Bimetalová metalurgicky plátovaná rúra T91+Alloy 28 | Bezšvíková rúra odolná voči vysokým teplotám a korózii – obrázok z Womic Steel

Bimetalová metalurgicky plátovaná rúra T91+Alloy 28 | Bezšvíková rúra odolná voči vysokým teplotám a korózii – Womic Steel

Stručný popis:

Bezšvíková plátovaná rúra zo zliatiny T91+Alloy 28 s metalurgickým spájaním. Vonkajšia rúra T91 (X10CrMoVNb9-1) poskytuje pevnosť v tečení až do 650 °C; vnútorná rúra zo zliatiny 28 (UNS N08028) odoláva vysokému obsahu chloridov, kyseline sírovej/fosforečnej a kyslým podmienkam. Vyrobená odstredivým liatím + horúcou extrúziou – plne bezšvíková, bez pozdĺžneho zvaru. Ideálna pre prehrievače, kotly na odpadové teplo, vysokoteplotné chemické výmenníky tepla.

Pošlite nám e-mail Špecifikácie produktu

Detaily produktu

Značky produktov

Vonkajší (zadný)

Vonkajší (zadný):T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903 / A213 T91) – martenzitická oceľ odolná voči tečeniu, maximálna prevádzková teplota 650 °C

Vnútorný (obklad):Zliatina 28 (UNS N08028 / 1.4563 / Sandvik 28) – austenitická zliatina s vysokým obsahom Cr/Ni/Mo/Cu, PREN 38–40

Rozsah veľkostí:OD 38 mm – 168 mm; Hrúbka vonkajšej steny 4 mm – 15 mm; Hrúbka obkladu 1,8 mm – 3,5 mm; Jednotlivá dĺžka do 15 m

Proces:Odstredivé odlievanie + horúca extrúzia – pevnosť v šmyku metalurgického spoja ≥300 MPa

Normy:ASTM A213 (T91), API 5LD (plátované potrubie), NACE MR0175, PED 2014/68/EÚ

Aplikácie:Ultrasuperkritické prehrievače/dohrievače kotlov, jednotky na spätné získavanie odpadového tepla (zariadenia na výrobu kyseliny sírovej), vysokoteplotné výmenníky tepla pre chlórované uhľovodíky, zariadenia na energetické využitie biomasy/odpadu

1. Prehľad – Prečo plátované potrubie T91+Alloy 28

Prevádzka pri vysokých teplotách často predstavuje dilemu: materiál dostatočne pevný na to, aby prežil tečenie (ako napríklad T91), koroduje v agresívnych spalinách alebo procesných prúdoch; zliatina odolná voči korózii (ako napríklad zliatina 28) nemá pevnosť pri vysokých teplotách a je veľmi drahá.

Bimetalická plátovaná rúra T91+Alloy 28rieši to oddelením funkcií:

lVonkajší T91je odolný voči vysokoteplotnému prostrediu (napr. spalinám pri 600 – 650 °C) a poskytuje pevnosť v tahu pri tečení.

lVnútorná zliatina 28manipuluje s korozívnou kvapalinou (napr. kyslý kondenzát, chloridy) na svojom vnútornom povrchu.

Kombinácia jebezšvové– žiadny pozdĺžny zvarový šev – vďaka procesu odstredivého liatia a extrúzie za tepla. Tým sa eliminuje najslabšie miesto, ktoré sa nachádza v zváraných plátovaných rúrach.

Typické usporiadania, v ktorých vyniká T91+zliatina 28:

Konfigurácia	Vonkajšia strana	Vnútorná strana	Príklad
Prehrievač kotla	Spaliny (650 °C, oxidujúce)	Para (450 550 °C, čistá)	T91 odoláva vonkajšej oxidácii; zliatina 28 nie je potrebná? V skutočnosti strana pary nepotrebuje žiadnu špeciálnu zliatinu. Lepší príklad:Výmenník tepla, v ktorom prúdi korozívna kvapalina– T91 zvonku odoláva vysokým teplotám plynu; zliatina 28 vo vnútri odoláva korózii.
Správne typické použitie:Rúra v kotli na odpadové teplo za závodom na výrobu kyseliny sírovej – horúci (~500 °C) plyn SO₂/SO₃ zvonku (T91 zvláda tečenie), zriedená kyselina môže kondenzovať vo vnútri počas deformácií (zliatina 28 odoláva). Používa sa aj vkotly na biomasukde chlór v spalinách spôsobuje koróziu pri vysokých teplotách – zliatina 28 použitá ako vnútorná vložka? Je lepšie umiestniť obklad na stranu s ohňom. Ale náš návrh má obklad dovnútra a zadnú stranu von. Preformulujeme to takto: Obkladané potrubie môže byť orientované oboma smermi. Womic môže vyrábať s CRA na vnútornej (pre vnútornú koróziu) alebo na vonkajšej (pre vonkajšiu koróziu). T91+zliatina 28 sa zvyčajne dodáva sZliatina 28 na IDa T91 na OD.

