“新材料产业发展指南”中“(一)先进基础材料”明确提出:加快推动先进基础材料工业转型升级,以基础零部件用钢、高性能海工用钢等先进钢铁材料、先进建筑材料等为重点,不断优化品种结构,提高质量稳定性和服役寿命,降低生产成本,提高先进基础材料国际竞争力。本标准涉及的属于先进钢铁建筑材料。
液化天然气(LNG)是通过将天然气冷却至-162℃而还原为液态,主要成分是甲烷、乙烷,被公认是地球上最干净的化石能源,无色、无味、无毒且无腐蚀性。随着全球能源向低碳转型发展以及天然气开采和利用技术的进步,各大油气公司纷纷加大天然气投资力度,发展战略逐步向天然气业务倾斜。LNG成为独立能源品种的趋势越来越明显,在国际能源舞台上发挥越来越重要的作用。
石油、 天然气、煤炭是中国三大一次性能源,近几年由于石油危机使得国内生产石油地区受到严重损失,并且在此同时,对自然资源过度开发,使得环境受到了很严重的污染。这就使得LNG能源逐步成为中国能源战略的调整方向。2020年中国LNG产量为1332.9万吨,较2019年的1165万吨同比增长14.41%;2020年中国LNG进口数量为6713.0万吨,较2019年增加了648.3万吨,直接带动了LNG接收站的建设热潮。上世纪90年代末,我国在上海建造了第一座 LNG储气罐 ,截至2020年年末,我国已投产运营的沿海LNG接收站的数量为22个,远远无法满足我国LNG存储需求,2021年-2025年五年间,我国将建设漳州、珠海、阳江、唐山、惠州、温州等约25座LNG接收站,H型钢用量约6万吨。
液化天然气低温储罐是LNG接收站储存系统的主要设备,其容量直接决定了接收站的储存能力,并且容量由16万立方米向着22万立方米、27万立方米等超大型全容式LNG储罐方向发展。储罐的形状结构主要为圆柱形,穹顶为球面结构,穹顶梁原采用钢板拼焊而成并需弯曲成型,因此对焊缝及弯曲弧度的变形量等具有较高的要求,例如翼缘与腹板的拼接缝间距应大于200mm,穹顶弯曲后弧形检测间隙不应大于2mm等,后续逐步由高性能热轧H型钢代替。据统计,一个22万方的LNG储罐大约需要约400吨的液化天然气储罐储罐热轧H型钢,年需求量约2万吨。由于其特殊的使用环境,要求H型钢能够具有足够的强度,并具有良好的低温塑性和韧性(-40℃冲击功AKV≥47J),弯曲性能及焊接性能优异,确保穹顶梁弯曲成型后,弯曲矢高偏差不大于5mm,能够承受工作环境由常温降至低温引起的胀缩问题。
目前液化天然气储罐用热轧H型钢已在我国天津LNG、烟台西港LNG、龙口南山LNG、漳州LNG等LNG接收站储罐项目中批量应用,并根据穹顶结构的特点,热轧H型钢的规格已形成系列化,包括H 244×175、H294×200、H300×150、H340×250、H390×300、H400×200等六个规格,产品质量稳定,产品表面质量及精度要求高,性能指标优异,满足LNG储罐的建造要求。由于液化天然气储罐用热轧H型钢国内现无相关产品标准可依,一直以供需双方签订技术协议的形式交货,亟需制定相应的标准,推动我国液化天然气储罐用热轧H型钢的生产、使用及创新发展。