天然氣的液化溫度為-162℃，液化后的天然氣（簡稱lng）體積為氣態(tài)的1/600，這就使得對lng儲罐的材質(zhì)要求較高，目前常用于lng罐的材料主要有9ni鋼、5ni鋼、奧氏體不銹鋼和鋁鎂合金鋼等，而9ni鋼以其強度高、易于加工和焊接性能優(yōu)良等優(yōu)勢，被廣泛用于lng儲罐設備中。
9ni鋼最早是1944年開發(fā)的ω（ni）=9%的低碳鋼，使用溫度最低可達-196℃。1952年世界上第一臺9ni鋼儲罐在美國投入使用，1960年通過研究證明，不進行焊后消除應力熱處理亦可安全使用，自此9ni鋼就開始成為用于制造大型低溫儲罐的主要材料之一。1969年日本建造的第一臺lng儲罐最大罐容已達20×104m3。2004年，我國首個大型lng低溫儲罐項目在廣東大鵬開工，以及后來的福建、大連、寧波等地籌建的lng項目都采用了9ni鋼材料。
9ni鋼是典型的低碳馬氏體鋼，本身耐低溫（-196℃，lng儲罐設計溫度-162℃）。它的低溫力學性能主要取決于其化學成分，尤其是ni和c的含量，此外9ni鋼的韌性還取決于鋼的純凈度及顯微組織。從化學成分上看，其ni含量較大，因此具有一定的淬硬性。含碳量降低可以使回火馬氏體中碳化物的析出大大減少，從而改善低溫韌性，而碳含量過高則會導致焊接性能和冷脆性能嚴重惡化。因此，在合金化過程中，要嚴格控制c的含量，使其保持在低碳范圍內(nèi)，同時，p、s、mn、mo、cr等合金元素的含量也要控制在較低范圍內(nèi)。
迄今為止，9ni鋼在lng設備中的應用已有近60年的歷史，隨著世界經(jīng)濟和貿(mào)易的飛速發(fā)展，液態(tài)天然氣已經(jīng)成為世界油氣工業(yè)的新熱點。為促進能源供應多元化和改善能源消費結構，海洋石油工程股份有限公司對lng產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越重視，投入了大量的人力、物力，已迅速在本領域取得一席之地，然而lng儲罐的施工也必然需要解決一系列的技術問題。針對lng低溫儲罐9ni低溫鋼材料的特點以及在焊接過程中容易出現(xiàn)的冷裂紋、熱裂紋、低溫韌性降低、電弧磁偏吹等問題開展的研究分析表明，9ni鋼在焊接施工中要達到理想的施工效果可采取下列主要控制措施：
（1）選擇低氫、低碳的焊接材料，使焊材與母材在室溫和高溫下的線膨脹系數(shù)基本相近，從而避免因不均勻的熱脹冷縮造成的熱應力。
（2）施焊前，利用有機溶液清洗或打磨的方法，對焊接坡口表面進行清理；環(huán)境溫度低于5℃時，焊接前必須對母材進行預熱處理；焊材嚴格按照要求保存，隨取隨用，嚴禁長期暴露在空氣中。
（3）正確選擇焊接材料，選擇高ni的焊材，焊接時雖然通過高溫損耗和母材對焊縫金屬的稀釋，仍有足夠高的奧氏體組織，避免熔合線出現(xiàn)脆硬馬氏體帶。
（4）嚴格控制線能量，一般控制在0.7～3.0kj/mm，盡量采用較小的熱輸入焊接。
（5）母材在加工運輸中避免與磁性材料接觸，如仍有剩磁，焊前應對9ni鋼進行消磁處理，確保母材的剩磁量在要求值之內(nèi)。
許潤能源在低溫儲罐、常規(guī)儲罐、杜瓦瓶、非標金屬壓力容器等產(chǎn)品在生產(chǎn)制造加工方面得天獨厚的優(yōu)勢。用過各項權威的專利認可，技術過硬，質(zhì)量更好。
