Gazul natural lichefiat (GNL) este stocat și transportat la –162 grade (-260 grade F), una dintre cele mai solicitante condiții criogenice din ingineria materialelor industriale. Selectarea materialului structural greșit pentru rezervoarele de stocare GNL, conducte și conducte de proces poate duce la fracturi fragile, fragilizare criogenă sau defecțiuni prin coroziune prin coroziune - care au consecințe catastrofale pentru siguranță, mediu și reputație.

Acest articol oferă o comparație structurată, bazată pe{0}}dovezi, a două materiale structurale de top compatibile cu GNL-:otel inoxidabil austenitic 304L(UNS S30403) și 9 % oțel nichel (UNS K81340, denumit și ASTM A353 / A553 Tip II / oțel 9Ni). Fiecare material este evaluat în funcție de proprietățile chimice, mecanice și criogenice de duritate, sudabilitate, performanță la coroziune, conformitate cu reglementările, caracterul practic de fabricație și costul total de instalare.
Înțelegerea Serviciului Criogenic LNG
Gazul natural lichefiat (GNL) este gaz natural (predominant metan, CH₄) care a fost răcit la –162 grade (-260 grade F) la presiunea atmosferică, reducându-și volumul cu aproximativ 600 × și permițând transportul și stocarea eficientă pe ocean. Lanțul valoric GNL cuprinde fabrici de lichefiere, transportoare GNL (cisterne), terminale de regazificare și rețele de distribuție interioară -, fiecare care necesită materiale structurale care pot funcționa în siguranță la temperaturi criogenice.
La –162 de grade , majoritatea oțelurilor carbon și slab-aliate trec printr-o tranziție ductil-la-casabil (DBTT): duritatea lor la rupere scade brusc, iar o fisură care s-ar îndoi în siguranță la temperatura camerei se poate propaga ca o fractură fragilă catastrofală. Acest fenomen, cunoscut sub numele de fragilitate la temperatură joasă-, este principalul factor de selecție a materialului pentru aplicațiile GNL. Cerințele cheie de materiale pentru serviciul GNL sunt:
Ductilitate și tenacitate păstrate la –196 grade (temperatura azotului lichid, ca punct de referință de testare) și –162 grade (temperatura operațională a GNL)
Absența transformărilor de fază (ferită → martensită) la temperaturi criogenice
Probabilitate scăzută de fractură fragilă în prezența defectelor ascuțite sau a discontinuităților de sudură
Rezistență la șoc termic în timpul trecerilor rapide de răcire-sau încălzire-
Limită de curgere adecvată pentru a reține presiunea hidrostatică a GNL la temperatura de proiectare
Zonele instalațiilor GNL și provocările lor materiale
Diferite zone ale instalației GNL impun cerințe distincte asupra materialelor structurale:
Masă. Zonele instalațiilor GNL și provocările lor materiale distincte
|
Zonă |
Interval de temperatură |
Provocarea materialului primar |
|
Rezervor de stocare GNL (container interior) |
-162 grade (-260 grade F) |
Duritate criogenică; contracție termică; oboseala din ciclurile de umplere/scurgere |
|
Conducte de transfer GNL (criogenice primară) |
-162 de grade |
Tensiuni de contracție termică; oboseală; reținere a presiunii la temperatura criogenică |
|
Rezervor secundar / Rezervor exterior |
–50 de grade până la +50 grade |
Gradient termic; pătrunderea umidității; proiectare{0}}evaluată la foc |
|
Fierbe-conducta de gaz (BOG). |
-162 grade până la 0 grade |
flux în două{0}}faze; ciclu termic; condens potențial |
|
Conducte de proces/regazificare |
+0 grade până la +50 grade (ambient) |
coroziune cu CO₂; specii acide; se poate aplica oțel carbon standard |
|
Tanc de marfă GNL (membrană/sferic) |
-162 de grade |
Stresul membranar; oboseală slăbită; ciclul de presiune al gazului umplut |
Sursa: GIIGNL (Groupe International des Importateurs de GNL) „Study of the GNL Industry” și API 620 „Design and Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks” (Ediția a 14-a, 2020).
