד של -163 מעלות צלזיוס. "הקוד הבינלאומי לבנייה וציוד של ספינות הנושאות גזים נוזליים בתפזורת" מכונה "קוד IGC". ארבעת החומרים בטמפרטורה נמוכה שניתן להשתמש בהם לבניית LNG כוללים: פלדת סגסוגת אלומיניום, פלדת אל-חלד אוסטריה Tensitic, פלדת מסגסוגת Fe-Ni אוסטניטית (הידועה גם בשם פלדת Invar) ופלדת 9% Ni (ראה טבלה 1 לפרטים), בעוד פלדת 9% Ni היא הנפוצה ביותר בשימוש ובשימוש נרחב עבור מיכלי אחסון דלק LNG. אך החסרונות הם שהמחיר עדיין גבוה, הליכי העיבוד מסורבלים, החוזק נמוך יחסית ותכולת הניקל במוצר גבוהה. בשנים האחרונות מחיר הניקל המשיך לעלות ועלות המוצר עלתה משמעותית.

4 חומרים קריוגניים שניתן להשתמש בהם בבניית LNG תחת "קוד IGC"

טמפרטורת עיצוב מינימלית	סוגי פלדה עיקריים וטיפול בחום	טמפרטורת בדיקת השפעה
-165℃	9% פלדת Ni NNT או QT	-196℃
	נירוסטה אוסטניטית – מטופלים בתמיסה 304, 304L, 316/316L, 321 ו-347	-196℃
	סגסוגת אלומיניום – 5083 חישול	NO
	סגסוגת ברזל ניקל אוסטניטית (36%Ni)	NO

השוואת חוזק בין חומרי LNG נפוצים לפלדה חדשה ברמת מנגן גבוהה

פָּרִיט		בדרך כלל סגסוגת				פלדת מנגן גבוהה
פָּרִיט		פלדת Ni 9%.	304 SS	Alu 5083-O	פלדת אינוואר	MC
חומרי בסיס	הרכב כימי	Fe-9Ni	Fe-18.5Cr-9.25Ni	אל-4.5 מג	Fe-36Ni	מ כ מ.נ
	מבנה מיקרו	α1（+Y）	γ（FCC）	FCC	FCC	FCC
	חוזק תשואהMpa	≥585	≥205	124-200	230-350	≥400
	חוזק מתיחה Mpa	690-825	≥515	276-352	400-500	800-970
	-196℃פְּגִיעָהי	≥41	≥41	NO	NO	≥41
ריתוכים	חומרים מתכלים לריתוך	לא קונלי	סוג308	ER5356	-	FCA,SA,GTA
	חוזק תשואהMpa	-	-	-	-	≥400
	חוזק מתיחהMpa	≥690	≥550	-	-	≥660
	-196℃פְּגִיעָהי	≥27	≥27	-	-	27

פלדת מנגן גבוהה בטמפרטורה נמוכה במיוחד, המשלבת חוזק גבוה, קשיחות גבוהה ועלות נמוכה, היא בעלת סיכויי יישום רחבים מאוד בעתיד במיכל אחסון דלק LNG והגנה על הסביבה בשווקי מיכלי אחסון דלקים חלופיים כגון אמוניה נוזלית, מימן נוזלי, ומתנול.

דרישות הרכב וביצועים של פלדת מנגן גבוהה

הרכב כימי (טיוטת 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

התנהגות מכנית

● מבנה קריסטל: סריג מעוקב במרכז הפנים (γ-Fe)

● טמפרטורה מותרת＞-196℃

● חוזק תפוקה ＞400MPa (58ksi)

● חוזק מתיחה: 800~970MPa (116-141ksi)

● בדיקת פגיעה ב-Charpy V-notch >41J ב-196℃ (-320℉)

הצגת חומרי ריתוך תואמים מפלדת מנגן גבוהה של החברה שלנו

בשנים האחרונות, הקדשנו את עצמנו למחקר ופיתוח של חומרי ריתוך תואמים מפלדה גבוהה מנגן למיכלי אחסון LNG, ופיתחנו בהצלחה חומרי ריתוך שיכולים להתאים למאפיינים של חומרי בסיס פלדה עתירת מנגן למיכלי אחסון LNG. המאפיינים הספציפיים מוצגים בטבלה 2.

תכונות מכניות של מתכת מתכלת תואמת ריתוך מתכלת גבוהה מנגן

שֵׁם	מַצָב	תכונות מכניות
שֵׁם	מַצָב	YP	TS	EL	השפעה -196℃	בדיקות רנטגן
עיצוב מטרות		≥400	≥660	≥25	≥41	I
GER-HMA Φ3.2 מ"מ	אלקטרודה ידנית	488	686	46.0	73.3	I
GCR-HMA-S Φ3.2 מ"מ	חוט עם ליבות מתכת	486	700	44.5	62.0	I