SA-213 T91 / UNS N08028 (zliatina 28) Bezšvíková metalurgicky plátovaná rúra | Jadro odolné voči tečeniu + vysokolegovaný plášť pre vysoké teploty a kyslé prostredie – Womic Steel

Stručný popis:

Bezšvíková metalurgicky spájaná plátovaná rúra – jadro SA 213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) s vnútorným plášťom z UNS N08028 (zliatina 28 / 1.4563). Vyrobená metódou horúcej extrúzie, tvárnená za studena, tepelne spracovaná a morená. Určená pre ultra-superkritické prehrievače kotlov, jednotky na spätné získavanie odpadového tepla v kyslých zariadeniach, kotly na biomasu s vysokým obsahom chlóru a vysokoteplotné chemické výmenníky tepla, kde je povinná pevnosť v tečení aj odolnosť proti korózii.

Pošlite nám e-mail Špecifikácie produktu

Detaily produktu

Značky produktov

Základný materiál (podklad)

Materiál jadra (podklad):SA-213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) – martenzitická oceľ odolná voči tečeniu, 9 % Cr, 1 % Mo, V+Nb; maximálna prevádzková teplota 650 °C

Obklad (CRA vložka):UNS N08028 (zliatina 28 / 1.4563) – austenitická vysokozliatina (27 % Cr, 31 % Ni, 3,5 % Mo, 1 % Cu); PREN 38-40; odoláva kyseline sírovej/fosforečnej, vysokému obsahu chloridov a kyslému prostrediu

Rozsah veľkostí:OD 38 – 168 mm; Hrúbka jadrovej steny 4 – 15 mm; Hrúbka plášťa 2,0 – 3,5 mm; jednotlivá dĺžka do 15 m

Proces:Horúca extrúzia → povrchová úprava za studena → tepelné spracovanie (normalizácia + popúšťanie pre T91, žíhanie v roztoku pre Alloy 28) → morenie. Plne bezšvíkové, bez pozdĺžneho zvaru. Pevnosť v šmyku metalurgického spoja ≥300 MPa.

Normy:ASME oddiel II časť A (SA-213/SA-213M), EN10216-2 (pre T91), ASTM SB-668 (N08028), EN10088-3 (1.4563), EN12952-2, ASTM E213, ISO 10893-10.

Testovanie:100 % hydrostatické, ultrazvukové podľa ASTM E213/ISO 10893-10, skúška v ťahu (pri izbovej a zvýšenej teplote), tvrdosť, sploštenie a voliteľná skúška medzikryštalickej korózie (ASTM A262 Practice E) pre plátovanie. Certifikát EN 10204 typ 3.1 (typ 3.2 voliteľný).

Aplikácie:Ultrasuperkritické prehrievače/dohrievače kotlov (650 °C), kotly na rekuperáciu odpadového tepla v závodoch na výrobu kyseliny sírovej, kotly na biomasu/energetické využitie odpadu (korózia chlórom), vysokoteplotné výmenníky tepla pre chlórované uhľovodíky, ohrievače rafinérií s vysokým obsahom síry/chloridu.

Womic Steeldodáva plátované rúry T91+Alloy 28 – dokonalé riešenie pre kombinované tečenie pri vysokých teplotách a silnú koróziu. Osvedčené vo výrobe energie, kyselinových závodoch a pokročilom energetickom spracovaní odpadu. Úplná sledovateľnosť, pripravené na kontrolu treťou stranou. Kontaktujte nás pre technické údaje a cenovú ponuku špecifickú pre projekt.

1. Prečo plátované potrubie SA-213 T91 + UNS N08028 (zliatina 28)?

1.1 Výzva

Dva materiály samostatne nemôžu spĺňať extrémne prevádzkové požiadavky:

● T91 (X10CrMoVNb9-1)ponúka vynikajúcu pevnosť v tavenine až do 650 °C a dobrú odolnosť proti oxidácii, ale jej odolnosť proti korózii v kyslom, vysokochloridovom alebo kyslom prostredí je obmedzená. Kondenzát spalín (kyselina sírová/fosforečná) alebo chloridy na strane procesu rýchlo napádajú T91.

