KR20210116491A - 액화 가스용 저장 및/또는 운송 시스템 - Google Patents
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Abstract
액화 가스와 접촉하도록 된 컨테이너(4, 6)를 포함하는 액화 가스의 저장 및/또는 운송 시스템으로, 상기 컨테이너는 본질적으로 밀봉된 방식으로 서로 용접된 금속 플레이트를 포함하되, 상기 금속 플레이트 중 적어도 하나는, 중량 기준으로:
25.0% ≤ Mn ≤ 32.0%;
7.0% ≤ Cr ≤ 14.0%;
0 ≤ Ni ≤ 2.5%;
0.05% ≤ N ≤ 0.30%;
0.1 ≤ Si ≤ 0.5%;
선택적으로 0.010% ≤ 희토류 ≤ 0.14%; 및
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소를 함유한다.
25.0% ≤ Mn ≤ 32.0%;
7.0% ≤ Cr ≤ 14.0%;
0 ≤ Ni ≤ 2.5%;
0.05% ≤ N ≤ 0.30%;
0.1 ≤ Si ≤ 0.5%;
선택적으로 0.010% ≤ 희토류 ≤ 0.14%; 및
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소를 함유한다.
Description
본 발명은 액화 가스의 저장 및 운송 분야에 관한 것으로, 특히 액화 가스와 같은 차가운 유체를 저장, 이동 또는 운송하기에 적합한 밀봉된 금속 컨테이너에 관한 것이다.
본 발명은 특히 밀봉된 방식으로 서로 용접된 금속 플레이트로부터 제조된 액화 가스의 수송, 전달 및 저장을 위한 밀봉된 금속 멤브레인에 관한 것이다.
밀봉된 금속 멤브레인을 구비한 밀봉 및 단열 탱크는 특히 약 -162℃의 대기압에서 저장할 수 있는 액화 천연 가스(LNG)의 저장에 사용된다. 이 탱크는 육지나 수상 구조물에 설치할 수 있다. 부유식 구조물의 경우, 탱크는 액화천연가스를 수송하거나 부유식 구조물의 추진을 위한 연료로 사용되는 액화천연가스를 수용할 수 있다.
이러한 종류의 밀봉된 금속 멤브레인에서 열원의 응력을 제한하기 위해, 열팽창 계수가 현저히 낮은 Invar®로 알려진 니켈 함량이 높은 합금을 사용하는 것이 표준적인 관행이다. 그러나 니켈의 높은 비율은 이러한 합금을 상대적으로 비싸게 만든다. 또한, 다른 금속에 대한 이들 합금의 용접성은 특히 이질적 용접부의 기계적 강도 측면에서 항상 만족스러운 것은 아니다.
한국 회사 포스코에서 판매하는 극저온 애플리케이션 전용 탄소 및 망간을 포함하는 철 기반 합금이 알려져 있다. 이 합금은, 중량 기준으로,
0.35% ≤ C ≤ 0.55%
22.0% ≤ Mn ≤ 26.0%
3.0% ≤ Cr ≤ 4.0%
0 ≤ Si ≤ 0.3%
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소를 포함한다.
그러나 이러한 합금은 완전히 만족스러운 것은 아니다.
실제로, 이들은 열팽창 계수 및 주변 온도 및 극저온(-196℃)에서의 충격 강도의 관점에서 만족스러울지라도, 본 발명의 발명자들은 현재의 Invar® 및 304L 스테인리스강 합금보다 높은 열간 균열 민감성을 가진다는 것을 발견하였다.
또한, 본 발명의 발명자들은 또한 이들 강이 부식에 대한 민감도가 높다는 것을 발견하였다. 특히 얇은 스트립의 경우, 이러한 합금으로 제조된 부품 및 구조물의 응력 하에서의 피로 파손 위험을 제한하기 위해 전술한 응용 분야에서 부식에 대한 우수한 내성이 중요하다.
우수한 내식성은 액화 가스의 저장 및 운송을 위한 부품 및 조립품에서 특히 중요하다. 이러한 부품 및 조립품은 이러한 부품 및 조립체를 포함하는 액화 가스 운송용 선박을 건조하는 조선소 및 액화 가스 운송 튜브를 장착하기 위한 장소가 일반적으로 해안에 위치하기 때문에 비교적 심각한 대기 부식을 받을 수 있다. 임계 깊이보다 깊은 깊이까지의 부식은 특히 주기적인 냉각 및 가열과 관련된 피로 파손의 위험을 증가시키거나 이러한 합금으로 제작된 부품 및 구조물의 응력 하에서 파손의 위험을 증가시킨다. 따라서 이러한 합금은 위에서 언급한 용도에 대해 완전히 만족스러운 것은 아니다.
본 발명의 이면에 있는 한 가지 사상은 액화 가스 저장 및 운송 응용 분야에서 낮은 온도에서 오스테나이트 상의 안정제로서 니켈을 대체하기에 충분한 높은 망간 함량을 자기며 이들에 응용 분야에 대한 다른 만족스러운 특성을 갖는 합금으로 만들어진 플레이트를 사용하는 것이다.
본 발명의 또 다른 사상은 다음과 관련된 누적 요구 사항을 충족하는 것이다.
- 주위 온도에서 냉각 시 낮은 열 수축,
- 낮은 온도에서 연성을 유지하기 위해 사용 중인 오스테나이트 상의 안정성,
- 내식성,
- 탄소강 및 스테인리스강과의 이종 용접성을 포함한 용접성,
- 용접의 기계적 강도 및 이에 따른 고온 균열의 부재,
- 냉간에서의 충격 강도,
- 기계적 피로 강도 및 기계적 열 주기 강도.
이를 위해, 본 발명은 액화 가스와 접촉하도록 된 컨테이너를 포함하는 액화 가스를 저장 및/또는 수송하기 위한 시스템을 제공하며, 여기서 컨테이너는 본질적으로 밀봉된 방식으로 서로 용접된 금속 플레이트로 구성된다. 금속 플레이트 중 하나, 일부 또는 전체는 중량 기준으로 다음을 포함하는 철-망간 기반 합금으로 만들어진다.
25.0% ≤ Mn ≤ 32.0%
7.0% ≤ Cr ≤ 14.0%
0 ≤ Ni ≤ 2.5%
0.05% ≤ N ≤ 0.30%
0.1 ≤ Si ≤ 0.5%
선택적으로 0.010% ≤ 희토류 ≤ 0.14%
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소.
특정 실시양태에 따르면, 합금은 개별적으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 하기 특징 중 하나 이상을 갖는다:
- 크롬 함량은 8.5~11.5중량%이다.
- 니켈 함량은 0.5~2.5중량%이다.
- 질소 함량은 0.15~0.25중량%이다.
- 희토류는 란타늄, 세륨, 이트륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨 및 이테르븀 중에서 선택된 하나 이상의 원소를 포함한다.
- 전술한 바와 같은 철-망간 합금은 -180℃와 0℃ 사이에서 8.5 x 10-6/℃ 이하의 평균 열팽창 계수 CTE를 갖는다.
- 전술한 철-망간계 합금은 40℃ 이상의 네엘(Neel) 온도 TNeel을 갖는다.
- 전술한 철-망간계 합금은 두께가 3mm 이하인 얇은 스트립으로 제조될 때 다음 특성 중 하나 이상을 갖는다.
- 극저온(-196℃) 에서 두께 3mm의 작은 시편에 대하여 80 J/cm2 이상, 예를 들어 100 J/cm²이상의 KCV 충격강도 ;
-196℃에서 700 MPa 이상의 탄성 한계 Rp0.2;
- 300 MPa 이상의 주변 온도(20℃)에서 탄성 한계 Rp0.2.
- 전술한 철-망간계 합금은 극저온 및 주변 온도에서 오스테나이트계이다.
이러한 합금의 다양한 화학 원소의 기능은 대체로 다음과 같다.
망간(Mn)은 냉간시에 변형 가능한 오스테나이트 상을 안정화시켜 연성에 바람직하다. 따라서 연성의 손실 없이 트위닝(twinning)에 의한 경화를 선호하며, 이는 파단시에 높은 연신율에 반영된다.
크롬(Cr)은 대기 부식에 대한 내성을 보장한다. 질소와 결합하여 표면 보호층을 얻을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 바람직하지 않은 상(시그마 상)의 형성을 방지하기 위해 내용물이 제한되어야 한다.
소량의 니켈(Ni)는 저온(예: -163℃)에서 오스테나이트상을 안정화하기 위해 선택적으로 사용될 수 있으며, 따라서 냉각 및 변형 경화시에 전이상(transition phase)이 존재하지 않는 것을 보장한다.
질소(N)는 오스테나이트 상의 안정제와 부식 방지제 역할을 한다. 합금의 점식 저항 수(PREN: pitting resistance number)는 바람직하게는 11 이상 15 이하이다. 이 인덱스는 다음과 같이 정의된다.
여기서 [X]는 백분율로 표시되는 화학 원소 X의 중량 비율을 나타낸다.