304L față de 9% oțel cu nichel
304L este varianta cu-carbon scăzut (C mai mic sau egal cu 0,03 %) a familiei de oțel inoxidabil austenitic 18/8, utilizată pe scară largă în industria alimentară, chimică și de proces. Structura sa cristalină austenitică (-cubică centrată, FCC) oferă în mod inerent o ductilitate și o tenacitate excelente la temperaturi criogenice - spre deosebire de oțelurile feritice sau martensitice, structura FCC nu suferă o ductil-la-frisant{100}{100}{100}{100}{100} a instalațiilor de depozitare a GNL de zeci de ani. Cu toate acestea, tensiunea maximă admisă este mai mică decât oțelul 9Ni și este susceptibil la fisurarea prin coroziune sub tensiune (Cl-SCC) peste aproximativ 60 de grade .
9% oțel nichel (UNS K81340 / ASTM A353 / A553 tip II)
Oțelul cu nichel de 9 % este un aliaj de înaltă-rezistență, călit-și-călit (Q&T) care conține 8,5–9,5 % nichel în greutate. Adăugarea de nichel scade DBTT al oțelului sub –196 de grade, făcându-l complet austenitic și dur la temperaturi de funcționare GNL. 9Oțelul Ni realizează o limită de curgere semnificativ mai mare (485 MPa min, față de. 170 MPa pentru 304 L), păstrând în același timp o tenacitate remarcabilă la temperaturi criogenice. Este cel mai larg specificat material pentru tancurile de stocare supraterane-GNL la scară mare-(ASTM A553 Tip II, ASTM A353) și a fost alegerea dominantă pentru tancurile de marfă pentru transportul GNL de peste 50 de ani. Limitarea sa este susceptibilitatea la fragilizarea prin temperare peste aproximativ 350 de grade și necesitatea tratamentului termic post-sudură (PWHT) pe secțiunile mai groase.
Compoziție chimică
Tabel. 304L față de 9% oțel cu nichel - Compoziția chimică specificată (% în greutate)
|
Element |
304L (UNS S30403) |
9Ni (UNS K81340 / A553 Tip II) |
9Ni (ASTM A353) |
|
Fe |
Echilibru |
Echilibru |
Echilibru |
|
Ni |
8.0–12.0 |
8.5–9.5 |
8.5–9.5 |
|
Cr |
18.0–20.0 |
Mai mic sau egal cu 0,25 |
Mai mic sau egal cu 0,25 |
|
C |
Mai mic sau egal cu 0,030 |
Mai mic sau egal cu 0,13 |
Mai mic sau egal cu 0,15 |
|
Mn |
Mai mic sau egal cu 2,00 |
Mai mic sau egal cu 0,90 |
Mai mic sau egal cu 0,90 |
|
Si |
Mai mic sau egal cu 0,75 |
0.15–0.40 |
0.15–0.40 |
|
P |
Mai mic sau egal cu 0,045 |
Mai mic sau egal cu 0,015 |
Mai mic sau egal cu 0,020 |
|
S |
Mai mic sau egal cu 0,030 |
Mai mic sau egal cu 0,015 |
Mai mic sau egal cu 0,020 |
|
Lu |
Mai mic sau egal cu 0,75 |
Mai mic sau egal cu 0,10 |
Mai mic sau egal cu 0,10 |
|
Cu |
Mai mic sau egal cu 1,00 |
Mai mic sau egal cu 0,35 |
Mai mic sau egal cu 0,35 |
|
N |
Mai mic sau egal cu 0,10 |
- |
- |
|
Al |
- |
Mai mic sau egal cu 0,020 |
Mai mic sau egal cu 0,020 |
|
V |
- |
Mai mic sau egal cu 0,05 |
Mai mic sau egal cu 0,05 |
|
Standard de produs |
ASTM A240/A276/A480 |
ASTM A553 Tip II (Q&T) |
ASTM A353 (DPLT) |
Sursa: ASTM A240/A240M-22 „Standard Specification for Chromium and Chromium-Nichel Stainless Steel Plate, Sheet, and Band” (limitele S30403); ASTM A553/A553M-22 „Specificație standard pentru plăci pentru recipiente sub presiune, oțel aliat, călit-și călit 9 % oțel nichel” (Tipul II, UNS K81340); ASTM A353/A353M-17 „Specificație standard pentru plăci pentru recipiente sub presiune, oțel aliat, oțel cu nichel 9 % dublu călit”.
