5083 tấm nhôm được sử dụng rộng rãi trong kết cấu trần bể chứa LNG do khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt, trọng lượng nhẹ, độ dẻo dai cao và sức mạnh cao. Chức năng chính của kết cấu trần là đỡ hệ thống cách nhiệt trong bể, tạo thành một không gian kín trong bể bên trong, Kiểm soát lượng khí bay hơi BOG ở bồn trong thông qua hệ thống cách nhiệt, và tránh sự xuất hiện của tải trên bể do đóng băng ở nhiệt độ thấp.

Xây dựng bể chứa LNG bởi 5083 tấm nhôm
Hiện tại, trong thiết kế bồn chứa LNG trong nước, vật liệu kết cấu tấm trần nói chung là 5083 tấm nhôm, và thanh giằng trần được làm bằng thép không gỉ. Mép ngoài cùng của cấu trúc trần sử dụng cấu trúc tấm bịt kín để đảm bảo vật liệu cách nhiệt lạnh (bột đá trân châu) được tách ra khỏi bể bên trong. Tương tự, một vách ngăn được đặt ở thanh giằng ngoài cùng để ngăn chặn vật liệu cách nhiệt bên ngoài (bột đá trân châu) khỏi bị ép và di chuyển lên trần nhà theo thời gian, từ đó gây ra nguy cơ hư hỏng trần nhà. 1/2 Phần kết cấu trần bể chứa LNG cỡ lớn.
Phân tích toàn diện đặc điểm thiết kế dự án LNG trong nước, tiêu chuẩn thực hiện tấm nhôm trần bể chứa LNG là EN AW-5083 loại O trong EN 485 hoặc 5083 loại O theo tiêu chuẩn ASTM B-209M. Hiện tại, tất cả các nhà máy nhôm quy mô lớn ở Trung Quốc đều có thể sản xuất được nó, và không có độc quyền thị trường. Việc đấu thầu và đấu thầu có thể được tận dụng tối đa để lựa chọn nhà sản xuất. Hiện tại, kế hoạch cung cấp phôi cán nóng tiên tiến nhất cho sản xuất trong nước 5083 tấm nhôm cho bồn chứa LNG là cấu hình của máy cán thô nóng + máy cán nóng liên tục nhiều khung. Hình thức này không những có thể sản xuất được các loại tấm nhôm, mà còn có chất lượng sản phẩm tương đối ổn định, hiệu quả cao, giá thấp, độ chính xác sản phẩm cao, nền kinh tế tốt, và sản lượng hàng năm trên 300kt. Cũng dễ dàng kiểm soát nhiệt độ cán cuối cùng, đó là điều mà các hình thức cán nóng khác không thể làm được.
Lấy dây chuyền sản xuất cán nóng tấm nhôm có độ chính xác cao quy mô lớn trong nước làm ví dụ, thông qua nghiên cứu thực địa và kết hợp với các dự án sản xuất thực tế, đặc điểm của quá trình sản xuất 5083 tấm nhôm cho bồn chứa LNG được phân tích. Sơ đồ quy trình sản xuất cán nóng tấm nhôm được trình bày dưới đây.

5083 tấm nhôm cho bồn chứa LNG
Phương pháp cấp phôi của dây chuyền sản xuất này tương đối linh hoạt, và việc sản xuất các loại và phạm vi hợp kim không bị hạn chế. Chất lượng bề mặt, tính chất cơ học và hiệu suất xử lý của thành phẩm tốt. Các tính năng chính là:
Việc lựa chọn thiết bị của dây chuyền sản xuất này áp dụng nguyên tắc tiến bộ khoa học, độ tin cậy và ổn định, xem xét toàn diện tình hình cung cầu trong nước, và tính đến các yếu tố như tổ chức sản xuất thuận tiện và quy trình xử lý hợp lý. Các thông số hoạt động của các thiết bị chính của dây chuyền sản xuất này được thể hiện trong Bảng 1:
| Thông số hiệu suất thiết bị chính | |||
| Tên thiết bị | Hiệu suất kỹ thuật chính | Số lượng | Đơn vị |
| Lò nấu chảy | Hiệu quả cao, tiêu thụ năng lượng thấp, hiệu suất an toàn cao; công suất tối đa 120t | 12 | đơn vị |
| Máy đúc | Được trang bị công nghệ khuấy điện từ và công nghệ lọc giường sâu; có thể sản xuất 1xxx~8xxx Tất cả các loại hợp kim và thỏi hợp kim nhôm siêu lớn |
8 | đơn vị |
| Lò cách nhiệt | Chế độ làm việc nghiêng có thể đạt được tốc độ dòng chảy ổn định và nhiệt độ đồng đều của nhôm nóng chảy vào thiết bị kết tinh để đảm bảo chất lượng phôi cao | 4 | đơn vị |