탄소(C)는 탄화물 침전을 일으킬 위험이 있는 크롬과의 친화성을 감안할 때 소량으로 남아 있어야 한다. 탄소에 의해 유도된 경화는 또한 용접성에 불리한 것으로 판명될 수 있다. 그러나 기계적 강도를 선호하고 탄성 한계 Re와 항복 강도 Rm을 증가시킨다.
실리콘(Si)는 생산 결과물이며 용접성을 보존하기 위해 제한되어야 한다. 그러나 그것은 안정제 역할을 한다.
희토류, 특히 세륨(Ce) 및 란탄(La) 및 이트륨(Y)과 같은 금속 원소는 합금의 용접성을 현저하게 향상시킨다.
이러한 종류의 합금은 고-망간 오스테나이트 강이다. 그것은 주변 온도와 극저온(-196°C)에서 오스테나이트계 합금이다.
생산으로 인한 잔류 원소는 합금을 생산하는 데 사용되는 원료에 존재하거나 합금의 생산에 사용되는 장비(예: 용광로 내화 재료)에서 나오는 원소를 의미한다. 이러한 잔류 원소는 합금에 야금학적 영향을 미치지 않는다.
잔류 원소는 특히 탄소(C), 알루미늄(Al), 셀레늄(Se), 황(S), 인(P), 산소(O), 코발트(Co), 구리 (Cu), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 니오븀(Nb), 바나듐(V), 티타늄(Ti) 및 납(Pb) 원소 중 하나 이상을 포함한다.
모든 잔류 원소의 누적 최대 함량은 0.8중량%, 바람직하게는 0.5중량% 미만이다.
위에 나열된 각각의 잔여 요소에 대해 최대 함량은 중량 기준으로 다음과 같은 방식으로 선택하는 것이 바람직하다.
C ≤ 0.05 중량%, 바람직하게는 C ≤ 0.035 중량%,
Al ≤ 0.02 중량%, 바람직하게는 Al ≤ 0.005 중량%,
Se ≤ 0.02 중량%, 바람직하게 Se ≤ 0.01 중량%, 더욱 바람직하게는 Se ≤ 0.005 중량%,
S ≤ 0.005 중량%, 바람직하게는 S ≤ 0.001 중량%
P ≤ 0.04중량%, 바람직하게는 P ≤ 0.02중량%
O ≤ 0.005 중량%, 바람직하게는 O ≤ 0.002 중량%
Co, Cu, Mo ≤ 0.2중량%
Sn, Nb, V, Ti ≤ 0.02 중량%
Pb ≤ 0.001중량%.
특히, 셀레늄 함량은 합금에 셀레늄이 너무 많이 존재하여 발생할 수 있는 고온 균열 문제를 방지하기 위한 목적으로 위에서 언급한 범위로 제한된다. 화학 원소 Se의 중량 분율은 철-망간계 합금에서 유리하게는 10ppm 미만, 바람직하게는 5ppm 미만이다.
철-망간계 합금은 특히 다음의 특징을 가진다.
-180℃와 0℃ 사이에서 8.5 x 10-6/℃ 이하의 평균 열팽창 계수(CTE: coefficient of thermal expansion); 및
40℃ 이상의 네엘(Neel) 온도 TNeel,
두께가 3mm 이하인 얇은 스트립으로 생산되는 경우,
극저온(-196℃) 에서 두께 3mm의 작은 시편에 대하여 80 J/cm2 이상, 예를 들어 100 J/cm² 이상의 KCV 충격강도;
-196℃에서 700 MPa 이상의 탄성 한계 Rp0.2; 및
300 MPa 이상의 주변 온도(20℃)에서 탄성 한계 Rp0.2.
결과적으로, 이 합금은 특히, 예를 들어 극저온 유체의 수송 및 저장과 같은 극저온에서 위에서 언급된 용도에서 사용하기에 만족스러운 열팽창, 충격 강도 및 기계적 강도의 특성을 갖는다.
철-망간계 합금은 H2SO4(2 mol.l-1) 매질에서 230 mA/cm2 미만의 임계 부식 전류 및 NaCl(0.02 mol. l-1) 매질에서 40mV보다 엄격하게 큰 점식 전위(pitting potential) (V)를 특징으로 하는 내식성을 가지며, 상기 점식 전위는 표준 수소 전극(SHE)인 기준 전위를 참조하여 결정된다. 따라서 철-망간 합금은 Invar®-M93보다 크거나 같은 내식성을 갖는다. 본원에서 Invar®-M93은 특히 극저온에서 위에서 언급한 응용 분야에서 통상적으로 사용되는 재료이다.
철-망간계 합금은 만족스러운 용접성 및 특히 열간 균열에 대한 우수한 내성을 갖는다. 특히, 후술하는 바와 같이, 그것은 3% 소성변형에 대한 바레스트레인트(Varestraint) 시험에서 7mm 이하의 균열길이를 갖는다. 결과적으로, 철-망간계 합금은 이전의 Fe-Mn 합금에서 관찰된 것보다 균열에 대한 저항성이 훨씬 더 높다.
철-망간계 합금에서 32.0 중량% 이하의 함량에서 망간은 -180℃와 0℃ 사이에서 8.5 x 10-6/℃ 미만의 평균 열팽창 계수를 얻을 수 있다. 이러한 열팽창 계수는 예상되는 응용 분야, 특히 극저온 응용 분야와 관련하여 합금을 사용하기에 충분한다.
또한, 14.0 중량% 이하의 크롬 함량과 관련된 25.0 중량% 이상의 망간 함량은 주위 온도 및 극저온(-196℃)에서 합금의 양호한 치수 안정성을 얻을 수 있게 한다. 특히, 합금의 네엘(Neel) 온도는 엄격하게 40℃보다 높으며 합금이 사용되는 일반적인 온도에서 도달할 위험이 없다. 이제 네엘 온도보다 높은 온도에서 합금을 사용하면, 주변 온도에서 용접된 부품 및 조립체의 팽창에 큰 변동이 발생할 위험이 있다. 사실, 위에서 설명한 고망간강의 팽창 계수는 네엘 온도 이하의 온도에서 8 x 10-6/℃ 정도인 반면, 네엘 온도 이상의 온도에서 16 x 10-6/℃ 정도이다.
14.0중량% 이하의 함량의 크롬은 극저온(-196℃)에서, 두께 3mm의 작은 시편에서 우수한 KCV 충격 강도를 얻을 수 있으며, 특히 -196℃ 에서 50J/cm² 이상의 KCV 충격 강도를 얻을 수 있다. 대조적으로, 본 발명자들은 14.0중량%를 초과하는 크롬 함량은 극저온에서 합금의 너무 큰 취약성을 초래할 위험이 있다는 점에 주목하였다.
또한, 크롬은 7.0중량% 이상의 함량에서 합금의 양호한 용접성을 얻을 수 있게 한다. 본 발명자들은 크롬 함량이 7.0중량% 미만인 경우 용접성이 저하되는 경향이 있다는 점에 주목하였다. 크롬은 또한 합금의 내식성을 향상시키는 데 기여한다.
크롬 함량은 중량 기준으로 8.5% 내지 11.5%인 것이 바람직하다. 이 범위에 포함된 크롬 함량은 높은 네엘 온도와 높은 내식성 사이에서 훨씬 더 나은 절충안을 만든다.
2.5 중량% 이하 함량의 니켈은 -180℃와 0℃ 사이에서 8.5 x 10-6/℃ 이하의 평균 열팽창 계수를 얻을 수 있다. 이러한 열팽창 계수는 예상되는 적용 분야 및 특히 위에서 언급한 극저온 적용 분야와 관련하여 합금을 사용하기에 충분하다. 대조적으로, 본 발명자들은 열팽창 계수가 2.5중량%를 초과하는 니켈 함량에 대해 열화될 위험이 있다는 점에 주목하였다.
니켈 함량은 0.5 중량% 이상 내지 2.5 중량% 이하 인 것이 바람직하다. 사실, 0.5중량% 이상의 니켈 함량은 극저온(-196℃)에서 합금의 충격 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
질소는 0.05중량% 이상의 함량으로 내식성 향상에 기여한다. 그러나, 그 함량은 극저온(-196℃)에서 만족스러운 용접성과 만족스러운 충격 강도를 유지하기 위해 0.30 중량%로 제한된다.
질소 함량은 0.15중량% 이상 0.25중량% 이하인 것이 바람직하다. 이 범위의 질소 함량은 기계적 특성과 내식성 사이에서 훨씬 더 나은 절충안을 달성하게 한다.
0.1중량% 이상 0.5중량% 이하의 함량으로 합금에 존재하는 규소는 합금에서 탈산소제(deoxidant) 역할을 한다.
상기 합금은 선택적으로 희토류를 0.010 중량% 이상 0.14중량% 이하의 함량으로 포함한다. 희토류는 바람직하게는 이트륨(Y), 세륨(Ce), 란탄(La), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm) 및 이테르븀(Yb) 또는 이들 원소 중 하나 이상의 혼합물에서 선택된다. 하나의 특정예에서 희토류는 단독으로 사용되거나 세륨 및 란탄과 혼합되어 사용되는 세륨과 란탄 또는 이트륨의 혼합물을 포함한다.