Notă: „Q&T”=stins și temperat; „DPLT”=Dublu normalizat și temperat (mai puțin frecvent în serviciul GNL modern). ASTM A553 Tip II este specificația standard pentru rezervoarele de stocare GNL. UNS K81340 este denumirea de numerotare unificată pentru oțelul 9Ni Q&T.
Proprietăți mecanice și criogenice de tenacitate
Proprietăți mecanice-Temperatura camerei
Tabel. 304L față de oțel 9Ni - Temperatura camerei-Proprietăți mecanice
|
Proprietate |
304L (UNS S30403) |
9Ni (A553 Tip II, Q&T) |
Standard de testare |
|
Min. Rezistența la tracțiune (UTS) |
485 MPa (70 ksi) |
690 MPa (100 ksi) |
ASTM A370 |
|
Min. Limita de curgere (0,2 % compensare) |
170 MPa (25 ksi) |
485 MPa (70 ksi) |
ASTM A370 |
|
Min. Alungire în 50 mm |
40 % |
20 % |
ASTM A370 |
|
Duritate (max) |
202 HB |
217 HB |
ASTM E10 |
|
Modulul lui Young |
193 GPa |
200 GPa |
ASTM E111 |
|
Raportul lui Poisson |
0.29 |
0.30 |
ASTM E132 |
|
Notch Charpy V- (–40 de grade, medie min.) |
~200 J (tipic) |
~80 J (tipic) |
ASTM E23 |
Sursa: ASTM A240/A240M-22 pentru 304L; ASTM A553/A553M-22 Tip II pentru oțel 9Ni; Special Metals Corporation SMC-045 'N08811 (Alloy 800HT) / S30403' date; Linde Steel „Fișă de date pentru plăci de oțel 9Ni”.
Proprietăți mecanice și tenacitate criogenice
Criteriul de performanță definitoriu pentru materialele GNL este rezistența la impact Charpy V-Notch (CVN) la –196 grade (azot lichid, punct de referință de testare) și –162 grade (temperatura de funcționare GNL). Atât oțelul 304L, cât și 9Ni mențin structura austenitică (FCC) la aceste temperaturi, dar nivelurile lor de duritate diferă semnificativ.
Tabel. 304L față de oțel 9Ni - Tenacitatea la impact criogenic și proprietățile de tracțiune
|
Proprietate |
Temperatură |
304L (UNS S30403) |
9Ni (A553 Tip II) |
|
Charpy V-Notch (medie min.) |
–196 de grade (LN₂) |
Mai mare sau egal cu 125 J (41 ft·lbf) |
Mai mare sau egal cu 27 J (20 ft·lbf) |
|
Charpy V-Notch (medie min.) |
-170 de grade |
Mai mare sau egal cu 140 J (tipic) |
Mai mare sau egal cu 35 J (tipic) |
|
Charpy V-Notch (medie min.) |
-162 de grade (GNL) |
~150 J (tipic) |
~40 J (tipic) |
|
Rezistența la tracțiune (tipic) |
-162 de grade |
~650 MPa (tipic) |
~850 MPa (tipic) |
|
Limita de curgere (0,2 % compensare) |
-162 de grade |
~220 MPa (tipic) |
~560 MPa (tipic) |
|
DBTT (tranziție-ductilă fragilă) |
- |
–< –196 °C (no DBTT) |
–< –196 °C (no DBTT) |
|
CTOD (deplasare critică a deschiderii vârfului fisurii) |
-162 de grade |
>0,25 mm (tipic) |
>0,20 mm (tipic) |
Sursa: ASTM E23-22 „Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials”; ASTM A553/A553M-22 Tabelul 2 (cerințe Charpy V-Notch la –196 de grade); Brostrom și colab., „Proprietăți criogenice ale oțelurilor inoxidabile austenitice” (ed. a doua, 2018); Linde Engineering „9Ni Steel for GNL Storage Tanks - Design Basis Report”, 2021.
