LNG储罐焊接技术及发展
LNG低温储罐材料及焊接要点分析
LNG 低温储罐材料及焊接要点分析摘要：LNG是液化天然气的英文缩写，LNG低温储罐建造中的焊接过程尤为关键，并且LNG低温储罐内罐原材料是9Ni钢。
本文就围绕LNG低温储罐内罐原材料9Ni钢的性能、成分、组织、热处理工艺、冷热裂纹、电弧的磁偏吹、焊接接头的低温韧性等进行阐述。
关键词：9Ni钢；LNG低温储罐焊接；性能分析伴随着我国经济的高速发展，我国对能源的需求也与日俱增，清洁能源的推广和使用日益增多，同时，清洁能源天然气的需求量不断增加，液化石油气、LNG低温储存罐等关键材料镍系低温9 Ni钢的需求也日益增长。
9 Ni钢是 LNG 低温储罐的内壁原材料，LNG低温储罐建造完成投入生产后9Ni钢内罐长期处于-162℃的超低温环境下，所以9 Ni钢的焊接性能尤为重要，而我国目前生产9 Ni 钢的工艺已经日趋成熟，但仍有部分需要依靠进口，因此我国 LNG产业还是受到了很大的制约，研究9 Ni钢对我国能源安全发展具有重要意义。
1.9Ni钢的定义目前LNG低温储罐的制作材料是以9Ni钢为主的，因为9Ni钢具有普通钢材不具备的在低温下都能表现出良好的强度和韧性性能，所以在LNG低温储罐中广泛应用。
1.1 9Ni钢的组成成分性能9Ni钢中的化学组成，特别是 C、Ni的含量，决定了低温下9 Ni钢的力学性能，9Ni钢中的 w (Ni)含量为8.5%-9.5%，因此其脆性温度转变和体心立方结构，这决定了其低温下的强度，且属于马氏体型低温用钢，决定了其低温储存罐的韧性是钢的纯净度及其组织结构，为保证9Ni钢的韧性，必须降低Mn、 Mo和Cr这几种元素的含量，以保证钢的纯净度，这几种元素的存在，将直接降低9 Ni钢在生产 LNG低温储存罐时所需的低温储存罐性能要求，为了保证 LNG低温储存罐的低温储存罐性能，我们在制造 Ni钢时，必须将Ni钢的工艺加入到生产LNG低温储罐所需的工艺中。
而9 Ni钢中的 C含量对其性能的影响也是很大的， C含量过高，9 Ni钢的焊接性能和冷脆性都会受到很大的影响，如果 C含量过低，可使9 Ni钢在回火过程中马氏体碳化物的析出明显减少，因此应保证9 Ni钢保持较低的碳含量，其他化学元素的添加也可适当增加9 Ni钢的低温韧性，但要控制 S、P在钢中的含量，过高含量会降低钢的低温韧性。
LNG低温储罐材料及焊接要点分析
设备运维洗。
确保滤液清澈之后，将离心脱水机的转速降低，使用的水量也应该降低到30%。
在离心脱水机工作的过程中持续冲洗，并在高转速、低转速中反复冲洗离心脱水机，反复冲洗次数控制在2-3次，当离心脱水机的转速在300r/min之后可以将冲洗工作停止。
通过此种方式清洗离心脱水机，不仅可以将转鼓中的杂质全部清洗出来，而且可以清洗出残留在转鼓内壁或者是螺旋输送器中的杂物，进而使离心脱水机转鼓转动不平衡导致的报警问题得以避免。
此外，工作人员在冲洗离心脱水机时利用先高速后低速的方法，可以避免冲洗水导流管堵塞、离心机轴被淹等问题的出现，在转鼓速度大时，水流量也应该有所提高；在转鼓速度小时，水流量要随之降低；第三点，当离心脱水机停机之后，工作人员需要对其进行冲洗，并根据扭矩值情况对冲洗的程度进行判断。
比如，离心脱水机在启动之后运转扭矩值在空载值以下，说明离心脱水机已经冲洗干净。
在非正常情况下，工作人员要想检查离心脱水机冲洗的干净程度，需要由工作人员转动转鼓，并对转动的灵活性进行观察，如果转动较为灵活则证明冲洗较为干净，反之说明冲洗不干净。