희토류는 특히 란탄 및/또는 이트륨으로 이루어지며, 란탄 및 이트륨 함량의 합은 중량 기준으로 0.010% 이상 0.14% 이하이다.
대안적으로, 희토류는 세륨으로 구성되며, 세륨 함량은 중량 기준으로 0.010% 이상 0.14%이하이다.
Ce 및 La로부터 선택된 금속 원소 또는 원소들의 누적 질량 분율은 철-망간계 합금에서 바람직하게는 100ppm 이상 200ppm 이하이다.
대안으로서, 희토류는 란탄, 이트륨, 네오디뮴 및 프라세오디뮴의 혼합물로 구성되며, 란탄, 이트륨, 네오디뮴 및 프라세오디뮴 함량의 합은 중량 기준으로 0.010% 이상 0.14% 이하이다. 이 경우, 희토류는 예를 들어 0.010중량% 이상 0.14중량% 이하의 함량으로 미슈 메탈 형태로 첨가된다. 미슈 메탈은 란탄, 이트륨, 네오디뮴 및 프라세오디뮴을 Ce: 50%, La: 25%, Nd: 20% 및 Pr: 5% 비율로 포함한다.
희토류의 존재, 보다 구체적으로 전술한 함량을 갖는 세륨과 란탄 또는 이트륨의 혼합물의 존재는 합금이 열간 균열에 대한 매우 우수한 저항성 및 결과적으로 훨씬 더 개선된 용접성을 갖는 수득되는 것을 가능하게 한다.
예를 들어, 희토류의 함량은 150ppm 이상 800ppm 이하이다.
철-망간계 합금은,
0℃ 이하 -180℃ 이상의 온도 범위에 걸쳐 9.5 x 10-6 K-1 미만, 바람직하게는 8.5 x 10-6 K-1 미만의 평균 열팽창 계수,
40℃ 이상의 네엘(Neel) 온도 TNeel,
그리고 두께가 3mm 이하인 얇은 스트립으로 생산되는 경우,
-196℃에서 두께 3mm의 작은 시편에 대하여 80 J/cm² 초과, 바람직하게는 100 J/cm² 초과의 충격 강도,
-196℃에서 700MPa보다 큰 탄성 한계 Rp0.2,
-163℃에서 1000 MPa 이상의 항복 강도 Rm,
-163℃에서 40% 초과의 파단 연신율, 및
- 300 MPa 이상의 주변 온도(20℃)에서 탄성 한계 Rp0.2.를 가지는 것이 바람직하다.
철-망간계 합금의 생산은 이제 설명할 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 합금은 전기 아크로에서 생산된 다음 특히 감압 단계를 포함할 수 있는 일반적인 방법(탈탄, 탈산 및 탈황)에 의해 래들(ladle)에서 정제된다. 또는 철-망간계 합금은 잔류물이 적은 원료로부터 진공 상태의 용광로에서 생산된다.
그런 다음, 스트립은 예를 들어 이러한 방식으로 형성된 합금에서 열간 또는 냉간으로 형성된다.
예를 들어, 다음 방법을 사용하여 이러한 스트립을 열간 또는 냉간 생산한다.
합금은 잉곳, 재용융 전극, 슬래브, 특히 연속 주조에 의해 얻은 두께가 200mm 미만인 얇은 슬래브 또는 빌렛과 같은 반제품 형태로 주조된다.
합금이 재용융 전극 형태로 주조될 때, 재용융 전극은 더 나은 순도와 더 균질한 반제품을 얻기 위해 진공 또는 전기 전도성 슬래그 하에서 재용융되는 것이 바람직하다.
얻어진 반제품을 950℃ 이상1220℃ 이하의 온도에서 열간 압연하여 열간 압연 스트립을 얻는다.
열간 압연 스트립의 두께는 특히 2mm 이상 6.5mm 이하이다.
일 실시예에 따르면, 열간 압연은 30분 이상 24시간 이하의 시간동안 950℃ 이상 1220℃ 이하의 온도에서 화학적 균질화 열처리에 의해 선행된다. 화학적 균질화 공정은 특히 슬래브, 특히 얇은 슬래브에 사용된다.
열간 압연 스트립은 주변 온도로 냉각되어 냉각 스트립을 형성한 다음 스풀에 권취된다.
그 다음 냉각된 스트립은 선택적으로 냉간 압연되어 유리하게는 0.5mm 이상 2mm 이하인 최종 두께를 갖는 냉간 압연된 스트립을 얻는다. 냉간 압연은 하나의 패스(pass) 또는 복수의 연속적인 패스로 수행된다.
최종 두께의 냉간 압연 스트립은 선택적으로 정적 오븐에서 700℃ 이상의 온도에서 10분에서 몇 시간 동안 재결정화 열처리를 거치게 된다. 대안적으로, 노의 유지 구간에서 900℃를 넘은 온도에서 그리고 서리점 온도(frost temperature)가 -50℃ 이상 -15℃ 이하인 N2/H2 유형의 보호 분위기(30%/70%) 하에서 몇초 내지 약 1분의 시간 동안 연속적인 어어닐링 노에서 재결정화 열처리를 받게 된다. 서리점 온도는 열처리 분위기에 포함된 수증기의 분압을 정의한다.
재결정 열처리는 초기 두께(열연 스트립의 두께에 해당)와 최종 두께 사이의 중간 두께로 냉간 압연 시 동일한 조건으로 수행될 수 있다. 상기 중간 두께는 예를 들어 냉간 압연 스트립의 최종 두께가 0.7mm일 때 1.5mm와 같도록 선택된다.
합금을 제조하는 방법과 이 합금의 열간압연 스트립 및 냉간 압연 스트립을 제조하는 방법은 단지 예시로서 제공된다.
특히, 스트립은 6.5mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하의 두께를 갖는다.
이러한 종류의 스트립은, 예를 들어 전술한 방법에 의해 제조된 냉간 압연된 스트립 또는 전술한 방법의 열간 압연 단계 후에 얻어지는 열간 압연된 스트립이다.
냉간 압연은 하나 이상의 단계로 수행될 수 있으며, 각각은 미세구조 입자의 크기를 조정하기 위해 재결정화 어닐링이 뒤따를 수 있다. 냉간 압연 단계에서 재결정화 어닐링을 통해 탄성 한계를 조정하고 용접성을 향상시킬 수 있다.
예 1
합금 A, B, C 및 D는 표 1에 표시된 대로 특정 구성요소의 함량을 다양하게 하여 준비된다. 표 2는 이들 합금에 대해 측정된 물리적 특성을 나타낸다. 냉각 후 상(phase)은 미세 구조 분석에 의해 결정된다. γ는 오스테나이트상을 나타내고 ε은 마르텐사이트상을 나타낸다. -163℃에서의 항복 강도 Rm, -163℃에서의 탄성 한계 Rp0.2 및 -163℃에서의 파단 연신율 A는 인장 시험에 의해 결정된다. 충격 강도는 샤르피 시편(Charpy test piece)을 사용하여 측정된다.
이러한 측정은 합금 C와 D가 액화 가스와 같은 극저온 액체를 가두는 용도에 매우 유리한 특성을 가지고 있음을 보여준다.
바레스트레인드(Varestraint) 테스트는 합금 B, C 및 D에 대해서도 수행되었으며, 고온 균열의 위험이 없음을 입증했다.
성분 | %Mn | %Cr | %Ni | N |
A | 18 | 10 | 2 | 0.1 |
B | 24 | 10 | 2 | 0.1 |
C | 30 | 10 | 2 | 0.1 |
D | 28 | 10.5 | 2 | 0.2 |
성분 | 냉각 후 상(phase) | - 180°C ~ 0°C에서의 열팽창율 α (10-6 K-1) |
-163°C에서의 항복 강도 Rm (MPa) |
-163°C에서의 탄성 한계 Rp0.2 (MPa) |
-163°C에서의 파단 연신율 A (%) |
-196°C에서의 충격 강도 (J/cm²) |
A | γ +10% ε | 6.3 | 1029 | 300 | 79 | 208 |
B | γ +2% ε | 7.4 | 1040 | 438 | 58 | 120 |
C | γ | 7.5 | 980 | 495 | 79 | 140 |
D | γ | 8 | 1100 | 500 | 45 | 110 |
기계적 특성 Rm, Rp0.2 및 A는 모든 합금에서 동일한 입자 크기에 대한 비교를 위해 여기에 제공된다. 이러한 특성은 열처리에 의해 수정될 수 있다.
예 2
표 3(중량비)에 나타낸 조성으로 합금을 준비된다.
Mn | Cr | Ni | Si | N | S (ppm) | C (ppm) | Ce (ppm) | La (ppm) |
28.7 | 10.4 | 1.91 | 0.282 | 0.181 | 50 | 220 | 81 | 80 |
얻어진 초기 플레이트의 3.5mm 두께는 1mm 두께로 냉간 압연된다. 850°C에서 10분 동안 재결정화 처리하면 매우 작은 입자 크기(4μm)와 약 500MPa의 매우 높은 탄성 한계를 얻을 수 있다. 멤브레인을 형성하는 동안 효과적으로 반독되는 모양을 형성하기 쉬운 유동 플래토(flow plateau)가 형성된다. 입자 크기를 조절하기 위해 재결정화 어닐링 매개변수를 조사한다. ASTM E112-10 표준에 따라 측정된 해당 입자 크기 G는 표 4에 나와 있다.
