SA-213 T91 / UNS N08028 (Сплав 28) Безшовна металургійна труба з плакованим покриттям | Стійка до повзучості серцевина + високолеговане покриття для роботи в умовах високих температур і кислот – Womic Steel

Короткий опис:

Безшовна металургійно з'єднана труба з плакованим покриттям – серцевина SA 213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) з внутрішнім покриттям з UNS N08028 (сплав 28 / 1.4563). Виготовлена методом гарячого екструзії, холодного оздоблення, термічної обробки та травлення. Призначена для надкритичних перегрівачів котлів, установок рекуперації відхідного тепла в кислотних установках, котлів на біомасі з високим вмістом хлору та високотемпературних хімічних теплообмінників, де обов'язковими є як міцність на повзучість, так і корозійна стійкість.

Надіслати нам електронного листа Специфікації продукту

Деталі продукту

Теги продукту

Основний матеріал (підкладка)

Основний матеріал (підкладка):SA-213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) – мартенситна стійка до повзучості сталь, 9%Cr, 1%Mo, V+Nb; максимальна робоча температура 650°C

Облицювання (CRA-лайнер):UNS N08028 (Сплав 28 / 1.4563) – аустенітний високолегований сплав (27% Cr, 31% Ni, 3,5% Mo, 1% Cu); PREN 38-40; стійкий до сірчаної/фосфорної кислоти, високого вмісту хлоридів, кислих середовищ

Діапазон розмірів:Зовнішній діаметр 38 – 168 мм; Товщина стінки серцевини 4 – 15 мм; Товщина обшивки 2,0 – 3,5 мм; одинарна довжина до 15 м

Процес:Гаряче екструзії → холодне оздоблення → термічна обробка (нормалізація + відпуск для T91, відпал на розчин для Alloy 28) → травлення. Повністю безшовні, без поздовжнього зварного шва. Міцність металургійного з'єднання на зсув ≥300 МПа.

Стандарти:ASME Розділ II Частина A (SA-213/SA-213M), EN10216-2 (для T91), ASTM SB-668 (N08028), EN10088-3 (1.4563), EN12952-2, ASTM E213, ISO 10893-10.

Тестування:100% гідростатичний, ультразвуковий згідно з ASTM E213/ISO 10893-10, розтяг (кімнатна та підвищена температура), твердість, сплющування, а також додаткові випробування на міжкристалітну корозію (ASTM A262 Practice E) для плакування. Сертифікат EN 10204 типу 3.1 (тип 3.2 необов'язково).

Застосування:Ультранадкритичні кінцеві перегрівачі/перегрівачі котлів (650°C), котли-утилізатори відхідного тепла на заводах з виробництва сірчаної кислоти, котли з біомаси/відходів для перетворення на енергію (хлорна корозія), високотемпературні теплообмінники для хлорованих вуглеводнів, підігрівачі нафтопереробних заводів з високим вмістом сірки/хлоридів.

Вомік Стальпостачає труби з плакованого сплаву T91+Alloy 28 – найкраще рішення для комбінованих систем повзучості за високих температур та сильної корозії. Перевірено в електрогенерації, кислотних установках та передових системах переробки відходів на енергію. Повна відстежуваність, готовність до перевірки третьою стороною. Зверніться до нас для отримання технічних даних та комерційної пропозиції для конкретного проекту.

1. Чому варто обрати трубу з плакованого сплаву SA-213 T91 + UNS N08028 (сплав 28)?

1.1 Виклик

Два матеріали окремо не можуть задовольнити екстремальні експлуатаційні вимоги:

● Т91 (X10CrMoVNb9-1)пропонує видатну міцність на розрив при повзучості до 650°C та добру стійкість до окислення, але його корозійна стійкість у кислих середовищах, середовищах з високим вмістом хлоридів або селі обмежена. Конденсат димових газів (сірчана/фосфорна кислота) або хлориди на стороні процесу швидко атакують T91.

●Твердий сплав 28 (UNS N08028)забезпечує виняткову стійкість до сірчаної кислоти, фосфорної кислоти, високого вмісту хлоридів та корозійного розтріскування під напругою. Однак він дорогий і не має міцності на повзучість, необхідної для застосування в котлах високого тиску та високої температури.

1.2 Рішення

●Труба з плакованої сталі T91+Alloy 28З'єднує товстий сердечник T91 (стійкий до тиску та повзучості) з тонким (2-3,5 мм) внутрішнім шаром Alloy 28 (стійкий до корозії). З'єднання є металургійним – немає руйнування вкладиша, немає щілинної корозії. Результат:

●Ядро T91забезпечує відповідність вимогам ASME Section I / EN12952 для температури металу до 650°C.