3.3治理溶、配药系统漏斗处堵塞问题离心脱水机会出现溶、配药系统漏斗处堵塞问题，该问题主要是由于稀释水量不足导致，通常相关人员在处理该问题时会将供水线敷设在循环水泵出口，通过此种方法将稀释水流量不断提高。
相关人员对离心脱水机的溶、配药系统漏斗处堵塞问题进行了研究，发现在循环水泵出口敷设相应的供水线可以使水流量逐步提高，这样不仅可以保证充足的水流量，而且可以有效解决离心脱水机溶、配药系统漏斗处堵塞问题。
4结语石油化工企业在处理污泥的过程中需要使用离心脱水机，离心脱水机的平稳运行会对污泥处理效率产生直接影响，因此相关人员需要对影响离心脱水机平稳运行的不利因素进行全面分析，并找出相应的治理措施，进而使离心脱水机的平稳运行得到保障。
相关人员应该对离心脱水机进行大力研究，根据影响离心脱水机平稳运行的不利因素制定有效的应对措施，使离心脱水机事故发生几率逐渐降低，进而保障离心脱水机处理污泥的质量。
lng大型储罐工艺管道焊接工艺评定
《lng大型储罐工艺管道焊接工艺评定》1. 介绍lng是液化天然气的缩写，是一种重要的清洁能源。
lng的生产和储存需要大型储罐和复杂的管道系统来保证安全和高效运营。
而其中，焊接工艺评定是保证储罐和管道系统性能和安全的重要环节。
2. lng大型储罐工艺管道焊接工艺简介lng大型储罐通常由高强度钢板焊接而成，焊接工艺至关重要。
而管道系统也需要精密的焊接工艺来保证完整性和密封性。
评定和验证焊接工艺的合格性对于lng工艺系统的正常运行至关重要。
3. 工艺管道焊接的技术要求在lng工业中，工艺管道焊接是一个极为重要的环节。
焊接工艺的评定需要考虑工艺参数、材料选择、焊接设备和操作要求等多个方面。
这些技术要求将直接影响lng工艺系统的运行安全和稳定性。
4. 焊接工艺评定的标准和规范在lng工业中，焊接工艺评定需要符合严格的标准和规范。
国内外针对lng工业的相关标准和规范不断完善，以保证lng工艺系统的安全和可靠性。
5. 个人观点和总结作为lng大型储罐工艺管道焊接工艺的专家，我深知工艺管道焊接的重要性。
通过对焊接工艺的深入研究和评定，才能确保lng工业的安全运行。
在本文中，我详细介绍了lng大型储罐工艺管道焊接工艺评定的重要性和技术要求，并强调了符合标准和规范的重要性。
希望通过这篇文章，能够让读者对lng工艺管道焊接有更深入的了解，同时也能认识到这一环节的重要性。
Lng工艺管道焊接工艺评定，是lng工业中不可或缺的环节，也是保障生产安全和运行稳定的重要保障。
lng大型储罐工艺管道焊接工艺评定是一个非常细致和复杂的过程，需要经验丰富的专业人士来进行评估和验证。
在进行焊接工艺评定时，需要考虑许多因素，包括但不限于焊接材料的选择、焊接过程中的温度和压力的控制、焊接设备的性能和操作要求等等。
这些因素都会对最终的焊接质量和工艺管道的安全运行产生深远影响。
在lng大型储罐和管道系统的焊接工艺评定中，需要优先考虑工艺参数的选择。
试析LNG低温储罐内罐的焊接工艺技术
试析LNG低温储罐内罐的焊接工艺技术摘要：近年来，我国相关部门不断地就各方工业项目颁布了有助于其发展的政策，这就导致我国当下对能源的需求不断增大，其中LNG在各种能源缺口中占有不小的比例，因此LNG项目链的建设与发展具有极为重要的意义，一方面它能解决我国当下能源短缺的问题，另一方面，它也是对生态环保议题的有力回答，从长远来看，有助于我国实现整个社会的可持续发展，使得我国在国际竞争中占据有利位置。
