5083 placa de alumínio para tanques de GNL

Processo de laminação a quente de 5083 placa de alumínio para tanques de GNL

5083 a placa de alumínio é amplamente utilizada na estrutura do teto do tanque de GNL devido à sua boa resistência a baixas temperaturas, peso leve, alta tenacidade e alta resistência. A principal função da estrutura do teto é suportar o sistema de isolamento do tanque, formar um espaço fechado no tanque interno, controlar o volume de gás de evaporação BOG no tanque interno através do sistema de isolamento, e evitar a ocorrência de carga no topo do tanque causada por congelamento de baixa temperatura.

Tanque de GNL construído por 5083 placa de alumínio

Atualmente, no projeto de tanques domésticos de GNL, o material da estrutura da placa do teto é geralmente 5083 placa de alumínio, e o tirante do teto é feito de aço inoxidável. A borda externa da estrutura do teto adota uma estrutura de placa de vedação selada para garantir que o material de isolamento frio (pó de perlita) é separado do tanque interno. De forma similar, um defletor é colocado no tirante mais externo para evitar que o material de isolamento frio externo (pó de perlita) de ser espremido e movido para o teto ao longo do tempo, causando assim o risco de danos ao teto. 1/2 seção da estrutura do teto de um grande tanque de armazenamento de GNL.

5083 linha de produção de laminação a quente de placa de alumínio

Análise abrangente das características de design de projetos domésticos de GNL, o padrão de implementação da placa de alumínio do teto do tanque de GNL é EN AW-5083 grau O em EN 485 ou 5083 tipo O na norma ASTM B-209M. Atualmente, todas as fábricas de alumínio em grande escala na China podem produzi-lo, e não há monopólio de mercado. A licitação e licitação podem ser totalmente utilizadas para selecionar fabricantes. Atualmente, o mais avançado esquema de fornecimento de tarugos laminados a quente para a produção nacional de 5083 placa de alumínio para tanques de GNL é a configuração de laminador áspero a quente + laminador de acabamento contínuo a quente multiquadro. Este formulário não só pode produzir todos os tipos de placas de alumínio, mas também tem qualidade de produto relativamente estável, alta eficiência, baixo custo, alta precisão do produto, boa economia, e produção anual de mais de 300kt. Também é fácil controlar a temperatura final de laminação, o que é algo que outras formas de esquemas de laminagem a quente não podem fazer.

1.1 5083 fluxo de processo de placa de alumínio

Tomando como exemplo a linha de produção doméstica de laminação a quente de placas de alumínio de alta precisão em grande escala, através de pesquisa de campo e combinada com projetos de produção reais, as características do processo de produção de 5083 placa de alumínio para tanques de GNL são analisadas. O fluxograma do processo de produção de laminação a quente de placas de alumínio é mostrado abaixo.

5083 placa de alumínio para tanque de GNL

1.2 Características do processo de produção

O método de alimentação de tarugos desta linha de produção é relativamente flexível, e a produção de variedades e gamas de ligas não é restrita. A qualidade da superfície, propriedades mecânicas e desempenho de processamento dos produtos acabados são bons. As principais características são:

• (1) O lingote é homogeneizado no forno de aquecimento, e a temperatura de aquecimento de cada zona pode ser controlada separadamente. O ciclo de aquecimento pode ser comprimido de forma razoável e eficaz, e o efeito de homogeneização do lingote é melhor e mais preciso;
• (2) O dispositivo de limpeza da superfície do lingote pode efetivamente remover substâncias desfavoráveis, como óxidos, na superfície da placa para garantir a pureza da placa antes da laminação a quente;
• (3) A introdução do sistema de controle automático de laminação a quente garante alta precisão geométrica, excelente qualidade de superfície e desempenho de placa podem ser alcançados durante o processo de laminação de placas. O sistema de controle automático de laminação a quente inclui sistema de controle automático de temperatura, sistema de controle automático de espessura, sistema adaptativo de rolamento automático, etc.
• (4) A introdução de um sistema de gestão totalmente automatizado – biblioteca de aviões inteligentes, tem as vantagens de alta precisão de posicionamento, sistema estável e confiável, etc., maximiza o uso do espaço da planta, pode lidar com eficiência com o gerenciamento de armazenamento e extração e transporte de placas, e melhora a eficiência geral do trabalho da linha de produção.