●Plná zliatina 28 (UNS N08028)poskytuje výnimočnú odolnosť voči kyseline sírovej, kyseline fosforečnej, vysokému obsahu chloridov a koróznemu praskaniu pod napätím. Je však drahý a nemá pevnosť v tečení potrebnú pre aplikácie v kotloch s vysokým tlakom a vysokou teplotou.

1.2 Riešenie

●Potrubie s plátovaním T91+Alloy 28spája hrubé jadro T91 (odolné voči tlaku a tečeniu) s tenkou (2 – 3,5 mm) vnútornou vrstvou zo zliatiny Alloy 28 (odolná voči korózii). Spoj je metalurgický – nedochádza k zrúteniu vložky ani k štrbinovej korózii. Výsledok:

●Jadro T91zabezpečuje súlad s normou ASME Section I / EN12952 pre teplotu kovu až do 650 °C.

● Opláštenie zo zliatiny 28odoláva kondenzácii kyseliny sírovej, vysokému obsahu chloridov a organickým kyselinám, čím chráni trubicu zvnútra.

●Cenaje o 40 – 60 % nižšia ako pevná trubica zo zliatiny 28 s rovnakým tlakovým menovitým hodnotením.

Táto kombinácia sa široko používa v:

●Sekcie finálneho prehrievača/prehrievačaultra-superkritických uhoľných kotlov, kde korózia na strane spalín (v dôsledku uhlia s vysokým obsahom síry) napáda, sa tradične používal iba T91.

●Kotly na rekuperáciu odpadového tepla (WHRB)za závodmi na výrobu kyseliny sírovej – plyn obsahuje SO₃ a počas spúšťania kyselina kondenzuje na povrchu rúrok.

●Kotly na biomasu / odpad na energiu– vysoký obsah chlóru v palive spôsobuje silnú koróziu; opláštenie zo zliatiny 28 na strane ohňa (alebo na vnútornej strane, v závislosti od usporiadania) dramaticky predlžuje životnosť rúrok.

●Vysokoteplotné výmenníky teplapre chemické procesy zahŕňajúce chlórované uhľovodíky alebo horúce kyseliny.

1.3 Výrobná cesta

Horúca extrúzia + konečná úprava za studena + tepelné spracovanie + morenie. Tento proces zaisťuje bezšvíkovú rúru bez pozdĺžnych zvarových švov, ktoré sú najčastejším bodom zlyhania zváraných plátovaných rúr pri tepelnej únave.

2. Špecifikácie materiálu – jadro T91 a plášť zo zliatiny 28

2.1 Chemické zloženie (hmotnostné %)

Prvok	SA 213 T91 (Jadro)	UNS N08028 (zliatina 28 / opláštenie)
Uhlík (C)	0,08 – 0,12	≤0,03
Kremík (Si)	0,20 – 0,50	≤0,50
Mangán (Mn)	0,30 – 0,60	≤2,00
Fosfor (P)	≤0,020	≤0,030
Síra (S)	≤0,010	≤0,015
Chróm (Cr)	8,0 – 9,5	26,0 – 28,0
Molybdén (Mo)	0,85 – 1,05	3,0 – 4,0
Nikel (Ni)	≤0,40	29,0 – 32,0
Meď (Cu)	—	0,6 – 1,4
Vanád (V)	0,18 – 0,25	—
Niób (Nb)	0,06 – 0,10	—
Dusík (N)	0,03 – 0,07	—
Železo (Fe)	Zostatok	Zostatok

T91 je martenzitická oceľ odolná voči tečeniu; Alloy 28 je plne austenitická vysokolegovaná oceľ s vysokým obsahom Cr, Ni, Mo a Cu – ktorá poskytuje výnimočnú odolnosť voči redukčným a oxidačným kyselinám, jamkovej tvorbe chloridov a SSC.

2.2 Mechanické vlastnosti (izbová teplota)

Nehnuteľnosť	Jadro T91	Opláštenie zo zliatiny 28
Medza klzu (min, MPa)	415	220
Pevnosť v ťahu (min, MPa)	585	500
Predĺženie (min, %)	20	30
Tvrdosť (max.)	250 HB	230 HB

2.3 Pevnosť v tahu pri vysokých teplotách (jadro T91)

Teplota (°C)	Pevnosť v pretrhnutí 100 000 h (MPa)	0,2 % medza tečenia (MPa)
550	150	120
580	120	95
600	100	80
620	80	60
650	55	40

Zliatina 28 nie je určená na zaťaženie pri vysokých teplotách; jej úlohou je čisto ochrana proti korózii. Jadro T91 nesie mechanické zaťaženie.