| Lò sưởi nóng | Lò cấp một (theo tiêu chuẩn xử lý nhiệt hàng không vũ trụ AMS2750) có thể loại bỏ nội lực;Có thể loại bỏ sự phân tách vi mô do đúc, đạt được hiệu quả đồng nhất thành phần hóa học của thỏi; cải thiện hiệu suất xử lý hình dạng | 4 | đơn vị |
| Bộ phận cán nóng | 4500mm Máy cán thô, lực uốn cuộn làm việc tối đa 45000kN; 3350mm Bộ phận cán hoàn thiện, áp lực lăn tối đa 40000kN; |
1 | bộ |
| Đơn vị cắt ngang | Bộ phận cắt ngang 2800mm*240000mm, tốc độ đơn vị tối đa 60m / phút | 1 | bộ |
| Máy cưa tấm chính xác | (12~250mm)*4500mm | 1 | đơn vị |
| Máy kéo dãn tấm | Áp suất đùn: 40MN~100MN | 2 | đơn vị |
| Vollert | Thư viện máy bay thông minh Hệ thống quản lý hoàn toàn tự động | 1 | bộ |
5083 tấm nhôm đối với bồn chứa LNG chủ yếu được sử dụng cho kết cấu trần. Cấu trúc trần nhà có thể chia thành các khu vực khác nhau như khu vực giữa, vùng hình đặc biệt, và khu vực niêm phong theo thiết kế tính toán và phân tích phần mềm. Thông số kỹ thuật của tấm nhôm ở các khu vực khác nhau là khác nhau. Bằng cách hợp lý hóa các loại thông số kỹ thuật và tóm tắt các thông số kỹ thuật của tấm, thông số kỹ thuật cung cấp bao gồm phạm vi độ dày từ 5 mm đến 30 mm. Chiều rộng tấm chủ yếu là 2200mm, và chiều dài tấm dài nhất có thể đạt tới 9500mm. Lấy một 200,000 bể chứa LNG mét khối làm ví dụ, mức tiêu thụ của một chiếc xe tăng vượt quá 400 tấm. Xem bảng 2 để biết chi tiết.
| 200,000 mét khối 5083 tấm nhôm tóm tắt thông số kỹ thuật cung cấp bồn chứa LNG | |||||
| Con số | Tên | Độ dày/mm | Chiều rộng/mm | Chiều dài/mm | Số lượng mỗi lon/tờ |
| 1 | 5083-O Tấm nhôm | 5 | 2200 | 6000~9500 | 295 |
| 2 | 5083-O Tấm nhôm | 5 | 2200 | 6000~9000 | 40 |
| 3 | 5083-O Tấm nhôm | 5~12 | 1500~2200 | 5000~7000 | 26 |
| 4 | 5083-O Tấm nhôm | 15~30 | 1500~2200 | 5000~7000 | 75 |
Khi sản xuất 5083 tấm nhôm cho bồn chứa LNG, theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể, việc xác định các điều kiện kỹ thuật như tình trạng giao hàng, nhiệt độ cán, và kiểm tra UT là chìa khóa, đồng thời là mắt xích then chốt để đảm bảo tấm nhôm đạt yêu cầu về chất lượng.

Quá trình cán nóng của 5083 tấm nhôm
Các tấm nhôm dành cho bể chứa LNG thường được yêu cầu phải được ủ và tôi luyện đến “Cấp O” được chỉ định trước khi giao hàng.
Trong thực tế sản xuất, tấm nhôm có độ dày từ 5 mm đến 30 mm chỉ cần được ủ để đáp ứng các yêu cầu liên quan để giao hàng, và không cần thủ tục ủ; tấm có độ dày dưới 5 mm hoặc lớn hơn 30 mm không cần trải qua quá trình ủ. Nếu tấm nhôm có độ dày dưới 5 mm phải qua quá trình ủ và xử lý nhiệt khác, dễ gây ra các vấn đề như bề mặt tấm không bằng phẳng hoặc thậm chí bị sập. Tuy nhiên, cho tấm hẹp có độ dày 30mm, do bề mặt tấm dày hơn, trạng thái phân phối yêu cầu có thể đạt được bằng cách tăng nhiệt độ cán.
Từ góc độ chống ăn mòn, phôi cần phải được đồng nhất, nói chung ở 460oC ~ 470oC trong 24 giờ.
Nhiệt độ lăn bắt đầu thường được kiểm soát ở khoảng 480oC, và nhiệt độ cán cuối cùng là khoảng 320oC. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng phạm vi nhiệt độ tối ưu cho độ dẻo đúc của tấm nhôm là 450oC ~ 480oC, và trong phạm vi nhiệt độ này, hiệu suất làm việc nóng của nguyên liệu thô được nâng cao khi nhiệt độ tăng. Sản phẩm thu được có kết cấu đồng nhất, sắp xếp hạt dày đặc, và tấm nhôm chất lượng cao hơn. Đồng thời, nó cũng có thể làm giảm hiệu quả sự phát triển của vết nứt cán nóng, và chất lượng cạnh được cải thiện. Bàn 3 phản ánh kết quả thử nghiệm của vùng kiểm soát nhiệt độ tối ưu. Đối với nhiệt độ cán cuối cùng, nhiệt độ cán cuối cùng quá cao sẽ làm giảm cường độ năng suất của tấm nhôm, nên không cần thiết phải kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ cán cuối cùng.