1.3 Parâmetros principais do equipamento

A seleção do equipamento desta linha de produção adota o princípio do avanço científico, confiabilidade e estabilidade, considera de forma abrangente a situação da oferta e da procura interna, e leva em consideração fatores como organização conveniente da produção e fluxo de processo razoável. Os parâmetros de desempenho dos principais equipamentos desta linha de produção são apresentados na Tabela 1:

1.4 Especificações de fornecimento

5083 placa de alumínio para tanques de GNL são usados ​​principalmente para estruturas de teto. A estrutura do teto pode ser dividida em diferentes áreas, como a área intermediária, área de formato especial, e área de vedação de acordo com cálculo de software e projeto de análise. As especificações das placas de alumínio em diferentes áreas são diferentes. Simplificando os tipos de especificações e resumindo as especificações da placa, as especificações de fornecimento envolvem uma faixa de espessura de 5 mm a 30 mm. A largura da placa é principalmente 2200 mm, e o maior comprimento da placa pode chegar a 9.500 mm. Tomando um 200,000 tanque de armazenamento de GNL de metro cúbico como exemplo, o consumo de um único tanque excede 400 folhas. Ver tabela 2 para detalhes.

5083 análise de tecnologia de processo de placa de alumínio

Ao produzir 5083 placa de alumínio para tanques de GNL, de acordo com requisitos técnicos específicos, a determinação de condições técnicas, como status de entrega, temperatura de rolamento, e o teste UT é a chave, e é também o elo chave para garantir que as placas de alumínio atendam aos requisitos de qualidade.

Processo de laminação a quente de 5083 placa de alumínio

2.1 Análise do status de entrega

As placas de alumínio para tanques de armazenamento de GNL geralmente precisam ser recozidas e temperadas até o “Grau O” especificado antes da entrega.

Na produção real, placas de alumínio com espessura de 5 mm a 30 mm só precisam ser recozidas para atender aos requisitos relevantes de entrega, e nenhum procedimento de têmpera é necessário; placas com espessura menor que 5mm ou maior que 30mm não precisam passar pelo processo de recozimento. Se placas de alumínio com espessura inferior a 5 mm forem submetidas a recozimento e outros processos de tratamento térmico, é fácil causar problemas como irregularidades ou até mesmo colapso da superfície da placa. No entanto, para placas estreitas com espessura de 30 mm, devido à superfície mais espessa da placa, o estado de entrega necessário pode ser alcançado aumentando a temperatura de laminação.

2.2 Tratamento de homogeneização de lingotes

Do ponto de vista da resistência à corrosão, o lingote precisa ser homogeneizado, geralmente em 460℃~470℃ por 24h.

2.3 Controle de temperatura de rolamento

A temperatura inicial de laminação é geralmente controlada em torno de 480°C, e a temperatura final de laminação é de cerca de 320°C. Estudos demonstraram que a faixa de temperatura ideal para a plasticidade fundida de placas de alumínio é de 450 ℃ ~ 480 ℃, e dentro desta faixa de temperatura, o desempenho de trabalho a quente das matérias-primas é melhorado à medida que a temperatura aumenta. O produto resultante tem uma textura uniforme, arranjo de grãos densos, e placas de alumínio de maior qualidade. Ao mesmo tempo, também pode reduzir efetivamente o desenvolvimento de rachaduras por laminação a quente, e a qualidade da borda é melhorada. Mesa 3 reflete os resultados do teste da zona de controle de temperatura ideal. Para a temperatura final de laminação, uma temperatura final de laminação excessivamente alta reduzirá o limite de escoamento da placa de alumínio, portanto não é necessário controlar rigorosamente a temperatura final de laminação.