● Облицювання зі сплаву 28стійкий до конденсації сірчаної кислоти, високого вмісту хлоридів та органічних кислот, захищаючи трубку зсередини.

●Вартістьна 40-60% нижчий, ніж у суцільної трубки зі сплаву 28 з таким самим номінальним тиском.

Ця комбінація широко використовується в:

●Секції кінцевого перегрівача/реперегрівачадля ультранадкритичних вугільних котлів, де корозія на боці димових газів (через вугілля з високим вмістом сірки) традиційно використовувався лише T91.

●Котли-утилізатори тепла відходів (WHRB)нижче за течією від заводів з виробництва сірчаної кислоти – газ містить SO₃, і під час запуску кислота конденсується на поверхнях труб.

●Котли на біомасі / відходах для виробництва енергії– високий вміст хлору в паливі спричиняє сильну корозію; облицювання зі сплаву 28 з боку вогню (або з внутрішньої сторони, залежно від схеми) значно подовжує термін служби труб.

●Високотемпературні теплообмінникидля хімічних процесів, що включають хлоровані вуглеводні або гарячі кислоти.

1.3 Маршрут виробництва

Гаряча екструзія + холодне оздоблення + термічна обробка + травлення. Цей процес забезпечує отримання безшовної труби без поздовжніх зварних швів, які є найпоширенішою точкою руйнування зварних плакованих труб в умовах термічної втоми.

2. Специфікації матеріалів – серцевина T91 та оболонка зі сплаву 28

2.1 Хімічний склад (% за масою)

Елемент	SA 213 T91 (Основний)	UNS N08028 (Сплав 28 / Облицювання)
Вуглець (C)	0,08 – 0,12	≤0,03
Кремній (Si)	0,20 – 0,50	≤0,50
Марганець (Mn)	0,30 – 0,60	≤2,00
Фосфор (P)	≤0,020	≤0,030
Сірка (S)	≤0,010	≤0,015
Хром (Cr)	8,0 – 9,5	26,0 – 28,0
Молібден (Mo)	0,85 – 1,05	3.0 – 4.0
Нікель (Ni)	≤0,40	29,0 – 32,0
Мідь (Cu)	—	0,6 – 1,4
Ванадій (V)	0,18 – 0,25	—
Ніобій (Nb)	0,06 – 0,10	—
Азот (N)	0,03 – 0,07	—
Залізо (Fe)	Баланс	Баланс

T91 — мартенситна стійка до повзучості сталь; Alloy 28 — повністю аустенітний високолегований сплав з високим вмістом Cr, Ni, Mo та Cu, що забезпечує виняткову стійкість до відновлювальних та окислювальних кислот, точкової коррозії хлоридів та SSC (стружкового розплаву).

2.2 Механічні властивості (кімнатна температура)

Нерухомість	Ядро T91	Облицювання зі сплаву 28
Межа плинності (мін, МПа)	415	220
Міцність на розрив (мін, МПа)	585	500
Подовження (мін, %)	20	30
Твердість (макс.)	250 ГБ	230 ГБ

2.3 Міцність на повзучість за високих температур (серцевина T91)

Температура (°C)	Міцність на розрив 100 000 годин (МПа)	Межа повзучості 0,2% (МПа)
550	150	120
580	120	95
600	100	80
620	80	60
650	55	40

Сплав 28 не призначений для витримування навантажень за високих температур; його роль полягає виключно у захисті від корозії. Серцевина T91 несе механічне навантаження.

2.4 Корозійна стійкість облицювання зі сплаву 28

Навколишнє середовище	Рівень опору
Сірчана кислота (концентрація 0-80%, до 80°C)	Відмінно
Фосфорна кислота (всі концентрації)	Відмінно
Соляна кислота (розведена, кімнатної температури)	Добре
Хлориди (точкова утворення / щілини)	PREN 38-40; критична температура точкової утворення (CPT) ~50°C
H₂S + CO₂ + хлориди (кисла среда)	Відмінно; відповідає вимогам NACE MR0175
Органічні кислоти (оцтова, мурашина та ін.)	Відмінно

*Сплав 28 перевершує 316L, 904L і навіть 254SMO в багатьох комбінаціях кислоти та хлориду.*

2.5 Інтерфейс зв'язку

Нерухомість	Значення
Тип облігації	Металургійний (дифузійний)
Міцність на зсув (виштовхування)	≥300 МПа (забезпечує відсутність розшарування під час термоциклування)
Прийнятна межа дефектів UT	Без відшаровування >50 мм; загальне відшаровування <2% площі інтерфейсу

2.6 Діапазон розмірів

Зовнішній діаметр (мм)	Вага ядра (мм)	Вага облицювання (мм)	Максимальна довжина (м)
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

*Більший зовнішній діаметр (до 500 мм) можливий за допомогою гарячого вальцювання + JCOE; зв'яжіться з нами для уточнення наявності.*

3. Виробничий процес – гаряча екструзія, холодна обробка, термічна обробка, травлення

Виробничий маршрут спеціально враховує різні вимоги до термічної обробки мартенситного сплаву T91 та аустенітного сплаву 28.