| 5083 kiểm tra vùng kiểm soát nhiệt độ cán nóng phôi | |||
| Phạm vi kiểm soát nhiệt độ | 410oC~430oC | 450oC~480oC | 520oC~540oC |
| Mức độ nứt | Sự phân mảnh phôi xảy ra, tỷ lệ nứt cao, và độ ổn định kém | Hầu như không có vết nứt, với một số vết nứt nhỏ ở các cạnh | Phân mảnh phôi, đặc biệt là ở các cạnh |
Đối với tấm nhôm có độ dày lớn hơn 10mm, 100% kiểm tra siêu âm là cần thiết để đảm bảo rằng các tấm nhôm 100% đủ điều kiện để sử dụng trong các dự án, tránh được nhược điểm gây ra tai nạn lớn về chất lượng do sự cố nhỏ. Đồng thời, các công ty có trình độ kiểm tra của bên thứ ba được yêu cầu tiến hành kiểm tra UT đối với tấm nhôm và cấp báo cáo kiểm tra có tem hợp lệ hoặc thuê nhân viên chứng nhận của bên thứ ba được quốc tế công nhận tiến hành chứng nhận tại chỗ để bảo vệ tối đa quyền và lợi ích của chủ sở hữu.
Trong quá trình xử lý nhiệt, Hàm lượng Na quá cao dễ gây ra hiện tượng “natri giòn”. Nói chung là, hàm lượng Na được yêu cầu phải nhỏ hơn hoặc bằng 5ppm. Điều này là do Na có nhiệt độ nóng chảy thấp, gây khó khăn cho việc hòa tan trong nhôm. Nó chủ yếu được làm giàu ở ranh giới hạt ở dạng trạng thái tự do. So với các nguyên tử trong hạt, nó có năng lượng cao hơn và có nhiều khả năng tạo ra sự tập trung ứng suất hơn. Đây là nguồn gây hư hỏng kim loại. Khi nguyên tố Na tích lũy đến một giá trị nhất định và lực tập trung ứng suất sinh ra lớn hơn ứng suất tới hạn, kim loại bắt đầu nứt, và mức độ nứt tăng dần khi lực tập trung tăng dần.
Vì thế, Cần có biện pháp giảm hàm lượng Na. Dung môi không chứa natri có thể được sử dụng cho quá trình nấu chảy tấm nhôm. Natri có thể được loại bỏ bằng cách thêm các nguyên tố kim loại (bismuth, antimon, vân vân.) phản ứng với các nguyên tố natri tạo thành hợp chất không tan. Ngoài ra, trong quá trình luyện kim, Khí hỗn hợp argon-clo hoặc khí trơ có thể được bơm vào để làm cho nó tiếp xúc hoàn toàn với kim loại nóng chảy trong quá trình chảy, không chỉ đạt được hiệu quả loại bỏ natri lý tưởng, mà còn làm giảm hàm lượng hydro trong dung dịch tan chảy.
Bằng cách đưa khí hỗn hợp argon-clo vào lò nấu chảy, tinh luyện lò và tinh chế khử khí trực tuyến có thể được tăng cường, xỉ và natri có thể được loại bỏ một cách hiệu quả, và hàm lượng hydro của chất tan chảy có thể giảm, đồng thời ngăn chặn phôi phẳng bị lỏng.
Nguyên tố hợp kim Mg là nguyên tố tăng cường chính trong 5083, có thể cải thiện đáng kể độ nhạy làm cứng của tấm nhôm trong quá trình xử lý, do đó tăng cường độ cứng của tấm nhôm và có tác dụng tăng cường dung dịch rắn nhất định. Tiêu chuẩn yêu cầu hàm lượng Mg được kiểm soát giữa 0.4% Và 1.0%. Bằng cách kiểm soát hàm lượng Mg gần với giới hạn trên, có thể thu được các chỉ số sức mạnh năng suất tốt hơn, và cùng một lúc, hiệu suất của tấm nhôm sẽ tương đối ổn định.
Nguyên tố hợp kim Mn có thể đóng vai trò tăng cường bổ sung. Nó có thể làm tăng nhiệt độ kết tinh lại của tấm nhôm, làm suy yếu hiệu ứng làm thô hạt, và tăng hàm lượng phần tử Mn, có thể nâng cao hiệu quả hiệu suất sức mạnh hợp kim. Hiệu quả sẽ tốt hơn so với cùng một lượng Mg. Đồng thời, sức nóng của tấm nhôm Xu hướng nứt có thể được giảm bớt một cách hiệu quả, nên việc kiểm soát hàm lượng phần tử Mn ở giới hạn trên là phù hợp.
Bài báo này phân tích đặc điểm thiết kế của quá trình cán nóng của 5083 tấm nhôm cho bồn chứa LNG, và rút ra kết luận về khả năng áp dụng:
Thêm ứng dụng của nhôm vui lòng truy cập: https://hw-alu.com/applications
số 52, Đường Đông Minh,
Trịnh Châu, hà nam, Trung Quốc
điện thoại:+86-371-66302886
Whatsapp:+8618137782032