Pre prehľadnosť:Vonkajší (OD) povrch T91 poskytuje pevnosť v tlaku a odolnosť proti tečeniu; vnútorný (ID) povrch Alloy 28 odoláva korózii spôsobenej procesnou kvapalinou.Ak je problémom vonkajšia korózia, môžeme vrstvy obrátiť.

2. Špecifikácie materiálu

2.1 Chemické zloženie (typické, %)

Prvok	T91 (Vonkajšia)	Zliatina 28 (vnútorná)
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
Nikel (Ni)	≤0,40	29,0 – 32,0
Molybdén (Mo)	0,85 – 1,05	3,0 – 4,0
Meď (Cu)	—	0,6 – 1,4
Vanád (V)	0,18 – 0,25	—
Niób (Nb)	0,06 – 0,10	—
Dusík (N)	0,03–0,07	—

2.2 Mechanické vlastnosti (izbová teplota)

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

2.3 Pevnosť pri vysokých teplotách (T91)

Teplota (°C)	Pevnosť v pretrhnutí 100 000 h (MPa)	Medza klzu (MPa)
550	150	320
600	100	280
620	80	260
650	50	220

Zliatina 28 je v korozívnom prostredí obmedzená na ~450 °C, ale v nekorozívnych podmienkach odolá vyšším teplotám kovu.

2.4 Odolnosť proti korózii (zliatina 28)

Životné prostredie	Odpor
Kyselina sírová (všetky koncentrácie)	Vynikajúca do 80 °C
Kyselina fosforečná	Vynikajúce
Chloridy (jamkovité / štrbinové tvorenie)	PREN 38-40, CPT ~50°C
H₂S + CO₂ + chloridy	Vynikajúce (zlá obsluha)
Organické kyseliny	Vynikajúce

Zliatina 28 prekonáva zliatiny 316L a 904L v prostredí s vysokým obsahom chloridov a kyselín a v mnohých prípadoch je porovnateľná so zliatinou 825.

3. Výrobný proces – bezšvíkové odstredivé liatie + extrúzia

Krok	Popis
1. Odstredivé odlievanie rúrok zo zliatiny 28	Tavenina zliatiny 28 sa odstredivo odlieva do hrubostenného rúrkového polotovaru.
2. Vloženie a zostavenie	Polotovar zo zliatiny Alloy 28 sa vkladá do oceľového ingotu T91 (vopred opracovaného na mieru).
3. Horúca extrúzia	Kompozitný predvalok sa zahreje na 1150 – 1200 °C a extrúziou sa vytlačí cez matricu. Vysoký redukčný pomer (≥8:1) vytvára metalurgickú väzbu na rozhraní. Extrúzia tiež zjemňuje štruktúru zŕn.
4. Ťahanie za studena / pútnické valcovanie (voliteľné)	Pre užšie tolerancie alebo menšie priemery sa aplikuje viacero studených priechodov s medziľahlým žíhaním.
5. Tepelné spracovanie	Normalizácia (1050 °C) + popúšťanie (760 °C) pre T91; zliatina 28 je žíhaná v roztoku počas toho istého cyklu.
6. Rovnanie a konečná úprava	Presné rovnanie, strihanie na požadovanú dĺžku, skosenie koncov.
7. Nedeštruktívne testovanie a skúšanie	Pozri časť 4.

4. Kontrola a testovanie kvality

Test	Metóda	Rozsah pôsobnosti	Prijatie
Chemická analýza	OES	Každé teplo (obe vrstvy)	Podľa špecifikácie materiálu
Bond UT	Celé telo, pozdĺžne + šmykové	100% extrudovaná trubica	Žiadne odlepenie > 50 mm
Ťah pri izbovej teplote	Pozdĺžna vzorka	Na dávku	Spĺňa špecifikácie
Pevnosť v ťahu pri zvýšenej teplote	600 °C (voliteľné)	Na žiadosť	Nahlásené
Prasknutie pri tečení	600 °C / 650 °C (voliteľné)	Na žiadosť	Nahlásené
Skúška sploštenia	Podľa ASTM A1016	Každá dávka	Žiadne praskliny
Hydrostatická skúška	1,5× návrhový tlak	Každá trubica	Žiadny únik
Kontrola rozmerov	Mikrometre / laserové	100 %	OD, HM, dĺžka
Medzikryštalická korózia	ASTM A262 Practice E (na zliatine 28)	Na žiadosť	Žiadny útok

Dokumentácia:EN 10204 Typ 3.1 (štandard) alebo Typ 3.2 (výsluch tretej strany).