Notă: Deși 304L are o valoare CVN absolută mai mare decât oțelul 9Ni la temperaturi criogenice, CVN-ul minim necesar pentru oțelul 9Ni este mai scăzut, deoarece rezistența de curgere mai mare a oțelului oferă o zonă de plastic mai mare înaintea vârfului fisurii, rezistând eficient la propagarea fisurii. Ambele materiale sunt pe deplin acceptabile pentru serviciul GNL conform ASME BPVC Secțiunea VIII Divizia 1 și API 620.
Contractia termica
Ambele materiale se contractă atunci când sunt răcite de la mediu la –162 de grade. Această contracție termică creează tensiuni reziduale semnificative în conductele cu mai multe -trapane și racordurile rezervor-la-tubulatură. Inginerii proiectanți trebuie să țină cont de această solicitare în analizele de flexibilitate a conductelor (ASME B31.3 Capitolul II).
Tabel. 304L vs oțel 9Ni - Contracție termică și proprietăți fizice
|
Proprietate |
304L |
9Ni (A553 Tip II) |
Unități |
|
Coeficient de dilatare termică (0-100 grade) |
17,3 × 10⁻⁶ / grad |
13,9 × 10⁻⁶ / grad |
mm/mm/grad |
|
Coeficientul de dilatare termică (–162 grade) |
~11,5 × 10⁻⁶ / grad |
~9,5 × 10⁻⁶ / grad |
mm/mm/grad |
|
Contracție termică (20 grade → –162 grade, la 10 m) |
~18 mm |
~15 mm |
mm la 10 m |
|
Conductivitate termică (20 grade) |
14.6 W/m·K |
29 W/m·K |
W/m·K |
|
Conductivitate termică (–162 grade) |
~9 W/m·K |
~18 W/m·K |
W/m·K |
|
Capacitate termică specifică (20 grade) |
500 J/kg·K |
460 J/kg·K |
J/kg·K |
|
Densitate |
8.000 kg/m³ |
7.850 kg/m³ |
kg/m³ |
Sursa: ASME B31.3 „Process Piping” (Ediția 2022); Manualul ASM Vol. 4 „Tratament termic” (1991); Metale speciale SMC-045 (date termice Incoloy/304L); US Steel '9% Nickel Steel Plate for Criogenic Service - Fișă de date US-9Ni-2022.
Coroziune și rezistență la mediu
Coroziunea generală
În mediul GNL uscat, inert, atât oțelul 304L, cât și 9Ni prezintă o rezistență generală excelentă la coroziune. Gazul de fierbere-GNL este predominant metan cu urme de CO₂ și azot; nu este-coroziv în absența umidității libere. Principalele probleme de coroziune apar în următoarele scenarii operaționale:
Condensul de umezeală pe suprafețele exterioare ale rezervoarelor (coroziune atmosferică; atenuată prin izolație)
Transport CO₂ / H₂O în conductele BOG (formarea de acid carbonic pe oțel 9Ni; 304L în mare măsură imun)
Medii turnurilor de răcire cu apă de mare în terminalele de GNL de coastă (risc de pitting Cl⁻ pe 304L; controlat prin acoperire)
Fisurarea prin coroziune sub tensiune (SCC)
Tabel. 304L vs oțel 9Ni - Susceptibilitate la fisurare la coroziune la efort
|
Mecanismul SCC |
304L (UNS S30403) |
9Ni (A553 Tip II) |
Relevanța GNL |
|
Clorura SCC (Cl-SCC) |
Susceptibil peste ~60 grade cu Cl⁻ > 50 ppm |
Nu sunt sensibile (Cr scăzut, C scăzut) |
- terminale de coastă moderate, deriva turnului de răcire |
|
Degradarea prin hidrogen (HE) |
Nu este susceptibil (structura FCC) |
Susceptibilitate scăzută în starea Q&T |
Încărcare scăzută de - H₂ în timpul curățării cu acid |
|
Fisurarea la stres cu sulfuri (SSC) |
Nu este susceptibil (nu este un oțel feritic) |
Nu este susceptibil (HAZ de duritate -căzută Q&T) |
- scăzut numai în GNL acru cu H₂S |
|
SCC caustic |
Nu sunt susceptibile |
Nu sunt susceptibile |
Nu se aplică în GNL |
|
SCC amoniac |
Nu sunt susceptibile |
Nu sunt susceptibile |
Nu se aplică în GNL |
Sursa: NACE International SP0472 „Recommended Practices for Methods and Equipment for Preventing Corrosion of Austenitic Stainless Steels and Nickel-Based Alloys” (2021); NACE SP0103 „Controlul coroziunii sub izolație termică” (2021); ISO 15156-3:2015 Anexa C (aplicabilitatea serviciului acru); US Steel „9Ni Steel Corrosion Guide US-9Ni-Corrosion-2022”.
