球罐型LNG的材料与焊接.pdf

2013年小型LNG船检验培训 材料与焊接 张小燕 CCS上海规范所 前言 随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，天然气 作为一种清洁能源、且具有价格低、安全等优点而倍受国 内大众的重视，成为与煤炭、石油并称的世界一次能源的 三大支柱之一，由于煤炭石油等传统能源的日趋减少，天 然气逐渐成为一种替代能源。然而我国对承载天然气运输 的LNG船舶建造经验很少，尤其在设计、建造方面还存在 诸多技术难点有待我们去钻研。其中新型材料的运用和焊 接技术就是建造技术难度最大且最核心难度之一。 正确选择材料并合理运用是保证焊接质量的前提。 目录 一.常用罐体材料 1）9NIi钢材料特性 2 ）9NIi钢的焊接性 二. 9NIi钢罐体焊接原则要求 1）焊材选用原则 2 ）焊接工艺要点 三.低温管系材料 1）316L管材 2) 316L管的焊接要求 四.LNGC规范要求 1）焊接工艺认可要求 2 ）焊接检验要求 五.LNGC实船建造焊接要点简述 材料与焊接 一.常用罐体材料 目前,按照IMO IGC规范，满足设计温度最小为-165℃ 要求可作为独立液罐的材料有9Ni钢、奥氏体不锈钢（如： 304、304L、316、316L、321和347 ）和铝合金（如： 5083)钢材。 其中9Ni钢在极低温度下具有良好的韧性和高强度，而且 与奥氏体不锈钢和铝合金相比合金元素少、热膨胀系数 小，经济性好，使用温度最低可达一196℃，资料显示证 明：自1960年通过研究证明该钢材不进行焊后消除应力热 处理亦可安全使用，因此9%Ni钢就成为用于制造大型 LNG储罐的主要材料之一。 材料与焊接 一.常用罐体材料 1）9NIi钢材特性 表1： 钢 化学成分 号 C Mn Si P S Ni 其他元素 9Ni ≤0.10 0.3~0.9 0.1~0.35 ≤0.025 ≤0.02 8.5~10.0 Cr ≤0.25 Mo ≤0.08 Cu ≤0.35 Cr+ Mo+Cu ≤0.60 Al(酸溶≥0.015 注：①含氮量应不超过0.009% （如含有铝时，应不超过0.012% ）。 ②脱氧方法：铝处理细化晶粒方法的全镇静钢 材料与焊接 一.常用罐体材料 1）9NIi钢材特性 表2 ：力学性能 夏比V型缺口冲击试验 屈 抗 伸 钢 服 拉 长 单个试样 号 强 强 率 3个试样冲击 冲击功的 度 度 (%)