配备钢制管道及基础设施的大型 LNG 设施

用于 LNG 行业的不锈钢与镍合金管材

由于天然气是比煤炭或石油更清洁的替代能源,LNG 行业正在迅速扩张。为实现高效输送,天然气被冷却至 -162°C,从而转变为液态,体积缩小至原来的 1/600。当其抵达 LNG 接收站后,会经过再气化处理,以管道天然气的形式输出。从经济层面也能清晰看到这一增长:全球 LNG 市场预计将从 2025 年的 1178 亿美元跃升至 2032 年的 2288 亿美元。2024 年,贸易量在 70 个不同市场达到 4.11 亿吨,而 2026 年将创下纪录,新增产能达 5700 万吨/年(MTPA)。随着到 2032 年规划中的新项目和接收站超过 80 个,对可靠的液化天然气基础设施的需求正处于历史最高水平。

LNG 的全球增长

LNG 是被冷却至 -162°C 的天然气,其体积约缩小至气态时的 1/600。这种压缩使得远距离海上运输变得可行。在目的地,它会被再气化并输入管网进行分配。

该市场规模庞大且仍在扩张。2024 年全球 LNG 贸易量达到 4.11 亿吨,涉及 22 个出口市场和 48 个进口市场。该市场 2025 年估值为 1178 亿美元,预计到 2032 年将攀升至 2288 亿美元,正在加速增长——2026 年新增产能将创下 5700 万吨/年(MTPA)的纪录,并有数十个新接收站和液化项目,确保对深冷级管道材料持续而强劲的需求。

为何深冷工况需要专用材料

在 -162°C 下,大多数普通钢材的表现与常温时截然不同。碳钢和低合金钢会发生所谓的"韧脆转变"——在该温度点上,材料失去吸收冲击能量的能力,变得容易突然断裂。对于铁素体钢和马氏体钢而言,这种转变发生在远高于 -162°C 的温度,因此它们不适用于 LNG 工况。

深冷管道的关键性能是低温韧性——即在工作温度下保持韧性、吸收冲击能量而不开裂的能力。

含 8%–14% 镍的奥氏体不锈钢在深冷温度下仍能保持面心立方(FCC)晶体结构。该结构不会发生韧脆转变,这正是这些奥氏体牌号被用于 LNG 管道的原因。

除工作温度外,还存在其他力学要求。当 LNG 系统在液化、运输和再气化之间切换时,管道会经历反复的加热和冷却循环,由此产生的膨胀与收缩会持续对管壁和焊接接头施加载荷和应力。焊接质量至关重要:焊缝中的任何缺陷都可能在深冷温度下成为脆性断裂的起始点。材料选择、焊接工艺和检验都与安全性和法规合规性直接相关。

用于 LNG 应用的深冷级合金

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奥氏体不锈钢(304/304L、316/316L、316LN)

304 与 304L:304304L 是全球最常用的深冷不锈钢,在成本、供货性和低温韧性之间提供了实用的平衡。两种牌号在低至 -196°C 及更低温度下均可靠运行。低碳的"L"变体更适用于焊接深冷组件,因为它能抵抗热影响区的敏化和晶间腐蚀。

316 与 316L:316316L 中的钼可增强耐腐蚀性,非常适合暴露于氯化物和污染物中的 LNG 管道。与 304 一样,焊接过程中不会发生相变,因此焊缝性能保持可预测。

316LN:316LN 在 316L 成分基础上添加了氮,可在不牺牲韧性的前提下提高强度。这在需要考虑压力等级的场合非常有用。

这三种牌号均用于深冷输送管线、LNG 货物管道、LNG 油轮甲板管道、接收站工艺管道以及薄膜储罐部件。
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高镍合金(Incoloy 825、Inconel 625)

当普通奥氏体牌号不足以满足要求时,便会使用这些合金——例如高压系统、腐蚀性工艺环境,或同时需要深冷和高温工况的场合。

Inconel 625 具有优异的疲劳强度,并在较宽的温度范围内抵抗应力腐蚀开裂,因此适用于关键的高压 LNG 设备。

Incoloy 825 能够同时抵抗还原性酸和氧化性酸,因此适用于苛刻的工艺环境。

应用包括换热器、关键工艺设备、特种 LNG 部件以及高压系统。
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LNG 基础设施的配套牌号

并非所有 LNG 管道都是深冷管道。LNG 接收站中的上部模块管道和结构管道在常温或较高温度下运行,需采用不同的牌号。

双相钢 S32205 具有高强度和良好的耐腐蚀性,适用于接收站设施内的上部模块管道和结构件。

超级双相钢 S32750超级双相钢 S32760 用于沿海 LNG 接收站的海水冷却系统。

SMO 254 适用于需要卓越耐氯化物性能的海水暴露系统。

XTD 可一站式供应全系列合金,涵盖深冷和上部模块用材。对于负责整个 LNG 项目的 EPC 承包商而言,这简化了采购和质量文件管理。

我们的管材在 LNG 产业链中的应用环节

XTD 的管材应用于 LNG 加工和运输的各个主要环节:

液化工厂需要在 -162°C 下运行的深冷工艺管道、换热器管冷凝器管。LNG 储罐使用输送管道和围护系统部件。在 LNG 运输船和 FSRU(浮式储存再气化装置)上,货物管道、甲板管线和蒸发气(BOG)管道都必须在深冷条件和海洋暴露环境下可靠运行。

再气化接收站需要气化器管道和高压外输管线。处理船岸转运的深冷装卸臂全程采用深冷级管道。

除主工艺流程外,蒸发气(BOG)压缩机管道负责储存期间的气体管理,而沿海 LNG 站点的海水取水和冷却系统通常采用双相钢或超级双相钢牌号。以上所有部分 XTD 均可供应。

为何选择 XTD 的 LNG 管道

XTD 制造不锈钢和镍合金管材已逾 40 年。我们专注于无缝管——它消除了焊缝,降低了深冷工况下脆性断裂的风险。这一点在 LNG 应用中尤为重要。

完整的产品系列包括无缝管、管材、U 型管、换热器管和冷凝器管。常备库存的深冷级牌号包括 304/304L、316/316L、316LN、Inconel 625、Incoloy 825 以及 Alloy 800/800H/800HT。同时也提供用于接收站上部模块管道的双相钢和超级双相钢牌号。

XTD 持有船级和接收站相关认证,包括 DNV、BV、LR、ABS、CCS,并符合 NORSOK M650 和 PED/AD2000 标准。质量体系认证涵盖 ISO 9001、ISO 14001 和 ISO 45001。质量保证包括深冷温度下的夏比冲击试验、压力测试、无损检测(NDT),以及从熔炼到成品管的全程材料可追溯。

为 LNG 管道申请报价

欢迎联系 XTD 的技术团队,为您的 LNG 项目审核材料方案、确定规格并获取报价。我们与 EPC 承包商、接收站运营方和船舶建造商在项目开发的各个阶段开展合作。

行业应用

专为液化工厂、深冷输送管线和再气化接收站而设计,可在低至 -162°C 的温度下安全输送液化天然气。


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