2.4 Odolnosť proti korózii povlaku zo zliatiny 28

Životné prostredie	Úroveň odporu
Kyselina sírová (koncentrácia 0 – 80 %, do 80 °C)	Vynikajúce
Kyselina fosforečná (všetky koncentrácie)	Vynikajúce
Kyselina chlorovodíková (zriedená, izbová teplota)	Dobré
Chloridy (jamkovité / štrbinové tvorenie)	PREN 38-40; kritická teplota jamkovania (CPT) ~50 °C
H₂S + CO₂ + chloridy (kyslá prevádzka)	Vynikajúce; v súlade s NACE MR0175
Organické kyseliny (octová, mravčia atď.)	Vynikajúce

*Zliatina 28 prekonáva 316L, 904L a dokonca aj 254SMO v mnohých kombináciách kyseliny a chloridu.*

2.5 Rozhranie väzby

Nehnuteľnosť	Hodnota
Typ dlhopisu	Metalurgický (difúzny)
Pevnosť v šmyku (vytlačenie)	≥300 MPa (zabezpečuje, že nedochádza k delaminácii pri tepelnom cyklovaní)
Prijateľný limit chýb UT	Žiadne odlepenie > 50 mm; celkové odlepenie < 2 % plochy rozhrania

2.6 Rozmerový rozsah

Vonkajší priemer (mm)	Hmotnosť jadra (mm)	Hmotnosť obkladu (mm)	Maximálna dĺžka (m)
38,1	4,0 – 8,0	2,0 – 2,5	15
44,5	5,0 – 8,0	2,0 – 2,8	15
51,0	5,0 – 10,0	2,0 – 3,0	15
63,5	5,0 – 12,0	2,0 – 3,0	15
76,2	6,0 – 12,0	2,2 – 3,0	15
88,9	6,0 – 12,0	2,5 – 3,2	15
101,6	6,0 – 12,0	2,5 – 3,5	15
114,3	8,0 – 15,0	2,5 – 3,5	12
141,3	8,0 – 15,0	2,5 – 3,5	12
168,3	10,0 – 15,0	3,0 – 3,5	12

*Väčší vonkajší priemer (až 500 mm) je možný valcovaním za tepla + JCOE; kontaktujte nás ohľadom dostupnosti.*

3. Výrobný proces – horúca extrúzia, studená povrchová úprava, tepelné spracovanie, morenie

Výrobný postup špecificky rieši rôzne požiadavky na tepelné spracovanie martenzitickej zliatiny T91 a austenitickej zliatiny 28.

Krok	Popis	Kontrolné body
1. Kompozitný polotovar	Vŕtaný ingot T91, vložka z rúrky zo zliatiny 28. Vákuovo utesnené (<10 Pa).	Čistota povrchu; sústrednosť
2. Horúca extrúzia	1180 1220 °C, redukčný pomer ≥8:1.	Teplota, rýchlosť, mazanie
3. Chladenie vzduchom	Po extrúzii sa trubica ochladí na vzduchu (začína sa martenzitická transformácia).	Rýchlosť chladenia
4. Povrchová úprava za studena	Ťahanie za studena / pútnické obrábanie na konečné rozmery.	Viacnásobné prechody, medziľahlé žíhanie (zmäkčenie zliatiny 28).
5. Tepelné spracovanie (kritické)	Normalizácia pri 1040 – 1060 °C (vzduch alebo zrýchlené chladenie) + popúšťanie pri 760 – 780 °C. Týmto sa dosiahne konečná mikroštruktúra T91 (popustený martenzit). Súčasne sa plášť zo zliatiny 28 žíha v roztoku.	Záznam z pece, skúška tvrdosti
6. Morenie	Kúpeľ HNO₃+HF odstraňuje oxidové usadeniny z T91 aj Alloy 28.	Čas, teplota, koncentrácia kyseliny
7. Narovnajte a ostrihajte	Podľa konečnej dĺžky.	Priamosť ≤1,5 mm/m
8. NDT a hydro	Podľa oddielu 4	Úplná sledovateľnosť
9. Dokončovacie práce	Skosená / hladká; voliteľné maslovanie (tmel zo zliatiny 625 alebo zliatiny 28 na skosenej ploche).	Rozmerový

Kľúčový atribút kvality:Tepelné spracovanie vytvára v jednom cykle jadro T91 s vhodnou pevnosťou v tavenine a plášť zo zliatiny Alloy 28 s plnou odolnosťou proti korózii.

