隨著世界經濟和能源消耗的不斷增長，天然氣作為一種優(yōu)質高效的能源被廣泛應用于各個領域。中國LNG(液化天然氣)的消費量目前正以每年10%的速度增長， LNG體積小，便于經濟可靠的遠距離運輸，并儲存在常壓LNG儲罐中。然而LNG儲罐是一個復合的多層結構，內罐由9%Ni鋼板焊接而成，緊靠內罐的混凝土采用低溫鋼筋澆筑而成，最外層的混凝土采用普通鋼筋HRB355、HRB400 澆筑而成。因此對于內層混凝土用低溫鋼筋不僅要求低溫下具有較高的強度和良好的韌性，還需較高的抗缺陷敏感性。
科研工作者根據(jù)低溫鋼筋穿水冷卻工藝特點，利用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)并結合理論分析得到不同規(guī)格低溫鋼筋穿水冷卻過程中的對流換熱系數(shù)。采用MSC Marc有限元軟件與現(xiàn)場試制結果對低溫鋼筋穿水冷卻過程進行了研究。研究了冷卻水流量、終軋溫度、穿水時間等工藝參數(shù)對低溫鋼筋溫度場和組織演變的影響。
模擬結果表明：當冷卻水流量為120m3/h時，鋼筋芯部開始有珠光體轉變；當冷卻水流量為400m3/h時，鋼筋芯部無鐵素體轉變；冷卻水流量為160～200m3/h時，所獲得的組織為針狀鐵素體與貝氏體。終軋溫度增加50℃，出水冷裝置后鋼筋表面溫度約增加10℃，返紅溫度約增加30℃；在200m3/h水流量下冷卻1.2 s，終軋溫度為1050℃時，其芯部組織為針狀鐵素體與細小的貝氏體。在相同水壓與水流量條件下，隨著穿水速度的增加，淬透層深度減小，返紅溫度增加。