1000°C에서 어닐링 시간(분) | 5 | 20 | 45 | 60 |
G (ASTM E112) | 8 | 7.5 | 7 | 6.5 |
철-망간 합금으로 만들어진 두 부품 사이의 균질 용접 또는 철-망간 합금으로 만들어진 부품과 다른 합금, 특히 304L 스테인리스강과 M93 Invar®로 만든 부품 간의 이종 용접(heterogeneous welds)의 기계적 강도가 인장시험으로 조사되었다. 이들 시험은 철-망간 합금으로서 표 6의 예 16의 합금을 사용하여 수행하였다.
표 6의 예 16에 따라 철-망간 합금으로 제조된 스트립에서 취한 두 개의 샘플을 맞대기 용접함으로써 균질한 용접이 보다 구체적으로 형성되었다. 이종 용접은 표 6의 예 16에 따른 합금으로 만든 스트립에서 취한 샘플을 M93 Invar®로 만든 스트립에서 취한 샘플 또는 304L 스테인리스강으로 만든 스트립에서 취한 샘플에 맞대기 용접함으로써 형성되었다.
또한, 비교를 위해 M93 Invar®로 만든 스트립에서 취한 두 개의 샘플을 맞대기 용접하여 균질 용접을 형성했으며, M93 Invar®로 만든 스트립에서 취한 샘플과 304L 스테인리스 스틸로 만든 스트립에서 취한 샘플을 맞대기 용접하여 이종 용접이 형성되었다.
그 결과는 표 5에 나와 있다.
맞대기 용접 조립체의 특성 | 예 16 - 예 16 | 예 16 - 304L 스테인리스 스틸 | 예 16 - M93 인바 | M93 인바 - M93 인바 | 304L 스테인리스 스틸 - M93 Invar |
25°C(MPa)에서 용접된 조립체의 항복 강도 | 615 | 475 | 425 | 410 | 330 |
표 5: 인장 시험 결과
인장 시험은 용접 적격성 시험의 경우와 같이 주위 온도에서 수행되었다.
이러한 시험은 철-망간계 합금이 스테인리스강 및 Invar®에 대해 만족스러운 용접성을 갖는다는 것을 보여준다.
예 3
본 발명자들은 상기 정의된 바와 같은 조성을 갖는 합금 및 상기 기재된 바와 같은 조성과 상이한 조성을 갖는 비교용 합금에 대하여 실험실 주조를 수행하였다.
이 합금은 진공 상태에서 생산된 다음 열간 압연되어 폭 35mm, 두께 4mm의 스트립을 얻었다.
그런 다음, 이 스트립을 기계로 가공하여 뜨거운 산화가 없는 표면을 얻었다.
시험된 각 스트립의 합금 조성은 하기 표 6에 제시되어 있다.
본 발명자들은 고온 균열에 대한 저항성을 평가하기 위해 3.2% 소성 변형 하에서 유럽 표준 FD CEN ISO/TR 17641-3에 따라 얻은 스트립에 대해 바레스트레인트(Varestraint) 테스트를 수행했다. 발명자들은 테스트 중에 발생한 균열의 총 길이를 측정하고 스트립을 다음의 세 가지 범주로 분류했다.
- 시험 후, 균열의 총 길이가 2mm 이하인 스트립은 열간 균열에 대한 내성이 우수한 것으로 간주되었으며,
- 시험 후, 균열의 총 길이가 2mm에서 7mm 사이인 스트립은 고온 균열에 대한 저항성이 우수한 것으로 간주되었으며,
- 균열의 총 길이가 엄격하게 7mm보다 큰 스트립은 열간 균열에 대한 내성이 불충분한 것으로 간주되었다.
이들 시험의 결과는 이하 표 1의 "바레스트레인트 시험"이라는 제목의 열(column)에 기재되어 있다. 이 열에서:
"1"은 열간 균열에 대한 저항성이 탁월한 스트립을 나타내며;
"2"는 열간 균열에 대한 저항성이 우수한 스트립을 나타내며;
"3"은 열간 균열에 대한 내성이 불충분한 스트립을 나타낸다.
열간 균열에 대한 내성은 합금의 용접성의 중요한 측면을 구성하며, 균열에 대한 내성이 높을수록 용접성이 우수하다.
본 발명자들은 또한 전위차계 테스트를 수행하여 부식에 대한 내성을 테스트하였다. 이를 위해 다음 테스트를 수행하였다.
- H2SO4 매질(2 mol.l-1)에서 임계 부식 전류(Jsteel Mn)를 측정하고 그 전류를 Invar®-M93(JInvar M93 ~ 230 mA/cm2)으로 만든 스트립에 대해 측정된 전류와 비교하여 일반화된 부식을 평가하고;
- NaCl 매질(0.02 mol.l-1)에서 점식 전위(pitting potential: V)를 측정하고 해당 전위 V를 Invar®-M93(VInvar M93/ESHE ~ 40 mV)의 전위와 비교하여 국부 부식을 평가하되, 여기서 ESHE는 표준 수소 전극에 대하여 기준 전위이다.
Invar®-M93은 중량 백분율로 다음과 같은 구성을 가지고 있다.
35% ≤ Ni ≤ 36.5%
0.2% ≤ Mn ≤ 0.4%
0.02 ≤ C ≤ 0.04%
0.15 ≤ Si ≤ 0.25%
선택적으로
0 ≤Co≤20%
0 ≤Ti≤0.5%
0.01%≤Cr≤0.5%
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소.
Jsteel Mn < JInvar M93 및 Vsteel Mn/ESHE > VInvar M93/ESHE인 경우, 테스트된 강은 Invar M93보다 부식에 대한 내성이 더 강한 것으로 판단된다.
Jsteel Mn > JInvar M93 또는 Vsteel Mn / ESHE < VInvar M93/ ESHE인 경우, 테스트된 강은 Invar®-M93보다 부식 저항성이 낮은 것으로 판단된다.
이들 시험의 결과는 이하 표 6의 "내식성"이라는 제목의 열에 기재되어 있다. 해당 열에서,
- "> Invar"는 Jsteel Mn < JInvar M93 및 Vsteel Mn/ESHE > VInvar M93/ESHE인 스트립에 해당하며;
- "< Invar"는 Jsteel Mn > JInvar M93 또는 Vsteel Mn / ESHE < VInvar M93/ESHE인 스트립에 해당하며;
본 발명자들은 또한 표준 NF EN ISO 148-1에 따라 작은 시편(두께 ~ 3.5mm)에 대해 -196℃에서 충격 강도 테스트를 수행하고 스트립의 충격 파열 에너지(KCV)를 측정했다. 파열 에너지는 J/cm²로 표시된다. 스트립의 충격 강도를 반영한다. 이 테스트의 결과는 아래에서 표 1의 "-196°C에서 KCV"라는 제목의 열에 나와 있다.
본 발명자들은 또한 다음 조건의 팽창계(dilatometry) 테스트를 수행했다:
- 합금의 평균 열팽창 계수를 결정하기 위해 -180℃에서 0℃까지; 및
- 합금의 네엘 온도 TNeel을 결정하기 위해 20℃ ~ 500℃. 네일 온도는 반강자성 물질이 상자성 물질이 되는 온도 이상에 해당한다.
평균 열팽창 계수는 0℃에서 길이가 50mm인 시편의 -180℃와 0℃ 사이에서 마이크로미터 단위의 길이 변화를 측정하여 보다 구체적으로 결정된다. 평균 열팽창 계수는 다음 공식 을 적용하여 얻어지는데, 여기서 와 -180℃ 사이의 마이크로미터 길이 변화를 나타내고, L0은 0℃에서 시편의 길이를 나타내고, T0는 0℃ 이며 T1은 -180℃ 이다.
네엘 온도는 L(T)를 측정하여 결정된다. 여기서 L은 온도 T에서 샘플의 길이이며, 그런 다음 기울기 dL/dT를 계산한다. 네엘 온도는 이 곡선의 기울기가 변하는 온도에 해당한다.
이 테스트의 결과는 아래에서 표 1의 "CTE [-180℃ at 0℃]" 및 "TNeel"이라는 제목의 열에 각각 표시되어 있다.
마지막으로, 본 발명자들은 -196℃에서 0.2% 연신율에서 탄성 한계 Rp0.2를 측정하기 위해 -196℃에서 기계적 평면 장력 테스트를 수행했다. 이 테스트의 결과는 아래에서 표 6의 "Rp0.2, -196℃"라는 제목의 열에 요약되어 있다.
표 6: 합금 조성 및 시험 결과
위의 표 6에서 "n.d."는 해당 값이 결정되지 않았음을 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 시험에는 밑줄이 그어져 있다.
