萊鋼LNG 儲罐用06Ni9DR(9Ni)鋼板簡介
一、前言
當前中國經濟持續快速的發展勢頭仍在繼續,但是為保障經濟的能源動力卻極度緊缺。中國的能源結構以煤炭為主,石油、天然氣只占到很小的比例,利博國際遠遠低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長,引進LNG將對優化中國的能源結構,有效解決能源供應安全、生態環境保護的雙重問題,實現經濟和社會的可持續發展發揮重要作用。06Ni9DR鋼又被稱為9Ni鋼、9%Ni鋼等,是含鎳量為8.5~10%的超低溫鋼,深冷環境下使用的韌性最好的材料,同時也是冶金行業公認的開發技術難度最大的鋼種之一,它具有很多優點:高的屈服強度和抗拉強度、優良的低溫韌性、良好的可焊性以及較低的成本等。因此成為-196℃級低溫設備和容器的最重要結構材料,廣泛用于制造或建造液氮和液化天然氣貯罐。
根據有關研究資料表明,未來20年中國天然氣年消費需求將達到2275.4×108立方米至2965.4×108立方米,國內產量約為每年1200×108立方米,缺口約為1075.4×108立方米至1761.4×108立方米。我國未來若干年LNG發展前景看好。據不完全統計,我國沿海地區在2015年以前擬建設LNG進口接收項目總規模接近年7000×104噸。按照中國的LNG使用計劃,2020年國內生產能力將達到2400億立方米,而在進口天然氣方面,發改委預計到2020年,中國要進口350億立方米,相當于2500萬噸/年,是目前廣東省接收站的總量的7倍,這將使沿海地區LNG碼頭和接收終端建設進入新的發展階段,同時中國需要更多的LNG船舶來更好地保障進口項目的實施, 可以預見,在未來的若干年內,9Ni鋼作為LNG儲運設備的主要結構材料將被大量使用。
9Ni鋼是冶金行業公認的開發技術難度最大的鋼種之一,它對冶煉的合金含量、鋼質純凈度要求極高,萊鋼通過技術中心和煉鋼廠的全力配合下,實現了萊鋼9Ni鋼P含量控制在0.003%左右,S含量控制在0.001%左右,碳含量控制在0.03%左右,五大有害元素P、S、N、O、H含量之和小于85ppm,其余化學成分也全部合格。鑄坯內部質量達到了中心偏析0.5級,中心疏松0.5級,鑄坯表面完全沒有出現的表面裂紋問題。在鋼板表面質量方面,通過鑄坯扒皮、噴涂防氧化涂料、控制加熱溫度、控制加熱時間、高壓水除磷等工藝措施,有效控制了氧化鐵皮造成的表面質量問題,在隨后熱處理結束后,通過拋丸,真空吸盤吊運等措施,有效防止電磁吊對鋼板磁化和對表面損傷。由于9Ni鋼中合金含量很高,Ni含量達到了9%,因此熱軋完后,切頭、切尾、切邊后的余料完全可以作為Ni合金原料或者在再次冶煉9Ni時,加入到鋼水中,起到循環利用的作用,有效降低了9Ni鋼成本。
圖1 萊鋼9Ni鋼產品表面質量
4、鋼板的剩磁
06Ni9DR容易被磁化,經磁化的鋼板在焊接過程中容易產生磁偏吹,給焊接帶來困難,萊鋼06Ni9DR鋼板要求剩磁均小于20Gs,能很好的滿足焊接要求。
五、技術評審工作
萊鋼06Ni9DR鋼板于2012年11月通過了全國鍋爐壓力容器標準技術委員會的技術評審,產品企業標準中關鍵技術指標為國內外同類鋼板標準的先進水平。