关键词：LNG低温储罐；内罐；焊接工艺技术1、LNG储罐焊接中的问题1.1LNG储罐壁板环缝焊接问题LNG储罐壁板焊接过程中，在进行环缝焊接的时候，通常采用埋弧自动平焊机，几台焊机均匀分布，且沿相同方向焊接。
在这个过程中，电流电压焊道很容易变成高低变凸的形状，低高焊道下，垂高焊道表面形状也会变成波浪状。
基于此，LNG储罐壁板环缝焊接中经常出现以下问题：第一遍焊道产生麻坑、中层焊道形状不良、最后焊道出现夹渣、T形接头处焊穿、坡口处漏焊。
1.2气孔防风措施没做到位是造成气孔的最主要原因，在焊接过程中，部分气体在熔池凝固前未能完全散出，结果导致了气孔的出现。
或者焊丝的质量不过关，在焊接过程中误将某些气体携带进熔池内，也将导致气孔的生成。
1.3LNG储罐焊接变形问题LNG储罐焊接过程中，若焊接时间、焊接温度等控制不合理，便有可能出现变形问题。
以往针对焊接变形问题，多采用工装卡具控制手段，避免钢板由于受到各种因素的影响而出现的局部收缩变形问题。
采取这样的手段，虽然在一定程度上避免了焊接变形的出现，但若是拘束过强，则会增加焊缝内的残余应力。
基于此，在使用工装卡具控制预防变形的同时，也要注意采取有效的措施，降低残余应力，将其控制在屈服极限范围之内。
2、LNG低温储罐内罐的焊接工艺2.1焊接材料在我国对焊接技术及相关材料的要求比较高，首先，对于母材的要求，必须符合我国相关设计文件的规定与要求，对于焊接材料厂家，必须给出相关的制造厂的质量证明书与合格证书，其焊接材料的质量不能够低于国家现行标准的规定与要求，焊接材料在使用前，应按照国家相关标准的规定进行检查与验收。
浅谈LNG储罐中9Ni低温钢焊接
浅谈LNG储罐中9Ni低温钢焊接针对9Ni低温钢特性、9Ni钢焊接施工中存在问题的控制措施、9Ni低温钢焊接核心技术进行了归纳总结。
通过现场实践可知，按照改进的施工方法能够有效避免9Ni钢焊接过程中易产生的问题，达到理想的施工效果。
标签：9Ni钢；LNG；低温储罐；焊接1 9Ni低温钢特性与普通碳钢相比，9Ni钢属耐低温的合金钢，世界各国普遍采用该材料作为LNG用钢。
9Ni钢在-165℃乃至-196℃低温下仍具有较好的强度和韧性，因此其在低温状态下具有抗冲击性能强、低温韧性好的特点，其可焊接性优于一般高强度钢。
为了获得良好的低温性能，应严格控制硫、磷的含量，以增加9Ni钢回火脆的敏感性。
另外，保持硅和钼元素处于较低的含量，以促进9Ni钢的低温韧性。
因此，通过化学成分的最佳搭配以及热处理方法能控制9Ni钢材料的组织。
2 9Ni钢焊接施工中存在问题的控制措施2.1 冷裂纹和热裂纹的控制措施冷裂纹产生的主要原因有应力、硬组织和焊缝金属扩散氢含量，而热裂纹的产生则与应力、杂质和化学成分有关。
控制措施如下：（1）选择低氢、低碳的焊接材料，使焊材与母材在室温和高温下的线膨胀系数基本相近，从而避免因不均匀的热胀冷缩造成的热应力。
（2）施焊前，利用有机溶液清洗或打磨的方法。
对焊接坡口表面进行清理，保证坡1：3及其附近没有氧化皮、油污、水和有机物等杂质。
（3）环境温度低于5℃时，焊接前必须对母材进行预热处理。
（4）施焊过程中，认真做好层间清理工作，确保无熔渣等杂质，然后再进行下一层的焊接。