이 표에서:
- 요소 C, Al, Se, S, P, O에 대하여 "min"은 다음을 의미한다.
C < 0.05 중량%,
Al < 0.02 중량%,
Se < 0.001 중량%,
S < 0.005중량%,
P < 0.04중량%,
O < 0.002중량%,
- "기타"로 표시된 요소에는 Co, Cu, Mo, Sn, Nb, V, Ti 및 Pb가 포함되며 이 열에서 "min"는 다음을 의미한다.
- Co, Cu, Mo < 0.2 중량%,
- Sn, Nb, V, Ti < 0.02 중량%, 및
- Pb < 0.001 중량%.
질소의 경우 "min"는 N < 0.03 중량%를 의미한다. 위의 함량에서 질소는 잔류 원소로 간주된다.
희토류, 즉 Ce, La 및 Y의 경우, "min"는 합금이 이러한 원소의 최대 미량, 바람직하게는 각각의 원소 함량이 1ppm 이하임을 의미한다.
시험 6, 8, 10, 12, 15 내지 17, 19 및 20은 본 발명을 따른다.
위의 시험(test)에 따라 형성된 스트립은 열간 균열에 대한 저항성이 우수하거나 심지어 탁월하여 (바레스트레인트 테스트 열 참조) 용접성이 우수함을 알 수 있다.
또한, 이러한 스트립은 Invar M93보다 크거나 같은 부식 저항성, -180℃와 0℃ 사이의 평균 열팽창 계수 CTE가 8.5 x 10-6/℃ 이하이고, 40℃ 이상의 네엘 온도, -196°C에서 80J/cm² 이상의 충격 강도 KCV 및 -196°C에서 700MPa 이상의 탄성 한계 Rp0.2.를 가진다.
따라서 철-망간계 합금으로 만들어진 스트립은 온도 변화, 특히 극저온에서 높은 치수 안정성이 요구되는 응용 분야에서 사용하기 위하여 열팽창, 충격 강도 및 기계적 강도 면에서 만족스러운 특성을 가지고 있다.
1번부터 5번까지의 시험에 따른 합금은 크롬 함량이 7.0중량% 미만이다. 해당 스트립은 열간 균열에 대한 내성이 좋지 않아 용접성이 그다지 만족스럽지 않다. 또한, 시험 1과 3은 열간 균열에 대한 이러한 열악한 저항이 비교적 높은 함량에서도 탄소의 첨가에 의해 보상되지 않는다는 것을 보여준다.
시험 11에 따른 합금은 14.0중량%보다 많은 크롬 함량을 갖는다. 해당 스트립은 극저온에서 취성이 높으며 충격 강도 KCV가 50 J/cm² 미만으로 엄격하게 반영됨을 알 수 있다. 또한 이 합금의 네엘 온도는 40℃ 미만이다.
시험 13에 따른 합금은 2.5중량%보다 더 많은 니켈 함량을 갖는다. 상응하는 스트립은 -180℃와 0℃ 사이에서 8.5 x 10-6/℃보다 엄밀히 큰 평균 열팽창 계수 CTE를 갖는다는 것을 알 수 있다.
시험 7과 8을 비교하면 다른 모든 조건이 동일할 때 증가된 질소 함량이 내식성을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 또한, 시험 9에 따른 합금은 0.30중량%보다 엄격한 질소 함량을 가지며, 열화되는 용접성 및 -196℃에서의 충격 강도 KCV를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 비교 시험 14 및 15에서 알 수 있듯이, 망간 함량 감소는 다른 모든 조건이 동일할 때 네엘 온도의 감소를 초래한다.
또한 0.010~0.14중량% 비율의 희토류를 포함하는 시험 14, 17, 19 및 20에 해당하는 스트립은 균열 길이가 2mm 미만인 고온 균열에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있다. 대조적으로, 시험 18 및 21에 해당하는 스트립은 0.14중량%보다 엄밀히 더 큰 희토류 함량을 가지며, 이러한 스트립은 용접성이 저하됨을 알 수 있다.
철-망간계 합금은 우수한 부식 저항성 및 우수한 용접성과 관련된 우수한 치수 안정성이 요구되는 임의의 적용 분야, 특히 극저온 분야에서 또는 전자 분야에서 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 특성의 경우, 위에서 선택된 합금은 극저온 분야를 위해 의도된 용접 조립체의 제조, 특히 액화 가스를 수송하거나 저장하기 위한 탱크 또는 튜브의 제조에 유리하게 사용될 수 있다.
위에서 선택된 Fe-Mn 합금은 특히 액화 가스 저장 및 운송 응용 분야에 특히 적합하며, 예를 들어 두께가 3mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하인 2mm, 또는 심지어 1mm 이하인 특히 멤브레인으로도 알려진 비교적 얇은 밀폐 시스템을 제조하는데 적합하다.
대응하는 일 실시예에 따르면, 저장 및/또는 운송 시스템은 밀봉되고 단열된 탱크의 형태로 생산되고 지지 구조체 및 지지 구조체과 컨테이너 사이에 배치된 단열 배리어을 더 포함한다. 이러한 종류의 탱크에서 컨테이너는 본질적으로 단열 배리어의 내부 표면에 유지되는 금속 멤브레인 형태로 생산된다.
밀폐 시스템의 일 실시예에 따르면, 금속 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트는 파형이고 적어도 하나의 방향으로 멤브레인의 탄성 신장에 유리하도록 적어도 하나의 일련의 평행한 파형을 포함한다. 이러한 주름은 금속 멤브레인의 내부 또는 외부 표면에 돌출될 수 있다.
이러한 주름은 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 평행한 제 1 시리즈의 주름이 제1 방향으로 연장되고 평행한 제 2 시리즈의 주름이 바람직하게는 제1 방향에 직교하는 교차하는 제2 방향으로 연장된다. 실시예에서, 두 시리즈의 주름은 교차하거나 교차하지 않을 수 있다.
금속 멤브레인의 주름은 구부리거나 압착함으로써 특히 금속으로부터 만들어질 수 있다. 굽힘 공정에 의해, 금속 플레이트의 기계적 피로 저항을 보존하면서도, 금속 플레이트를 크게 늘이지 않고 금속 플레이트의 한쪽 가장자리에서 다른 가장자리까지 연장되는 주름을 형성하는 것이 특히 가능한다. 금속 플레이트을 조립할 때, 이러한 주름은 금속 멤브레인의 내부 또는 외부 표면에 탱크 벽의 전체 또는 일부에 걸쳐 연장되는 연속 채널을 형성하기 위해 서로 일렬로 배치될 수 있다. 이러한 종류의 연속 채널은 탱크 벽에서 중성 가스를 순환시키는 데 사용할 수 있다. 압착 공정에 의해, 금속 플레이트의 한쪽 가장자리에서 다른 쪽 가장자리로 연장되지 않는 더 짧은 주름을 형성하는 것이 특히 가능하며, 이는 긴 길이의 채널 형성을 제한하거나 방지한다.
일 실시예에 따르면, 주름진 금속 플레이트는 철-망간을 기반으로 하는 합금으로 제조되고 ASTM E112-10에 따라 측정된 입자 크기가 6 이상 8 이하이다. 이것은 상대적으로 큰 입자를 지정하고 탄성 한계에 영향을 미치는 크기를 표준화 하였다. 따라서, 예를 들어, 철-망간계 합금으로 제조된 주름진 금속 플레이트는 20℃에서 350 MPa 미만, 바람직하게는 300 내지 350 MPa의 탄성 한계 Rp0.2를 갖는다. 이러한 종류의 탄성 한계는 합금의 성형성에 유리하다.
밀폐 시스템의 일 실시예에 따르면, 밀봉되고 단열된 탱크는 적어도 하나의 평면 벽을 갖고, 평면 벽의 금속 멤브레인은 평면 벽의 길이 방향으로 인장된 멤브레인의 형태로 형성되며, 금속 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트는 길이 방향으로 연장되는 스트립의 형태로 형성되며, 그 중앙 부분은 단열 배리어의 내부 표면에 놓이는 평면이 된다.
이 경우 스트립 형태로 생산된 금속 플레이트는 평면 중앙 부분에 대해 탱크의 내부를 향해 돌출하는 융기된 길이방향 에지를 가질 수 있으며, 2개씩 용접되어 길이방향에 수직힌 횡방향으로 금속 멤브레인의 탄성 신장을 촉진하는 팽창 벨로우즈를 형성한다.
이 경우에, 평면 벽의 금속 멤브레인은 바람직하게는 인장된 멤브레인의 두 스트립 사이에 길이방향으로 배열된 용접 지지체를 추가로 포함하고, 상기 용접 지지체는 단열 배리어 상에 인장된 멤브레인을 유지하기 위해 단열 배리어에 연결되고, 상기 팽창 벨로우즈 중 하나를 형성하기 위해 용접 지지체에 용접되는 각각의 상기 2개의 스트립의 융기된 에지를 추가로 포함한다.