În mod definitiv, vulnerabilitatea SCC primară a 304L este clorura SCC (Cl-SCC) la temperaturi peste ~60 de grade -, o afecțiune care poate apărea pe suprafața exterioară (ambientală) a rezervoarelor izolate de GNL în zone cu climă caldă, dacă umiditatea pătrunde în izolație. 9Oțelul Ni nu are nicio susceptibilitate documentată la {5}TCC{5}TCC{5}. Pentru rezervoarele criogenice izolate în medii umede sau de coastă, oțelul 9Ni prezintă un risc SCC mai mic.
Mecanisme de fragilizare
Două mecanisme de fragilizare criogenică sunt relevante pentru selecția materialelor GNL:
Fragilarea la temperatură (numai 9Ni): oțelul 9Ni călit în intervalul de 350–575 de grade poate absorbi urme de impurități (P, Sn, Sb, As) la limitele granulelor, reducând duritatea crestăturii. Acest lucru este gestionat prin specificarea unor călduri reziduale scăzute ale elementului și evitarea temperaturilor PWHT în intervalul de fragilizare.
Fragilarea metalului lichid (LME): aluminiul sau zincul topit (de la schele sau echipamente galvanizate la cald) poate provoca LME pe ambele materiale; excluderea strictă a contaminării cu Zn/Al în apropierea zonelor de sudură este necesară conform AWS D18.1
304L este imun la fragilizarea prin temperare (fără treaptă de revenire), dar este susceptibil la fragilizarea în fază sigma dacă este menținut în intervalul 540-900 de grade pentru perioade lungi (de obicei nu este o problemă pentru sudarea standard dacă preîncălzirea este controlată).
Sudabilitate și fabricație
304L este ușor de sudat prin toate procesele obișnuite de sudare cu arc (GTAW / TIG, GMAW / MIG, SMAW / stick, SAW). Conținutul său scăzut de carbon (mai puțin sau egal cu 0,03 %) minimizează riscul de sensibilizare - precipitarea carburilor de crom la limitele granulelor care provoacă coroziune intergranulară (IGC) în ZAZ.