（5）焊材严格按照要求保存，对于开启密封装置后，4h内未用完的焊条，要放回烘干箱内烘干后方可使用；且放在保温桶内随取随用，对于埋弧焊丝和焊剂，在不能及时使用时必须妥善保管，严禁长时间暴露在空气中。
（6）采用合理的组装工艺和焊接顺序来减少拘束应力。
（7）严格按照焊接工艺规程施工。
2.2 低温韧性的保证措施9Ni钢焊接时焊缝、熔合区和热影响区在焊接后低温韧性都有可能降低，焊缝金属的低温韧性主要与焊接材料有关，熔合区的低温韧性主要与所出现的脆性组织有关，而焊接热输入、层间温度是焊接热影响区低温韧性的主要影响因素。
LNG低温储罐内罐的焊接工艺技术
试论LNG低温储罐内罐的焊接工艺技术【摘要】天然气作为一种新型绿色清洁能源，近年来在世界各国都得到广范推广应用，由此带动了液化天然气（lng）加工及贮存产业的迅猛发展。
在lng项目中最关键的装置就是贮存液化天然气的lng低温储罐，现在我国自主研发的低温钢板新型材料（06ni9）也已应用到lng低温贮罐的制作材料中。
以这种材料的中薄板作为lng低温储罐的内罐材料在国内还属首次，它的焊接也就是一个新的课题，我们在2010年3月承建，2012年5月建成投运的延长石油集团油气勘探公司的液化天然气厂（100×104m3/d），它的10000m3lng低温储罐的内罐就是采用这种新型材料设计。
我就以本项目的低温储罐的内罐壁板的焊接为例，来介绍一下该种材料的焊接工艺，以便对类似的工程有所参考。
【关键词】lng低温储罐 06ni9低温钢板内罐壁板的焊接工艺卡1 焊前准备1.1 罐体结构简介储罐主要由内罐、外罐、保冷层、平台梯子等组成，结构形式为内罐吊顶、外罐拱顶的双壁单容罐，内罐存储lng，外罐仅用来承装保冷材料和闪蒸气体。
内罐罐体材料为06ni9低碳调质钢，由底板及顶板及9带壁板组成，其中底板δ=5mm、δ=10mm，壁板δ=7、8、10mm，加强圈δ=5、6mm。
1.2 材料（1）母材的要求：所采用的材料，应符合设计文件的规定。
材料必须具有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。
材料使用前，应按相关国家现行标准的规定进行检查和验收。
06ni9板供货状态：淬火加回火，基体组织为回火马氏体加奥氏体组织。
（2）焊材的要求：焊条应符合现行国家标准《镍及镍合金焊条》gb/t 13814的规定。
焊条应具备出厂合格证及材质证明书，无破损、发霉、油污、锈蚀、偏心现象。
焊材的选用：06ni9焊接焊条选用：e nicrmo-6。
（3）焊材的管理：存放焊材库房规定：①应干燥通风，库房内不得存放腐蚀性介质，焊材存放应距离地面和墙面至少300mm，库内温度应不低于5℃，湿度应不大于60%；②焊接材料应做好标识，分区存放，分类管理；③焊条使用前应按照焊条说明书的要求烘干，烘干后的焊条应保持在100-150℃的恒温箱中，随用随取。
LNG储罐9%镍钢焊接探讨
摘要：本文主要分析了9%镍钢LNG储罐中焊接的一些主要技术和要点，并论述了焊接的一些高质量的材料，以期可以为9%镍钢LNG储罐的焊接工作提供参考，以提高9%镍钢LNG 储罐的焊接效果。
关键词：镍钢；储罐；焊接中图分类号： P775 文献标识码： A一、前言9%镍钢LNG储罐使用比较广泛，因此，做好9%镍钢LNG储罐的焊接工作，提高9%镍钢LNG储罐的焊接质量非常重要，这是确保9%镍钢LNG储罐使用效果的前提工作。