2.4 100% Teste UT

Para placas de alumínio com espessura superior a 10mm, 100% testes ultrassônicos são necessários para garantir que as placas de alumínio sejam 100% qualificado para uso em projetos, evitando a desvantagem de causar grandes acidentes de qualidade devido a problemas menores. Ao mesmo tempo, empresas com qualificações de teste de terceiros são obrigadas a realizar testes UT de placas de alumínio e emitir relatórios de teste com selos válidos ou contratar pessoal de certificação terceirizado reconhecido internacionalmente para realizar certificação no local para maximizar a proteção dos direitos e interesses dos proprietários.

2.5 Evitando o fenômeno da “fragilização por sódio”

Durante o processo de tratamento térmico, o teor excessivo de Na é propenso a causar o fenômeno de “fragilização por sódio”. Geralmente, o teor de Na deve ser menor ou igual a 5 ppm. Isso ocorre porque o Na tem um baixo ponto de fusão, o que dificulta a dissolução em alumínio. É enriquecido principalmente no limite do grão na forma de estado livre. Comparado com os átomos do grão, tem maior energia e é mais provável que produza concentração de estresse. É a fonte de danos ao metal. Quando o elemento Na se acumula até um determinado valor e a força de concentração de tensão gerada é maior que a tensão crítica, o metal começa a rachar, e o grau de fissuração aumenta com o aumento gradual da força de concentração.

Portanto, medidas devem ser tomadas para reduzir o teor de Na. Solventes sem sódio podem ser usados ​​para o processo de fundição de placas de alumínio. O sódio pode ser removido adicionando elementos metálicos (bismuto, antimônio, etc.) reagir com elementos de sódio para formar compostos insolúveis. Além disso, durante a fundição, gás misto argônio-cloro ou gás inerte pode ser injetado para entrar em contato total com o metal fundido durante o fluxo, que não só alcança o efeito ideal de remoção de sódio, mas também reduz o teor de hidrogênio do fundido.

Ao passar gás misturado argônio-cloro no fundido, refino de forno e refino de desgaseificação online podem ser fortalecidos, escória e sódio podem ser removidos com eficácia, e o teor de hidrogênio do fundido pode ser reduzido, evitando que o lingote plano fique solto.

2.6 mg, Controle do elemento Mn

O elemento de liga Mg é o principal elemento de reforço em 5083, o que pode melhorar significativamente a sensibilidade de endurecimento da placa de alumínio durante o processamento, aumentando assim o endurecimento por deformação da placa de alumínio e tendo um certo efeito de fortalecimento da solução sólida. A norma exige que o teor de Mg seja controlado entre 0.4% e 1.0%. Controlando o teor de Mg próximo ao limite superior, melhores indicadores de resistência ao escoamento podem ser obtidos, e ao mesmo tempo, o desempenho da placa de alumínio será relativamente estável.

O elemento de liga Mn pode desempenhar um papel de fortalecimento suplementar. Pode aumentar a temperatura de recristalização da placa de alumínio, enfraquecer o efeito de espessamento do grão, e aumentar o conteúdo do elemento Mn, que pode efetivamente melhorar o desempenho da resistência da liga. O efeito será melhor do que a mesma quantidade de Mg. Ao mesmo tempo, o calor da placa de alumínio A tendência de rachaduras pode ser efetivamente reduzida, então é apropriado controlar o conteúdo do elemento Mn no limite superior.

Conclusão

Este artigo analisa as características de projeto do processo de laminação a quente de 5083 placa de alumínio para tanques de GNL, e tira a conclusão de aplicabilidade:

• (1) Na produção real, placas de alumínio com espessura de 5 mm a 30 mm só precisam ser recozidas para atender aos requisitos do estado de entrega.
• (2) O lingote deve ser mantido entre 460°C e 470°C por 24h.
• (3) O conteúdo de Na não excede 5 ppm.
• (4) A temperatura inicial de laminação é geralmente controlada em torno de 480°C, e a temperatura final de laminação é de cerca de 320°C.
• (5) O conteúdo dos elementos Mg e Mn deve ser controlado tanto quanto possível no limite superior dos requisitos da norma.

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