일 실시예에 따르면, 평면 벽의 적어도 하나의 종방향 단부 에지를 따라, 상기 탱크는 지지 구조체에 부착된 연결 빔을 포함하며, 인장된 멤브레인의 각 에지는 길이방향으로 인장된 멤브레인에서 인장력을 받도록 연결 빔에 용접된다. 상기 연결 빔은 철-망간 기반 합금으로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 연결 빔은 Invar®로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 2개의 스트립 및 용접 지지체는 철-망간계 합금으로 제조된다. 상기 용접 지지체는 다른 금속(예: 스테인리스 스틸 또는 Invar®)으로 생산할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 스트립 형태로 제조된 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 제조되고 ASTM E112-10에 따라 측정된 입자 크기가 8.5 이상 12 이하이다. 상대적으로 작은 입자를 지정하는 이 표준화된 크기는 탄성 한계에 영향을 주게 된다. 예를 들어, 스트립 형태로 제조된 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 제조되고 20℃에서 350 MPa 초과, 바람직하게는 350 내지 450 MPa의 탄성 한계 Rp0.2를 갖는다. 이 경우, -163℃에서의 탄성 한계는 바람직하게는 750MPa 이상 950MPa 이하이다.
이러한 종류의 밀봉 및 단열 탱크는 예를 들어 단일 밀봉 배리어 또는 복수의 연속 밀봉 배리어와 같은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 다중 배리어가 있는 탱크에서 철-망간계 합금은 2차 배리어 멤브레인 및/또는 1차 멤브레인에 사용될 수 있다. 2차 멤브레인은 1차 멤브레인 주위에 배열된 밀봉된 멤브레인을 지정하고 1차 멤브레인이 고장나거나 파열되는 경우 액화 가스를 담아두기 위한 것이다.
대응하는 실시예에 따르면, 상기 컨테이너는 2차 멤브레인이고, 단열 배리어는 2차 단열 배리어이며, 밀봉되고 단열된 탱크는 2차 멤브레인 상에 놓이는 1차 단열 배리어 및 1차 단열 배리어 상에 유지되는 1차 멤브레인을 더 포함하되, 바람직하게는 주름진 스테인레스 스틸, 예를 들어 304L 스테인레스 스틸, 주름진 멤브레인을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 컨테이너는 1차 멤브레인이고, 단열 배리어는 1차 단열 배리어이며, 밀봉되고 단열된 탱크는 1차 단열 배리어과 지지 구조체 사이에 배열되고 2차 멤브레인 및 지지 구조체 사이에 배치된 2차 단열 배리어 상에 유지되는 2차 멤브레인을 추가로 포함한다.
이러한 종류의 밀봉 및 단열 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위한 육상 저장 설비의 일부를 형성하거나 연안 또는 심해 부유 구조물, 특히 메탄 유조선, 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU), 부유식 생산 저장 및 하역(FPSO) 장치 등에 설치될 수 있다. 이러한 종류의 탱크는 예를 들어 각형, 원통형, 구형 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 이중 선체를 포함하는 부유식 구조물을 제공하고, 전술한 저장 및/또는 운송 시스템은 이중 선체에 통합될 수 있다. 그런 다음, 부유 구조물의 내부 선체가 지지 구조체를 형성한다.
예를 들어, 부유 구조물은 액화 가스 수송선, 특히 메탄 탱커의 형태를 취한다.
일 실시예에 따르면, 액화 가스를 위한 저장 및/또는 운송 시스템은 부유 구조물의 추진을 위한 연료 탱크를 구성한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 부유식 구조물, 선체에 설치된 밀봉되고 단열된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 구성된 절연 파이프 및 상기 절연 파이프를 통하여 부유식 구조물 또는 육상 저장 설비에 대하여 그리고 밀봉되고 단열된 탱크에 대하여 액화 가스의 유동을 구동하는 펌프를 포함하는 적재 또는 하역 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 액화 가스의 흐름이 절연된 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로 또는 밀봉된 단열 탱크로 또는 그로부터 공급되는 전술한 부유식 구조물을 적재 또는 하역하는 방법을 제공한다.
다른 실시예에 따르면, 액화 가스를 위한 저장 및/또는 운송 시스템은 육상 저장 시스템의 형태를 취한다. 상기 컨테이너는 자체 지지 탱크 형태 또는 파이프 형태로 될 수도 있다. 이러한 종류의 자체 지지 탱크는 예를 들어 각형, 원통형, 구형 등과 같은 다양한 기하학적 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는, 액화 가스를 저장, 운반 및/또는 운송하기 위한 액화 가스와 접촉하게 되는 컨테이터를 제조하는 방법을 제공한다.
전술한 철-망간계 합금으로 만들어진 복수의 금속 스트립 또는 플레이트를 제공하는 단계, 및
상기 금속 스트립 또는 플레이트를 컨테이너의 형태로 밀봉된 방식으로 함께 용접하는 단계.
액화 가스는 정상적인 온도 및 압력 조건에서 증기 상태이고 냉각되어 액상을 형성하는 물체를 의미한다. 이러한 시스템에 저장될 수 있는 다양한 액화 가스는 예를 들어 LNG, LPG, 에틸렌 등이다.
본 발명은 비제한적인 예시의 목적으로 제공된 본 발명의 복수의 실시예의 첨부하 도면을 기초로 하여 아랴의 설명을 통하여 더 잘 이해될 것이고 그 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 명확하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 4는 가압된 플레이트로 형성된 주름형 밀봉 멤브레인의 개략적인 사시도이다.
도 5는 선박의 선체에 있는 자립식 탱크의 단면 개략도이다.
도 6은 메탄 탱커 선박 탱크와 그 탱크를 선적/하역하기 위한 터미널의 개략적인 단면도이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 멤브레인 탱크 벽의 절개 사시도이다.
도 4는 가압된 플레이트로 형성된 주름형 밀봉 멤브레인의 개략적인 사시도이다.
도 5는 선박의 선체에 있는 자립식 탱크의 단면 개략도이다.
도 6은 메탄 탱커 선박 탱크와 그 탱크를 선적/하역하기 위한 터미널의 개략적인 단면도이다.
도 1은 바닥벽과 횡벽 사이의 모서리 높이에서 각형 탱크의 밀봉되고 단열된 벽의 절단 개략 사시도이다. 여기에서 탱크의 지지 구조체는 이중 선체 선박의 내부 선체로 구성되며, 이중 선체 중 바닥 벽(1)과 선박의 내부 선체에서 구획을 정의하는 횡방향 격벽(2)으로 표시된다. 지지 구조체의 각 벽에서 상기 탱크의 대응하는 벽은 2차 절연층(3), 2차 밀봉 멤브레인(4), 1차 절연층(5) 및 1차 밀봉 멤브레인(6)을 연속적으로 겹쳐서 형성된다.
두 벽 사이의 코너의 레벨에서 두 벽의 2차 밀봉 멤브레인(4)과 두 벽의 1차 밀봉 멤브레인(6)은 사각 단면 빔 형태의 연결 링(15)에 의해 연결되어, 해상에서 선체의 열수축, 변형 및 화물의 움직임으로부터 나타나는 밀봉된 멤브레인에서의 인장력이 흡수될 수 있게 한다. 상기 연결 링(15)의 한 가지 가능한 구조는 FR-A-2549575에 더 자세히 설명되어 있다.
여기서, 2차 밀봉 멤브레인(4) 및 1차 밀봉 멤브레인(6)은 인장된(tensioned) 멤브레인이다. 그들 각각은 장형의 용접 지지체(9)와 교대로 배치된 융기된 에지(8)가 있는 일련의 평행 스트레이크로 구성된다. 상기 용접 지지체(9)는 각각 예를 들어 절연 재료로 채워진 상자의 덮개 플레이트에 형성된 홈(7)에 수용됨으로써 하부 절연층에 의해 유지된다. 이러한 교대 구조는 벽의 모든 표면에 걸쳐 형성되며, 이는 매우 긴 길이를 수반할 수 있다. 이러한 긴 길이에 걸쳐 스트레이크의 융기된 에지와 이들 사이에 끼워진 용접 지지체 사이의 밀봉된 용접은 벽에 평행한 직선 용접 비드의 형태로 형성될 수 있다.
전술한 Fe-Mn 합금을 사용하여 Invar®보다 저렴한 비용으로 스트레이크(8)를 생산할 수 있다. 상기 스트레이크(8)의 두께는 예를 들어 0.5 내지 1.5mm, 바람직하게는 대략 0.7mm이다.
전술한 Fe-Mn 합금은 또한 Invar®보다 저렴한 비용으로 용접 지지체(9)를 생산하는 데 사용될 수 있다. 상기 용접 지지체(9)의 두께는 예를 들어 0.5 내지 1.5mm이다.
최종적으로, 전술한 Fe-Mn 합금을 사용하여 Invar®보다 저렴한 비용으로 연결 링(15)을 제조할 수도 있다. 상기 연결 링(15)을 형성하는 플레이트의 두께는 예를 들어 0.5 내지 1.5mm이다. Fe-Mn 합금으로 만들어진 스트레이크(8)는 두 금속의 우수한 용접성을 고려할 때 Invar®로 만들어진 연결 링(15)에 용접될 수도 있다.