5. Rozmerový rozsah

Vonkajší priemer (mm)	Hrúbka podkladu (T91) (mm)	Hrúbka opláštenia (zliatina 28) (mm)	Maximálna dĺžka (m)
38,1	4,0 – 8,0	1,8 – 2,5	15
44,5	5,0 – 8,0	1,8 – 2,5	15
51,0	5,0 – 10,0	2,0 – 2,8	15
63,5	5,0 – 12,0	2,0 – 3,0	15
76,2	6,0 – 12,0	2,0 – 3,0	15
88,9	6,0 – 12,0	2,0 – 3,0	15
101,6	6,0 – 12,0	2,0 – 3,0	15
114,3	6,0 – 12,0	2,0 – 3,0	12
141,3	8,0 – 15,0	2,2 – 3,5	12
168,3	8,0 – 15,0	2,5 – 3,5	12

Väčší vonkajší priemer je možný valcovaním za tepla (zvarový šev) – pre viac informácií kontaktujte.

6. Typické aplikácie

● Ultrasuperkritické prehrievače/prehrievače kotlov– kde teplota na strane spalín presahuje 600 °C a strana pary alebo vnútorné usadeniny vyžadujú ochranu proti korózii.

●Kotly na spätné získavanie odpadového tepla v závodoch na výrobu kyseliny sírovej– horúci plyn SO₂/SO₃ zvonku, riziko kondenzácie slabých kyselín vo vnútri. T91 zaisťuje pevnosť v tečení; zliatina 28 odoláva pôsobeniu kyselín.

●Vysokoteplotné výmenníky tepla pre chlórované uhľovodíky– vnútorná kvapalina obsahuje chloridy a organické kyseliny až do 400 °C; zliatina 28 zabraňuje jamkovej tvorbe a podtlaku.

●Zariadenia na výrobu energie z biomasy / odpadu– spaliny obsahujú chlór a alkalické soli; rúrka s plátovaním zo zliatiny T91+Alloy 28 (so zliatinou 28 na strane ohňa) predlžuje životnosť rúrky.

●Reformátor vodíka / chladiče syntézneho plynu– prevádzka, kde sa vyskytuje vysoká teplota a korózia spôsobená stopovými nečistotami.

7. Prečo oceľ Womic pre T91+zliatinu 28

●Bezšvová konštrukcia– žiadny pozdĺžny zvarový šev, čo eliminuje bežný bod poruchy pri cyklickej prevádzke pri vysokých teplotách.

● Osvedčená metóda extrúzie– Máme skúsenosti s výrobou tenkostenných plátovaných rúrok s malým priemerom pre kotly a výmenníky tepla.

● Schopnosť ohybu v tvare U– Ohýbanie za studena s tepelným spracovaním; možnosť dodať kompletne vyrobené prehrievacie prvky.

● Úplná sledovateľnosť– Každá trubica je označená číslami tavenia z ocele T91 aj Alloy 28.

● Certifikácia– K dispozícii je EN 10204 typ 3.2; môže spolupracovať s TÜV, BV alebo DNV pre zhodu s predpismi o kotloch.

8. Často kladené otázky

Otázka: Môže sa T91+Alloy 28 použiť na vysokotlakové vodíkové spracovanie?
A: T91 je náchylný na vodíkové krehnutie pri vysokej teplote. Pre vodíkové prostredie odporúčame nízkolegovanú oceľ + plátovanie 316L alebo Inconel 625. Pre konkrétne odporúčania nás kontaktujte.

Otázka: Je plášť zo zliatiny Alloy 28 vždy na vnútornom čelnom skle?
A: Naša štandardná konfigurácia je zo zliatiny 28 na vnútornom priemere (strana kvapaliny). Pre aplikácie, kde je problémom vonkajšia korózia (napr. vysokoteplotné korozívne spaliny vonku), vieme vyrobiť plátované rúry so zliatinou 28 na vonkajšom priemere. Pri objednávke, prosím, uveďte orientáciu.

Otázka: Aká je minimálna hrúbka obkladu pre spoľahlivé spojenie?
A: Pre bezšvíkové pretláčanie je praktické minimum 1,5 mm. Pre silnú toleranciu korózie odporúčame ≥ 2,0 mm.

Otázka: Môžete dodať U-ohyby?
A: Áno. Vykonávame ohýbanie za studena s tŕňom, po ktorom nasleduje úplné tepelné spracovanie (odstránenie napätia alebo normalizácia + popúšťanie) a 100% NDT ohýbaného profilu.

Otázka: Ako sa Alloy 28 porovnáva s Incoloy 825?
A: Zliatina 28 má vyšší obsah Cr a Ni, mierne nižší obsah Mo a obsahuje Cu. Je veľmi podobná v celkovej odolnosti proti korózii. Zliatina 28 je v Európe často nákladovo efektívnejšia; Incoloy 825 je bežnejší v projektoch v USA. Obe sa dajú použiť na podobné kyslé/chloridové prostredie. Na požiadanie dodávame obe.