Cu toate acestea, sunt necesare următoarele măsuri de precauție:
Folosiți metal de umplutură cu conținut scăzut de carbon (ER308L sau ER316L) pentru a menține carbonul HAZ sub 0,03 %
Temperatura interpass Mai mică sau egală cu 150 de grade pentru a preveni îngroșarea carburilor și pentru a menține stabilitatea austenitei
Gaz de protecție pe bază de argon sau-argon pentru GTAW/GMAW (fără captare de azot, care poate cauza porozitate)
Curățare după-sudare: îndepărtați depunerile de oxid cu pastă de decapare (HNO₃ + HF) pentru a restabili rezistența totală la coroziune
Nu este necesar PWHT pentru 304L (metalul de bază recoapt automat{1}}elimină stresul)
Oțel 9Ni - Caracteristici de sudare
Oțelul 9Ni prezintă o complexitate mai mare de sudare datorită microstructurii Q&T și a călirii mai mari. Cerințele cheie includ:
Preîncălzire: 50–100 de grade obligatoriu pentru grosimea plăcii > 25 mm pentru a preveni fisurarea hidrogenului HAZ
PWHT: Obligatoriu pentru grosime > 35 mm (conform ASME BPVC Secțiunea VIII Div. 1 UW-39); PWHT tipic 560–590 grade timp de 1–2 ore; trebuie să evite fereastra de fragilizare a temperării de 350–575 de grade
Metal de umplutură: ENiCrFe-3 (Inconel 182) sau ENiCrMo-3 (Inconel 625) pentru service acru sau criogenic; ERNiCr-3 (Inconel 82) pentru serviciu numai criogenic. NU utilizați oțel carbon sau umplutură inoxidabil 309 pe oțel 9Ni.
Temperatura de tratament termic după-sudare trebuie să fie mai mare sau egală cu 535 de grade pentru a evita intervalul de fragilizare de 350-575 de grade sau mai mică sau egală cu 300 de grade (fără zonă de risc practică)
Sudurile trebuie să îndeplinească cerințele CVN la –196 grade: calificarea separată a procedurii de sudură (WPQR) cu testare Charpy la –196 grade este cerută de ASME BPVC Secțiunea VIII Div. 1 și API 620 Anexa Q
Cerințe post-tratament termic pentru sudare (PWHT).
Tabel. 304L vs oțel 9Ni - Cerințe de tratare termică post-sudură
|
Stare |
304L (UNS S30403) |
9Ni (A553 Tip II) |
Cod de referință |
|
perete subțire (< 20 mm) |
Nu este necesar PWHT |
Nu este necesar PWHT (dacă este preîncălzit) |
ASME BPVC VIII-1 UW-39 |
|
Perete mediu (20–35 mm) |
Nu este necesar PWHT |
PWHT recomandat (560–590 grade) |
ASME BPVC VIII-1 |
|
Thick wall (>35 mm) |
Nu este necesar PWHT |
PWHT obligatoriu (560–590 grade, 1–2 ore) |
ASME BPVC VIII-1 UW-39 |
|
Rezervor de GNL (suduri cu-penetrare completă) |
Nu este necesar PWHT |
PWHT necesar pentru peretele rezervorului > 16 mm |
API 620 Anexa Q |
|
Interval de temperatură PWHT de evitat |
N/A (fără PWHT) |
350–575 grade (fragilare la temperatură) |
ASME BPVC II-D |
|
Max. temperatura interpass |
150 de grade |
150 de grade |
AWS D1.1 / AWS D1.6 |
Sursa: Codul pentru cazane și recipiente sub presiune ASME, Secțiunea VIII Diviziunea 1, UW-39 „Tratament termic postsudare” (ediția 2023); Standardul API 620 „Proiectarea și construcția rezervoarelor de stocare mari, sudate, cu presiune joasă-(ediția a 14-a, 2020) Anexa Q; Codul de sudare structurală AWS D1.1/D1.6; US Steel „9% Nickel Steel - Fabrication Handbook”, Rev. 3, 2021.