二、大型储罐焊接概述根据我国石油企业的发展需求，储罐向大型化、国产化、自动化的方向发展，是非常重要的储运设备。
立式储罐是现场组装焊接的大型容器，焊接工作量非常大，为了提高效率和质量，先进焊接技术逐渐推广应用，储罐的自动焊接设备和焊材国产化也有很大的进步。
大型立式储罐的主要结构形式包括浮顶型储罐和拱顶型储罐，其主体安装方法分为正装法和倒装法。
大型立式浮顶储罐直径大、钢板厚，罐体施工普遍采用正装法组装、自动焊焊接的工艺方法；在拱顶储罐的施工中，主要采用倒装法组装，仍以焊条电弧焊为主，但自动焊也得到了推广。
高效焊接方法的选择与储罐材质、厚度和安装方法密切相关，应用最多的方法有埋弧自动焊、气电立焊等。
三、9％镍钢以及焊接材料LNG储罐内罐钢材采用合金钢板(材料号：1．5662，ASTMA353，A553，EN10028―4X8Ni9)。
化学成分见表l，机械性能见表2。
这种合金具有非常好的机械性能，特别是在极端低温下的机械性能，比如在一196℃时的冲击性能大于41J。
在焊接过程中，这些性能必须被保持。
采用铁基或镍基焊接材料都能满足要求，典型的焊接材料见表3。
其它的镍基焊接材料也可以被采用，这取决于储罐安装的技术规格。
四、焊接工艺方法最常用的LNG储罐焊接方法是手工电弧焊(SMAW)和埋弧自动焊(SAW)。
图1使用埋弧自动焊的环缝焊接图2使用手工电弧焊的立缝焊接储罐的环缝采取埋弧自动焊(如图2)；立缝采取手工电弧焊。
大型LNG储罐用9%Ni钢焊接工艺研究
大型LNG储罐用9%Ni钢焊接工艺研究引言9%Ni钢由于其具有较高的强度和低温韧性，同时还兼备良好的焊接性能，因此被广泛使用在低温设备领域。
9%Ni钢最早由美国国际镍公司产品研究实验室在1944年研制成功，是一种w(Ni) 为9%的低碳调质钢[1]。
9%Ni钢最低使用温度可达-196℃，在极低环境温度下仍然具有较高的强韧性，而且相比于奥氏体不锈钢和铝合金，热胀系数小，经济性好，使用温度低。
目前，在大型的低温储罐和压力容器中，9%Ni钢基本取代了Ni-Cr不锈钢，成为建造大型液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)低温储罐的主要材料。
在大型LNG低温储罐建设过程中，9%Ni钢焊接是技术关键，焊接接头性能的好坏直接关系到储罐的施工质量与安全可靠性。
日本、美国等国家对9%Ni钢的焊接技术已经比较成熟，而国内关于9%Ni钢焊接相关研究相对较少。
因此本文分别采用焊条手工焊(SMAW )和埋弧焊(SAW)两种焊接方法对9%Ni钢进行焊接试验，研究了四种焊材焊接工艺下焊接接头的力学性能，为9%Ni钢在LNG储罐制作中提供理论和试验依据。
(a)V型坡口(b)X型坡口3.2.3 冲击韧性冲击试验按GB/T2650-2008《焊接接头冲击试验方法》进行，分别取焊缝和热影响区做冲击试验，每组实验取三个试样，试验温度为-196℃，实验结果如表8所示。
根据GB24510-2009标准中的9Ni590A要求，每组3个试样的冲击功Akv平均值不低于50J，允许其中有1个试验值低于规定值，但不应低于规定值的70%。
由表8可以看出，06Ni9钢在四种焊接工艺下焊接接头的低温冲击韧性优良，全部满足要求。
其中采用埋弧焊获得焊缝与手工焊相比，低温冲击韧性变化不大，而热影响区的冲击韧性低于手工焊热影响区。