장형의 용접 지지체(9)와 교대로 배치된 융기된 에지(8)를 갖는 평행 스트레이크는 자동 유도 용접기에 의해 용접될 수 있다. 이러한 용접의 생산에 관한 기타 세부사항은 공개 WO-A-2012072906에서 찾을 수 있다.
도 2의 실시예에서 도 1의 요소와 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면 부호를 갖는다.
상기 2차 멤브레인(4)은 도 1과 유사하게 인장된 멤브레인인 반면, 여기에서 상기 1차 멤브레인(6)은 중첩 구역(20)의 레벨에서 필렛 용접된 직사각형 플레이트(21)로 형성된 주름진 멤브레인이다. 상기 직사각형 플레이트는 직사각형 플레이트의 에지에 평행한 2개의 직교 방향으로 연장되는 2개의 일련의 등간격 주름(22, 23)을 갖는다. 상기 주름(22, 23)은 교차부(24)를 갖는다.
전술한 Fe-Mn 합금은 전술한 바와 같이 2차 멤브레인(4)의 전부 또는 일부를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 제1 실시예에 따르면, 상기 1차 멤브레인(6)의 직사각형 플레이트(21)는 304L 스테인리스강으로 만들어진다.
제2 실시예에 따르면, 전술한 Fe-Mn 합금은 또한 직사각형 플레이트(21)를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 상기 플레이트(21)의 두께는 예를 들어 0.5 내지 1.5mm, 바람직하게는 대략 1.2mm이다. 상기 주름(22, 23)은 굽힘에 의해 형성될 수 있다.
앞서 언급한 Fe-Mn 합금과 스테인리스강의 우수한 용접성 때문에, 스테인리스강은 Fe-Mn 합금 1차 멤브레인(6)이 국부적으로 용접되는 부품, 특히 1차 단열 배리어(5)(도 3에는 도시되고 있지만 도 2에서는 생략됨)에 고정된 앵커 스트립(28)을 생산하는 데 사용될 수 있다.
인장된 멤브레인과 주름진 멤브레인은 다른 기능을 하며 다른 기계적 특성을 필요로 한다. 인장된 멤브레인에서 열 수축의 효과는 길이 방향으로 높은 정적 인장 응력을 형성하는 것이다. 또한, 실질적으로 플레이트의 이동은 길이 방향으로 일어날 수 없다. 따라서 스트레이크(8)의 탄성 한계가 매우 높은 것이 바람직하다. 이를 위해, 상대적으로 작은 입자 크기는 예를 들어 8과 12.5 사이의 G가 바람직하다.
주름진 멤브레인에서 주름의 변형과 주름 사이에 위치한 멤브레인의 평면 부분의 이동은 열 또는 기타 하중에 대한 응답으로 발생한다. 따라서 플레이트(21)의 탄성 한계가 그렇게 높을 필요는 없다. 본 출원의 경우, 비교적 큰 입자의 크기는 예를 들어 6 이상 내지 8 이하의 G로 되는 것이 바람직하다.
도 3의 실시예에서 도 2의 요소와 유사하거나 동일한 요소는 동일한 도면 부호를 갖는다.
여기서, 1차 멤브레인(6)은 탱크의 내부를 향해 돌출된 주름진 직사각형 플레이트(21)로 형성된 주름진 멤브레인이다.
상기 2차 멤브레인(34)은 중첩 영역의 레벨에서 필렛 용접된 직사각형 플레이트로 형성되는 또 다른 주름진 금속 멤브레인이다. 이러한 주름(35)은 탱크의 외부를 향해 돌출되고 2차 절연 배리어(3)의 내부 표면에 형성된 홈에 수용된다. 상기 2차 절연 배리어(3)의 내부 표면에 고정된 로드(36)는 2차 멤브레인(34)을 통과하고, 1차 절연 배리어(5)를 형성하는 절연 패널을 고정하는 데 사용된다.
전술한 Fe-Mn 합금은 2차 멤브레인(34) 및/또는 주름진 1차 멤브레인(6)의 전부 또는 일부를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
주름진 직사각형 플레이트는 예를 들어 EP-A-0611217에 기술된 바와 같이 이동식 용접 토치를 포함하는 자동화 기계에 의해 용접될 수 있다.
도 2 및 도 3의 주름진 멤브레인(6, 34)은 플레이트의 한 측면에서 다른 측면으로 연장되는 연속적인 주름을 갖는다. 주름은 다른 형상으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 지지 구조체에 통합된 멤브레인 탱크에서, 밀봉된 멤브레인은 서로 안착되고 액화 가스를 제한하도록 된 2개의 밀봉된 컨테이너, 즉 기본적으로 1차 멤브레인으로 된 1차 ??테이너 및 기본적으로 2차 멤브레인으로 된 2차 컨테이너를 형성한다. 그럼에도 불구하고, 1차 컨테이너 및/또는 2차 컨테이너의 일부 부품은 멤브레인 자체를 형성하는 플레이트보다 더 두꺼운 다른 부품에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 공지의 기술에 따라 탱크의 두 벽 사이의 에지 레벨에 위치하는 부품, 예를 들어 전술한 사각 단면 빔에서와 같이 에지 표면 근처의 2개의 벽의 멤브레인이 연결되는 코너부의 형태로 된 부품이 존재한다.
예를 들어, 도 4는 중첩 구역(41)의 레벨에서 필렛 용접되고 압축된 주름(42 및 43)을 포함하는 직사각형 플레이트로 형성되는, 전술한 Fe-Mn 합금으로 제조될 수 있는 금속 멤브레인(40)을 나타낸다. 가압된 주름(42, 43)은 서로 일정 거리에서 중단되고 따라서 교차점이 없다. 상기 금속 멤브레인(40)은 단일 멤브레인 및/또는 1차 멤브레인 및/또는 2차 멤브레인으로 사용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전술한 Fe-Mn 합금으로 제조될 수 있는 자체 지지 탱크(50)의 단면이 부분적으로 도시되어 있다. 상기 자체 지지 탱크(50)는 예를 들어 5 내지 20mm의 두께로 함께 용접된 두꺼운 플레이트로 만들어지며, 보강재, 즉 횡방향 보강재(52) 및 종방향 보강재(53)와 함께 예를 들어 다면체 형상의 밀봉된 엔빌로프(51)를 형성한다. 도시된 예에서, 상기 자체 지지 탱크(50)는 선박의 선체(55)에 있다. 상기 지지체(54)에 의해 선체(55)의 바닥 벽에 지지된다. 도시되지 않은 단열재는 자체 지지 탱크(50)와 선체(55) 사이의 공간(56)에 삽입되는 것이 바람직하다. 여기에서 단면으로 도시된 자체 지지 탱크(50)는 3차원 프리즘 형상을 가질 수 있다.
전술한 탱크는 육상 설비와 같은 다양한 유형의 저장 설비 또는 메탄 탱커 선박 등과 같은 부유 구조물에 사용될 수 있다.
도 6은 상기 메탄 탱커선(70)의 단면은 선박의 이중 선체(72)에 장착된 일반적인 프리즘 형상의 밀봉되고 절연된 탱크(71)를 도시한다. 상기 탱크(71)의 벽은 탱크에 탑재된 LNG와 접촉하도록 된 1차 밀봉 배리어, 1차 밀봉 배리어와 선박의 이중 선체(72) 사이에 배치된 2차 밀봉 배리어, 및 상기 1차 밀봉 배리어 및 2차 밀봉 배리어 사이에 그리고 2차 밀봉 배리어 및 이중 선체(72) 사이에 각각 배치된 2개의 절연 배리어을 포함한다.
공지된 방식으로, 선박의 상부 데크에 배치된 적재/하역 파이프(73)는 탱크(71)로부터 또는 탱크(71)로 LNG 화물을 전달하기 위해 해상 또는 항구 터미널에 적절한 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
도 6은 하역 스테이션(75), 수중 파이프(76) 및 육상 설비(77)를 포함하는 해상 터미널의 예를 도시한다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 이동식 아암(74) 및 상기 이동식 아암(74)을 지지하는 타워(78)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 상기 이동식 아암(74)은 적재/하역 파이프(73)에 연결될 수 있는 절연된 가요성 튜브(79)의 다발을 지지한다. 지향될수 있는 이동식 아암(74)은 모든 메탄 탱커 적재 게이지에 적용된다. 도시되지 않은 연결 파이프는 타워(78) 내부로 연장된다. 적재 및 하역 스테이션(75)은 육상 설비(77)로부터 또는 육상 설비(77)로 메탄 탱커(70)의 적재 및 하역을 가능하게 한다. 상기 육상 설비는 액화 가스 탱크(80) 및 수중 파이프(76)를 통해 적재 또는 하역 스테이션(75)에 연결된 연결 파이프(81)를 포함한다. 수중 파이프(76)는 적재 또는 하역 스테이션(75)과 육상 설비(77) 사이의 액화 가스를 먼 거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 전달할 수 있게 하여, 메탄 탱커 선박(70)이 적재 및 하역 작업 동안 해안으로부터 먼 거리를 유지할 수 있게 한다.