4. Kontrola a testovanie – splnenie požiadaviek ASME, EN a klienta

Pre plátované rúry T91+Alloy 28 implementujeme prísny program vrátane testov špeciálne určených na prevádzku pri vysokých teplotách.

Test	Štandard	Rozsah pôsobnosti	Prijatie
Chemická analýza	OES	Každá vrstva (jadro a obklad)	ASME SA-213 T91, ASTM SB-668
Ultrazvuk (pozdĺžny a spojovací)	ASTM E213 + ISO 10893-10	100 %	Žiadna odmietnuteľná chyba, integrita spoja
Hydrostatická skúška	ASME SA-450 / EN12952-2	Každá trubica	Žiadny únik, trvalá expanzia v poriadku
Pevnosť v ťahu (izbová teplota)	ASME / EN	Na teplo (jadro)	T91: YS ≥ 415 MPa, TS ≥ 585 MPa
Pevnosť v ťahu pri vysokých teplotách	600 °C (voliteľné)	Na teplo	Nahlási sa (nie minimálna špecifikácia)
Skúška pri tečení	600 °C alebo 650 °C	Na žiadosť	Voliteľné; platí sa samostatne
Tvrdosť (jadro a plášť)	HV10	Dávka	T91 ≤250 HV; Zliatina 28 ≤230 HV
Skúška sploštenia	SA 450	Na teplo / veľkosť	Žiadne trhliny pri kompresii 2/3 vonkajšieho priemeru
Medzikryštalická korózia	ASTM A262 Practice E (na zliatine 28)	Na dávku (voliteľné)	Žiadny medzikryštalický útok
PMI (XRF)	Pozitívna identifikácia materiálu	Každá trubica (voliteľné)	Potvrďte druh zliatiny

Dokumentácia:EN 10204 Typ 3.1. Typ 3.2 s možnosťou inšpektora tretej strany (SGS, BV, DNV, TÜV atď.).

5. Podrobný popis aplikácií

5.1 Ultrasuperkritický prehrievač/dohrievač kotla

Problém:Spaliny z uhlia s vysokým obsahom síry obsahujú SO₃, ktorý pri nízkom zaťažení alebo pri štarte kondenzuje ako kyselina sírová na povrchu rúrok. Štandard T91 trpí jamkovou vrstvou a úbytkom materiálu.
Riešenie:Rúra plátovaná zo zliatiny T91+Alloy 28 so zliatinou 28 na strane ohňa (alebo vo vnútri, ak je dvojprechodová). Jadro z T91 si zachováva pevnosť v tečení pri teplote 600 – 620 °C; zliatina 28 odoláva pôsobeniu kyselín. Túto konštrukciu prijalo niekoľko čínskych a európskych elektrární.

5.2 Kotol na spätné získavanie odpadového tepla v závodoch na výrobu kyseliny sírovej

Proces:Horúci procesný plyn (600 °C, obsahujúci SO₂, SO₃) vstupuje do kotla na odpadové teplo, kde sa vyrába para. Počas odstávok sa SO₃ spája s vlhkosťou a vytvára koncentrovanú kyselinu sírovú, ktorá kondenzuje na studených rúrkach.
Riešenie:Plášť zo zliatiny 28 na strane plynu (vonkajší alebo vnútorný priemer) v závislosti od konštrukcie. T91 poskytuje potrebnú odolnosť proti tečeniu. Táto kombinácia je teraz štandardom v mnohých nových závodoch na výrobu kyseliny sírovej.