4 结论4.1采用林肯NYLOID2Φ3.2mm焊条手工焊，伊萨NICRMO-6Φ3.2mm焊条手工焊，林肯ERNICRMO-4Φ2.4mm焊丝匹配P2007焊剂埋弧焊，伊萨NICRMO-4Φ2.4mm焊丝匹配Thyseen Marathon104焊剂埋弧焊，在这四种焊接工艺下焊接接头均符合评定要求，在环境温度-196℃时，接头低温冲击韧性良好，焊接接头获得了较高的强韧性，综合力学性能良好。
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埋弧焊是熔敷速率最高的一种焊接方法， 特别是在环焊缝焊接时，由于使用了环缝焊 接机械系统，埋弧焊的优点表现得更加突出， 但它只适合于焊接横焊缝和水平位置焊缝。
对于立式储罐的纵焊缝，虽然现在已经 开发出了气电立焊设备，且自动化程度很高， 但是由于气电立焊的线能量偏大且不易控制， 所以不适合用来焊接9%Ni钢。立焊缝仍然 用焊条电弧焊焊接。
接施工主要应用的规范如下： BS7777-1993《立式圆筒型低温储罐》 EN287-1：1992《钢熔化焊焊工考试》 EN287-2：1992《铝熔化焊焊工考试》 EN288-3-1992《金属材料焊接工艺评定-钢材》 EN288-4-1992《金属材料焊接工艺评定-铝及铝合金》
化学成 分 规定值 C Mn
A553TYPE1钢化学成分
Si S Max 0.00 2 P Max 0.00 9 Cr Ni Cu Mo Nb
Max 0.13
Max 0.9
0.150.4
Max 0.30
8.59.5
Max0.4 0
Max 0.12
Max0.0 2
A553TYPE1钢机械性能
δb 机械性 δs（MPa） （MPa） 能 延伸率 (%) 冲击功（J）196℃ 侧向膨胀 值 ≥ 0. 381mm
正确的焊接技术并配和适当的打磨。
（3）焊接冷裂纹 9%Ni钢与同强度的其它低合
金钢相比有较好的抗冷裂性能，在低氢条件下不
产生冷裂纹，但采用低Ni高Mn的奥氏体焊条时， 因母材稀释作用在熔和区附近会出现高硬度的马 氏体带，对氢脆敏感，防止焊接冷裂纹的措施是： 施焊中严格执行焊接工艺规程特别是焊条烘干、
生产实践证明，焊条电弧焊和埋弧焊是
9%Ni钢储罐现场焊接效率最高的焊接方法。
由于LNG储罐的焊接工作量大，对于9%Ni钢 的焊接目前主要应用的方法有：手工电弧焊、
埋弧自动焊，也是目前我国LNG储罐本体普
遍采用的焊接方法。其中手工电弧焊主要应
用于壁板的立缝、底板、大脚缝、热转角保
护板，埋弧自动焊主要应用于壁板的横缝。 下面是我公司上海LNG储罐的焊接方法示意
(3) α +γ 双相区淬火+回火(Intercritical HeatTreatment，简称IHT) 一般为800℃水淬 +670℃水淬，然后经550～580℃ 回火，处理后的 组织为低碳马氏体。
• Ni是9%Ni钢的主要合金元素， 它在该钢中的作用 是降低钢的脆性转变温度，提高它的冲击韧性。 • Mn 在该钢中可以细化晶粒，同时还可以提高w （Mn）/w（C）的比值， 起到提高钢的韧性， 降低转变温度的作用。
在LNG焊接施工中，通过对9%Ni钢的焊接性
进行分析，内罐作为储罐焊接施工的核心，其主
要焊接难点如下：
钢材硬度大，坡口加工的难度较大；
钢材易磁化； 焊缝易产生冷、热裂纹； 焊接电弧的磁偏吹；
四、主要应用的规范
目前国内对于低温储罐的施工方面还无具体的验收
规范，施工主要参考国外相关规范，焊接工艺评定及焊