상기 선박(70)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 설비(77)에 구비된 펌프 및/또는 적재 및 하역 스테이션(75)에 구비된 펌프는 액화 가스를 전달하는 데 필요한 압력을 형성하는 데 사용된다.
본 발명은 복수의 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것은 결코 이들에 제한되지 않으며, 본본 발명의 범위에 속하는 경우 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 조합도 본 발명의 범위에 포함된다.
동사 "포함하다" 또는 "구비하다" 및 그 활용 형태의 사용은 청구범위에 기재된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호에 사용된 도면 부호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
1: 바닥 벽
2: 횡방향 격벽
3: 2차 절연층 4: 2차 밀봉 멤브레인
5: 1차 절연층 6: 1차 밀봉 멤브레인
7: 홈 8: 스트레이크
3: 2차 절연층 4: 2차 밀봉 멤브레인
5: 1차 절연층 6: 1차 밀봉 멤브레인
7: 홈 8: 스트레이크
Claims (31)
- 액화 가스와 접촉하도록 된 컨테이너(4, 6, 34, 40, 50)를 포함하는 액화 가스의 저장 및/또는 운송 시스템으로, 상기 컨테이너는 본질적으로 밀봉된 방식으로 서로 용접된 금속 플레이트를 포함하되, 상기 금속 플레이트 중 적어도 하나는. 중량 기준으로:
25.0% ≤ Mn ≤ 32.0%;
7.0% ≤ Cr ≤ 14.0%;
0 ≤ Ni ≤ 2.5%;
0.05% ≤ N ≤ 0.30%;
0.1 ≤ Si ≤ 0.5%;
선택적으로 0.010% ≤ 희토류 ≤ 0.14%; 및
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소;를 함유하는 철-망간계 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
크롬 함량은 철-망간계 합금에서 8.5 중량% 내지 11.5 중량%인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
니켈 함량은 철-망간계 합금에서 0.5 중량% 이상 2.5 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
질소 함량은 철-망간계 합금에서 0.15중량% 이상 0.25중량% 이하인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
희토류는 란탄(La), 세륨(Ce), 이트륨(Y), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 이테르븀(Yb)으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
Ce 및 La로부터 선택된 희토류의 누적 질량 분율은 철-망간계 합금에서 100ppm 이상 200ppm 이하인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
모든 잔류 요소의 누적 함량은 0.8 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉된 단열 탱크의 형태로 생산되고, 지지 구조체(1, 2) 및 지지 구조체 사이에 배치된 단열 배리어(3, 5)을 추가로 포함하되,
상기 컨테이너는 본질적으로 단열 배리어의 내부 표면에 유지되는 금속 멤브레인(4, 6, 34)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제8항에 있어서,
금속 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트(21, 40)는 주름지게 형성되어 있고, 적어도 하나의 방향으로 멤브레인의 탄성 신장에 유리하도록 적어도 하나의 일련의 평행한 주름을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 금속 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트(21, 40)는 제1 방향으로 연장되는 평행한 제 1 시리즈의 주름(22, 42) 및 상기 제 1 방향에 수직하게 되는 것이 바람직한 제 2 방향으로 연장되는 평행한 제 2 시리즈의 주름(23, 43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 금속 멤브레인의 주름은 굽힘 또는 프레싱에 의해 금속 플레이트에서 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
주름진 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 제조되고, ASTM E112-10에 따라 측정된 입자 크기가 6 이상 8 이하 인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
주름진 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 제조되고, 20℃에서 350 MPa 미만, 바람직하게는 300MPa 이상 350 MPa 이하의 탄성 한계 Rp0.2를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제8항에 있어서,
밀봉된 단열 탱크는 적어도 하나의 평면 벽을 포함하고, 상기 평면 벽의 금속 멤브레인(4, 6)은 상기 평면 벽의 길이 방향으로 인장된 멤브레인의 형태로 형성되되,
상기 금속 멤브레인을 형성하는 금속 플레이트는 길이 방향으로 연장되는 스트립(8)의 형태로 형성되고, 그 중앙 부분은 단열 배리어(3, 5)의 내부 표면에 놓이는 평면인 것을 특징으로 하는 시스템. - 제14항에 있어서,
스트립(8)의 형태로 제조된 금속 플레이트는 평면 중앙 부분에 대해 탱크의 내부를 향해 돌출하는 융기된 길이방향 에지를 가지며, 2개씩 용접되어 길이 방향에 수직인 횡방향으로 금속 멤브레인의 탄성 신장을 선호하는 팽창 벨로우즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 평면 벽의 금속 멤브레인은 인장된 멤브레인의 2개의 스트립 사이에 길이방향으로 배열된 용접 지지체(9)를 추가로 포함하고, 상기 용접 지지체(9)는 단열 배리어에 연결되어 단열 배리어 상에서 인장된 멤브레인을 유지하며, 2개의 스트립(8) 각각의 융기된 에지가 상기 팽창 벨로우즈 중 하나를 형성하도록 용접 지지체에 용접되는 것을 특징으로 하는 시스템 - 제16항에 있어서,
2개의 스트립(8) 및 용접 지지체(9)는 철-망간계 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평면 벽의 적어도 하나의 길이방향 단부 에지를 따라, 상기 탱크는 지지 구조체(1, 2)에 부착되고 인장된 멤브레인(4, 6)의 하나의 에지가 용접되는 연결 빔(15)을 포함하여, 길이방향으로 인장된 멤브레인에서 인장력을 흡수하며, 상기 연결 빔은 철-망간계 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
스트립(8)의 형태로 형성된 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 형성되고, ASTM E112-10에 따라 측정된 8.5 이상 12 이하의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
스트립(8)의 형태로 형성된 금속 플레이트는 철-망간계 합금으로 형성되고, 20℃ 이상에서 350 MPa 초과, 바람직하게는 350 MPa 이상 450 MPa 이하의 탄성 한계 Rp0.2를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제8항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너는 2차 멤브레인(4, 34)이고, 단열 배리어는 2차 단열 배리어이며, 밀봉된 단열 탱크는 2차 멤브레인에 안착된 1차 단열 배리어(5) 및 1차 단열 배리어 상에 유지된 1차 멤브레인(6), 바람직하게는 주름이 형성된 스테인레스강 1차 멤브레인을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제8항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너는 1차 멤브레인(6)이고, 단열 배리어은 1차 단열 배리어(5)이며, 밀봉된 단열 탱크는 단열 배리어 및 지지 구조체 사이에 배치되고 2차 멤브레인 및 지지 구조체(1, 2) 사이에 배치된 2차 단열 배리어 상에서 유지되는 2차 멤브레인(4, 34)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템. - 이중 선체(72) 및 상기 이중 선체에 통합된 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 시스템(71)을 포함하는 부유식 구조물(70)로서, 부유 구조물의 내부 선체가 상기 지지 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물(70).
- 제23항에 있어서,
액화 가스 수송선, 특히 메탄 탱커의 형태로 되는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물(70). - 제23항에 있어서,
액화 가스 저장 및/또는 수송 시스템(71)은 상기 부유식 구조물의 추진을 위한 연료 탱크를 구성하는 것을 특징으로 하는 부유식 구조물(70). - 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 부유식 구조물(70), 선체(72)에 설치된 밀봉된 단열 탱크(71)를 부유식 또는 육상 저장 설비(77)에 연결하는 방식으로 배열된 단열 파이프(73, 79, 76, 81), 및 상기 절연 파이프를 통하여 액화 가스의 유동을 부유식 또는 육상 저장 설비 및 밀봉된 단열 탱크(71)에 대하여 구동하도록 된 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 적재 또는 하역 시스템.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 부유식 구조물(70)을 적재 또는 하역하는 방법에 있어서, 액화 가스의 유동이 절연 파이프(73, 79, 76, 81)를 통해 부유식 또는 육상 구조물에 대하여 그리고 밀봉된 단열 탱크(71)에 대하여 라우팅되는 것을 특징으로 하는 적재 또는 하역하는 방법.
- 제8항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
육상 저장 시스템의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너는 자체 지지 탱크(50)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨테이너는 파이프 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 액화 가스의 저장, 이송 및/또는 운송을 위하여 액화 가스와 접촉하도록 된 컨테이너(4, 6, 34, 40, 50)를 제조하는 방법으로서,
철-망간계 합금으로 된 복수의 금속 플레이트 또는 스트립을 제공하는 단계로서, 상기 합금은, 중량 기준으로:
25.0% ≤ Mn ≤ 32.0%;
7.0% ≤ Cr ≤ 14.0%;
0 ≤ Ni ≤ 2.5%;
0.05% ≤ N ≤ 0.30%;
0.1 ≤ Si ≤ 0.5%;
선택적으로 0.010% ≤ 희토류 ≤ 0.14%;
나머지로서 철 및 생산으로 인한 잔류 요소;를 포함하는,
금속 플레이트 또는 스트립을 제공하는 단계; 및
상기 금속 플레이트 또는 스트립을 컨테이너의 형태로 밀봉된 방식으로 서로 용접하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너를 제조하는 방법.
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