5.3 Kotly na biomasu / energetické využitie odpadu

Výzva:Biomasa (slama, drevná štiepka, palivo z odpadu) obsahuje chlór (KCl, NaCl). Pri teplote 500 – 600 °C plynný chlór a chloridy silne korodujú bežné zliatiny, čím vzniká chlorid železa a dochádza k rýchlej strate kovu.
Riešenie:Plášť zo zliatiny 28 (s vysokým obsahom Ni, Mo, Cr) odoláva pôsobeniu chlóru. Jadro T91 udržiava integritu kotla voči tlaku. Prevádzkovatelia hlásia, že životnosť rúr sa po prechode na plátované rúry zvýšila z 1 – 2 rokov na 6 – 8 rokov.

5.4 Vysokoteplotné výmenníky tepla pre chlórované uhľovodíky

Príklad:V závodoch na výrobu vinylchloridového monoméru (VCM) obsahujú procesné plyny chlórované organické látky a HCl pri teplote 400 – 450 °C. Štandardná nehrdzavejúca oceľ (304L) sa láme v dôsledku jamkovej kryštálovej reakcie a podtlakového rázu. Plášť zo zliatiny 28 poskytuje vynikajúcu odolnosť. Jadro T91 poskytuje potrebnú pevnosť a odolnosť voči tečeniu.

6. Výhody oproti konkurenčným dizajnom

Alternatíva	Prečo je T91+Alloy 28 lepší
Pevná trubica T91	Náchylné na kondenzáciu kyselín, jamkovú oxidáciu a pôsobenie chloridov. Častá výmena.
Trubica z pevnej zliatiny 28	Príliš drahé; nižšia medza klzu si vyžaduje hrubšiu stenu, čo zvyšuje náklady a hmotnosť.
T91 s navarením zo zliatiny 28	Nanášanie vrstvy je nákladné, pomalé a ťažko sa nanáša rovnomerne na rúry s malým priemerom; možné riedenie zliatiny. Extrúzia poskytuje rovnomerný povlak za nižšie náklady.
Mechanicky vystlané potrubie	Vložka sa pri tepelnom cyklovaní zrúti (typické pre kotly) – nie je prijateľné pre prevádzku pri vysokých teplotách.
Potrubie s plátovaním zo zliatiny 625	Zliatina 625 je ešte drahšia ako zliatina 28 a môže byť pre mnohé kyslé prostredia nadhodnotená. Zliatina 28 poskytuje vynikajúci pomer ceny a výkonu.

Úspora nákladov:V porovnaní s plnou rúrou zo zliatiny Alloy 28 s rovnakým tlakovým menovitým hodnotením znižuje plátovaná rúra T91+Alloy 28 náklady na materiál o50 – 60 %(pretože T91 má vyššiu pevnosť, čo umožňuje tenšiu stenu a zliatina sa používa iba ako tenká vložka).

7. Zabezpečenie kvality a sledovateľnosť

●Sledovateľnosť:Tavby T91 aj Alloy 28 sú zaznamenané a vyrazené na každej hotovej rúre. Všetky certifikáty dodávateľa (3.1) sú uchovávané.

● Riadenie procesov:Teplota extrúzie, rýchlosť extrúzie, grafy tepelného spracovania, parametre moriaceho kúpeľa, všetko zdokumentované.

● Kontrola tretej strany:Zabezpečujeme overovanie SGS, BV, DNV, TÜV alebo ABS v ktorejkoľvek fáze (príjem materiálu, extrúzia, finálny NDT). Certifikáty EN 10204 typu 3.2 sú vydané podľa tejto normy.

8. Balenie a preprava

●Stav povrchu:Morené a pasivované – pripravené na inštaláciu. Vonkajšie olejovanie voliteľné.

●Ochrana koncov:Plastové uzávery (pre veľké priemery sú k dispozícii oceľové uzávery).

●Balík:Malé priemery (<88,9 mm) v šesťhranných zväzkoch s drevenými dištančnými vložkami. Väčšie priemery jednotlivo uložené v kolíske.

●Kontajner:20′ alebo 40′ kontajnery. Pre dĺžky > 12 m, otvorený vrch alebo plochý regál.

●Dodacia lehota:Prvá objednávka 16 – 20 týždňov (kvôli špeciálnym zdrojom zliatin). Opakované objednávky 12 – 14 týždňov. Skúšobné dávky (100 200 m) môžu byť rýchlejšie – informujte sa.