内罐
外罐
ＬＮＧ（液化天然气蒸汽） 165.000m3 －165 -196 －3.5 -20
ＬＮＧ 储罐工 艺设计 数据
最高工作压力（MPa）
0.5
设计压力（MPa）
0.75
安全阀起跳压力 （MPa） 直径(mm) 最大设计液位(mm)
0.55 80000 37385 82000
射线探伤 腐蚀裕量 焊缝系数 主体材质
如果夹渣较多时，也能从夹渣处产生裂纹，定位
焊时在起弧处也可能产生裂纹。
显微疏松或称折叠中的显微裂纹主要产生在熔合
区，这种缺陷一般很小，所谓折叠是焊接过程中由于
电弧的搅动，把部分母材带入焊缝中造成的。带入焊 缝中的这部分母材虽经熔化，但未与焊条金属相混合， 其成分基本上是原9%Ni钢的成分，因为焊缝金属的 合金元素比母材高的多，其熔点低于9%Ni钢。陷入 折叠之中的焊缝金属的凝固晚于周围的折叠金属，因 而在它凝固时的不到金属的补充而产生裂纹实际是显 微疏松。消除以上裂纹的方法是减少有害元素，采用
埋件贴在外罐壁混凝土层内侧并密封焊接），
最内层为9%Ni钢（例如ASTM A553 Type1等）， 厚度从下到上呈递减型（16.5万立方储罐内罐底
圈壁板为26.2mm，顶圈壁板为12 mm），内外层
结构间距一般在850mm以上、1000mm以内，中 间夹层填充特殊的绝热材料；罐顶也是双层结构， 顶板是普通碳钢板，悬挂在外顶层内壁的吊顶是 铝板（例如ASTM B209M5083），通过吊杆（SS）
究和应用比较晚，特别是在LNG储罐焊接方面,还
没有形成自己的标准，工艺规范也不完善。
目前推荐并且常用的热处理方法有三种： (1) NNT处理 第一次正火加热至900℃ 空冷。第 二次正火加热至790℃ 空冷， 然后在550-580℃ 回火后急冷．处理后的组织为回火马氏体与贝氏 体。
(2) QT 处理 800℃ 水淬或油淬， 然后550580℃ 回火．处理后的组织为低碳马氏体。
100% 0 1.0
罐外低温管线100% 1 罐底1.0,其余0.9
9%Ni
A516Gr380、 A36
下面主要以上海LNG储罐的焊接施工为例进行介绍：
二、储罐材料介绍
• • • • • • 2.1 储罐所包含的主要材料 外罐：A36、A516Gr380、A516Gr450 铝吊顶：B209M 5083-O 内罐：A553 TYPE 1（9%Ni钢） 螺柱：A108 Gr1015、A276 TYPE 304 接管及套管：TP304L、API 5L Gr. B、A516Gr450
图:
内罐壁板角缝焊接
内罐壁板环缝焊接
六、焊接材料
9%Ni钢的焊接材料可归纳为四种类型， 即含Ni 约60%以上的Inconel型；含Ni 约 40% 的Fe-Ni基型；含Ni13%-Cr16%的奥 氏体不锈钢型和含Ni11%的铁素体型。
大规模使用9%Ni 钢开始于1969 年横滨港建成的3.5 万
m3 和4.5 万m3 LNG储罐，1977 年将Ni9 钢列入JIS 标 准， JIS G3127对9%Ni钢的热处理进行了如下要求：
双正火+ 回火处理(NNT)和淬火+ 回火处理(QT)。1980
年日本建成了7.5 万m3LNG 储罐。
• C在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ钢中可以提高钢强度。
• S、P含量应严格控制，否则会使脆性转变温度升 高，增加热裂纹的倾向。