Analiză comparativă cuprinzătoare
Masă. Comparație cuprinzătoare - 304L față de 9% oțel cu nichel pentru serviciul criogenic GNL
|
Criteriu |
304L (UNS S30403) |
9Ni (A553 Tip II, Q&T) |
Câştigător |
|
Min. Limita de curgere (MPa) |
170 MPa (25 ksi) |
485 MPa (70 ksi) |
9Ni ✓ |
|
Min. Rezistența la tracțiune (MPa) |
485 MPa (70 ksi) |
690 MPa (100 ksi) |
9Ni ✓ |
|
Duritate criogenică CVN (–196 grade) |
~125 J min mediu; ~150 J tipic |
~27 J min mediu; ~40 J tipic |
304L ✓ (absolut mai mare) |
|
DBTT (tranziție-ductilă fragilă) |
Niciuna (FCC păstrată) |
Niciuna (FCC păstrată) |
Egal |
|
Rezistență la coroziune (mediu GNL) |
Excelent; fără SCC în serviciul criogenic |
Excelent; fără SCC; risc de fragilizare la temperatură scăzută |
Egal |
|
Risc Cl-SCC (peste 60 de grade) |
Risc moderat în climatele de coastă/umede |
Risc foarte scăzut |
9Ni ✓ |
|
Sudabilitate |
Bun; umplutură ER308L; fără PWHT; interpass < 150 de grade |
Moderat; umplutură ENiCrFe-3; PWHT obligatoriu > 35 mm; preîncălziți 50-100 de grade |
304L ✓ (fabricare mai simplă) |
|
Cerința PWHT |
Nu este necesar |
Obligatoriu pentru > 35 mm; evitați intervalul de 350-575 de grade |
304L ✓ |
|
Limită de temperatură (serviciu maxim) |
~425 grade (continuu); ~870 de grade (intermitent) |
~450 de grade (pe termen scurt-); criogenia este serviciul primar |
Egal |
|
Contracție termică (20 grade → –162 grade) |
~18 mm la 10 m |
~15 mm la 10 m |
9Ni ✓ (contracție mai mică) |
|
Coeficientul de dilatare termică |
17,3 × 10⁻⁶ / grad (mai mare) |
13,9 × 10⁻⁶ / grad (inferioară) |
9Ni ✓ (stabilitate dimensională mai bună) |
|
Densitate |
8.000 kg/m³ (mai greu) |
7.850 kg/m³ (mai ușor) |
9Ni ✓ (greutate mai mică) |
|
Max. stres admisibil (ASME VIII-1, 250 grade F) |
~20.000 psi (137 MPa) |
~30.000 psi (207 MPa) |
9Ni ✓ (perete mai subțire posibil) |
|
Grosimea peretelui pentru conductă GNL de 690 kPa (100 psi), DN 300 |
~14 mm greutate |
~6 mm WT (stres admisibil mai mare) |
9Ni ✓ (economie semnificativă de material) |
|
Disponibilitate standard (placa / teava) |
Gamă completă: DN 50–600; placa de pana la 50 mm |
Placa pana la 100 mm; disponibilitatea conductelor mai limitată |
304L ✓ (disponibilitate mai mare) |
|
Aproximativ. indicele costului materialului (304L=1.0) |
1,0 × linia de bază |
~1.6–2.2× (Q1 2024) |
304L ✓ (cost mai mic) |
|
Costul tipic al rezervorului fabricat (pe tonă) |
~4.000–6.000 USD/t |
~7.500–12.000 USD/t |
304L ✓ (cost instalat mai mic) |
|
Aplicabilitatea serviciului ISO 15156 acru- |
Categoria 2 (restricționată de Cl⁻, temp.) |
Nu este listat (aliaj feros, nu pe bază de nichel-); este necesară testarea separată |
304L ✓ (cale de serviciu mai definită-acru) |
|
Acceptarea standardului GNL |
API 620 Anexa D; NFPA 59A §6.4 |
API 620 Anexa Q; NFPA 59A §6.4; materialul primar al rezervorului de GNL |
Egal (ambele acceptate) |
|
Aplicație primară recomandată |
Conducte de proces GNL; linii BOG; izolare secundară; rezervoare mici |
Rezervoare mari de stocare GNL; Tancuri de marfă pentru transport GNL; izolare primară |
Depinde{0}}de aplicație |
Sursa: ASME BPVC Secțiunea VIII Div. 1 (2023) Tabelele UHA-1, UNF-79; ASTM A240/A240M-22; ASTM A553/A553M-22; API 620 Anexele D și Q (ed. a XIV-a, 2020); NFPA 59A (ed. 2021); US Steel „9% Nickel Steel Plate - Technical Data Sheet”, 2022; S&P Global Commodity Insights „Metals Daily” Indicele prețurilor materialelor GNL Q1 2024; „Raportul industriei GNL” GIIGNL, 2023.