9. Často kladené otázky (FAQ) – Plátované potrubie T91+Alloy 28

Otázka 1: Aká je maximálna prevádzková teplota pre toto plátované potrubie?
A: Jadro T91 je určené pre teploty kovu do650 °C(1202 °F) podľa ASME, časť I (rozhodujúca je pevnosť v tečení). Plášť zo zliatiny Alloy 28 odolá rovnakej teplote, ale jeho odolnosť voči korózii sa môže znížiť nad 450 °C, ak je prostredie vysoko korozívne. Pre väčšinu aplikácií kotlov (600 – 620 °C) sú prijateľné obe teploty.

Otázka 2: Je zliatina 28 vhodná pre vysoké koncentrácie kyseliny sírovej?
A: Áno. Zliatina 28 vykazuje vynikajúcu odolnosť voči kyseline sírovej až do 80 % koncentrácie a teplotám do 80 °C. V kotloch na odpadové teplo je kyslý kondenzát zvyčajne 60 – 70 % H₂SO₄ pri teplote pod 200 °C – zliatina 28 má veľmi dobré výsledky.

Otázka 3: Môžeme obrátiť vrstvy – naniesť Alloy 28 na vonkajší priemer a T91 na vnútorný?
A: Áno, ak riziko korózie pochádza zvonku (napr. z vonkajších spalín). Môžeme vyrobiť plátované potrubie s vrstvou CRA na vonkajšom priemere. Pri objednávke uveďte orientáciu.

Q4: Vykonávate skúšky ťahom alebo tečením pri vysokých teplotách?
A: Bežne ich nezahŕňame, ale za príplatok vieme zabezpečiť vzorky menšej veľkosti odobraté z extrudovanej rúry (deštruktívne). V prípade skúšok tečenia s pozorovaním tretej strany počítajte s dodatočným časom (4 – 6 týždňov) a nákladmi.

Otázka 5: Aký prídavný materiál by sa mal použiť na zváranie plátovaných rúrok T91+Alloy 28?
A: Pre koreňový spoj (od plášťa k plášťu) použite výplň Alloy 625 (ERNiCrMo-3) alebo Alloy 59. Pre výplňové vrstvy (jadrový spoj T91 až T91) použite zodpovedajúcu výplň T91 (E9015-B9 alebo podobnú). Pre každý spoj v teréne odporúčame kvalifikovaný zvárací postup (WPS); spoločnosť Womic môže na požiadanie poskytnúť vzorku WPS.

Otázka 6: Spĺňa obklad z Alloy 28 normu NACE MR0175 pre kyslé prostredie?
A: Áno. Zliatina 28 (UNS N08028) je uvedená v norme NACE MR0175 / ISO 15156 pre teploty do 450 °C v kyslom prostredí. Je odolná voči SSC a HIC. Môže sa používať pri vysokom parciálnom tlaku H₂S.

Otázka 7: Je plátovaná rúra dostupná so skosenými koncami a CRA povlakom?
A: Áno. Štandardný uhol skosenia 30-35° s dosadaním 1,6 mm. Na skosenú plochu môžeme naniesť vrstvu masla (zliatina 28 alebo zliatina 625) s hrúbkou približne 2-3 mm, aby sa zabránilo riedeniu plátu počas zvárania v teréne.

Otázka 8: Aký je bežný vonkajší priemer a hrúbka steny rúr kotlov na biomasu?
A: Typický vonkajší priemer 51 – 76 mm, hrúbka jadra 5 – 8 mm, hrúbka plášťa 2 – 2,5 mm. V prípade potreby nás kontaktujte s vašimi špecifickými rozmermi.

Otázka 9: Je problémom zachytávanie uhlíka z T91 do zliatiny Alloy 28 počas extrúzie?
A: Nie. Proces extrúzie vytvára veľmi úzku difúznu zónu (typicky 5 – 10 μm). Zloženie zliatiny 28 zostáva v rámci špecifikácie; overujeme to pomocou PMI. Riziko senzibilizácie je zanedbateľné.

Otázka 10: Môžete poskytnúť certifikáty podľa normy EN 10204 typ 3.2 pre toto plátované potrubie?
A: Áno. Môžeme zabezpečiť kontrolu treťou stranou spoločnosťou TÜV, BV, DNV alebo SGS. Prosím, uveďte to pri objednávke.