因此， 为了保证9%Ni 钢具有良好的低温韧 性，应严格控制该钢中的C、Si 等其它元素及S、 P等杂质含量。
9%Ni钢的化学成分和力学性能(wt,%)
• 上海LNG用低温钢板的化学成分及机械性 能见下表：
焊接环境湿度、焊接规范等。采用Ni基焊材时可
使熔合区不出现高硬马氏体，有效防止冷裂纹。
（4）电弧磁偏吹 焊接9%Ni钢时易发生磁偏 吹，防止措施是控制母材剩磁率在50高斯以下，
但是焊接过程中剩磁率在20高斯以上。因此，应
尽量采用交流焊接避免用大电流的碳弧气刨清根，
或采用磁铁消磁。
三、焊接工作的难点及关键点
低镍型焊接材料焊接9%Ni钢时，钨极氩弧
焊是非常好的焊接方法。所以只是在特定的
场合下才选择使用钨极氩弧焊。 手工熔化极惰性气体保护电弧焊的熔敷 速率大，但对焊工的焊接技术要求较高。该 焊接方法的主要缺点是容易产生熔合不良和 气孔。 焊条电弧焊是9%Ni钢现场焊接的一种 适合各种焊接位置、非常灵活且可行的焊接 方法。该焊接方法可以达到很高的合金过度 系数，甚至高达170%。
1991 年JIS G3127 中明确指出：根据需要可进行 中间热处理。1982 年后，9%Ni钢已经成为低温
储罐主材，逐渐取代了Ni-Cr 不锈钢，截止到
1995 年世界上已建的最大9%Ni钢储罐容积为14 万m3。由此可见，9%Ni 钢已是国际上低温设备 领域广泛使用的钢种，其焊接性能良好，焊接工 艺已日臻成熟。而在我国由于对9%Ni钢焊接的研
规定值
≥585
690-825
≥20
≥50
2.3 9%Ni钢的焊接性能 9%Ni钢以其优良的低温性能和焊接性能被认为是制造 低温压力容器/储罐的最佳材料，焊接9%Ni钢主要问题是 保证焊接接头的低温韧性、防止焊接裂纹、防止电弧磁偏 吹等问题，这与焊接材料的类型、焊接热输入、焊接工艺 有关。 （1）焊后低温韧性下降:焊接接头的低温韧性问题出现 在焊缝区、熔合区和粗晶区。焊缝金属的低温韧性与采用
EN571-1997《无损检测－着色检测》
EN895-2001《拉伸试验》
EN910-1996《弯曲试验》
EN10045-1993《冲击试验》
EN1043-1997《硬度试验》
EN ISO 5817-2003《焊缝无损检测评定》
ASME Ⅸ《焊接和钎焊评定标准》
五、焊接方法的选择
焊接材料的类型有关，采用与9%Ni钢成份相同的焊材时， 焊缝金属低温性能很差，主要是由焊缝金属含氧量过高造 成的。
熔合区的低温韧性与所出现的脆性组织有关。
当采用Ni13%—Cr16%型奥氏体不锈钢焊接材焊
接9%Ni时，熔合区的化学成份既非奥氏体钢也非 9%Ni钢的成份，而是富含Cr、Mn、W与C的区域。 熔合区的硬度明显比焊缝金属的硬度和热影响区 的硬度高，熔合区的硬度又随位置的不同而不同，
钢成功，并通过了液氮温度下的爆破增压试验。后来开 发的9%Ni 钢的双正火+ 回火(NNT)热处理工艺和淬火+ 回火(QT)热处理工艺使9%Ni 钢的焊接不需进行焊后消除 应力的热处理。1962 年，ASTM规范认定：
板厚不超过38mm 的储罐可以不进行消除焊接接残余应 力热处理，1963年又扩大到50mm，使9%Ni 钢用于大 型LNG 储罐制造成为可能。1952 年,第一台9 %Ni钢储 罐在美国投入使用。1965 年法国用9%Ni 钢建造了第一 艘LNG 油轮"Jules Verne" 号，舱容 2.584 万m3。日本