Крок	Опис	Контрольні точки
1. Композитна заготовка	Заготовка T91 з розточеним отвором, вставка трубки зі сплаву 28. Вакуумне герметизування (<10 Па).	Чистота поверхні; концентричність
2. Гаряча екструзія	1180 1220°C, коефіцієнт відновлення ≥8:1.	Температура, швидкість, змащення
3. Повітряне охолодження	Після екструзії трубку охолоджують на повітрі (починається мартенситне перетворення).	Швидкість охолодження
4. Холодна обробка	Холодне волочіння / пілігризування до кінцевих розмірів.	Кілька проходів, проміжний відпал (пом'якшення сплаву 28).
5. Термічна обробка (критична)	Нормалізація при 1040-1060°C (охолодження на повітрі або прискорене охолодження) + відпуск при 760-780°C. Це дозволяє досягти кінцевої мікроструктури T91 (відпущений мартенсит). Одночасно плакування зі сплаву 28 піддається відпалу на твердий розчин.	Запис печі, випробування на твердість
6. Маринування	Ванна з HNO₃+HF видаляє оксидний наліт як з T91, так і зі сплаву Alloy 28.	Час, температура, концентрація кислоти
7. Випряміть та підстрижіть	Згідно з кінцевою довжиною.	Прямолінійність ≤1,5 мм/м
8. Неруйнівний контроль та гідроізоляція	Згідно з розділом 4	Повна відстежуваність
9. Кінцева обробка	Фаска / гладка; необов'язкове нанесення масляного покриття (шпаклівка Alloy 625 або Alloy 28 на фаску).	Вимірний

Ключовий атрибут якості:Термічна обробка дозволяє отримати сердечник T91 з належною міцністю на повзучість та оболонку зі сплаву Alloy 28 з повною корозійною стійкістю, і все це за один цикл.

4. Інспекція та випробування – відповідність вимогам ASME, EN та клієнта

Для труб з плакуванням T91+Alloy 28 ми впроваджуємо сувору програму, що включає випробування, спеціально розроблені для експлуатації за високих температур.

Тест	Стандартний	Сфера застосування	Прийняття
Хімічний аналіз	ОЕС	Кожна плавка (серцевина та обшивка)	ASME SA-213 T91, ASTM SB-668
Ультразвуковий (поздовжній та зв'язувальний)	ASTM E213 + ISO 10893-10	100%	Відсутність бракувальних дефектів, цілісність з'єднання
Гідростатичне випробування	ASME SA-450 / EN12952-2	Кожна трубка	Без витоків, постійне розширення в порядку
Міцність на розтяг (кімнатна температура)	ASME / EN	На плавку (ядро)	T91: YS≥415 МПа, TS≥585 МПа
Розтягування за високої температури	600°C (необов'язково)	За нагрівання	Повідомляється (не мінімальна специфікація)
Випробування на розрив на повзучість	600°C або 650°C	На запит	Необов'язково; оплачується окремо
Твердість (серцевина та оболонка)	HV10	Пакет	T91 ≤250 HV; Сплав 28 ≤230 HV
Випробування на сплющення	СА 450	За нагрівання / розмір	Відсутність тріщин при стисненні 2/3 зовнішнього діаметра
Міжкристалічна корозія	ASTM A262 Практика E (для сплаву 28)	За партію (необов'язково)	Відсутність міжкристалічної атаки
PMI (рентгенівський флуоресцентний індикатор)	Позитивна ідентифікація матеріалу	Кожна трубка (необов'язково)	Підтвердіть марку сплаву

Документація:EN 10204 Тип 3.1. Тип 3.2 з можливістю проведення стороннього інспектора (SGS, BV, DNV, TÜV тощо).

5. Детальний огляд застосувань

5.1 Кінцевий перегрівач/перегрівач надкритичного котла

Проблема:Димовий газ від вугілля з високим вмістом сірки містить SO₃, який під час низького навантаження або запуску конденсується у вигляді сірчаної кислоти на поверхнях труб. Стандартний T91 схильний до точкової корозії та втрат.
Рішення:Труба з T91+сплаву 28, плакована сплавом 28 з боку вогню (або всередині, якщо двопрохідна). Серцевина T91 зберігає межу повзучості при 600-620°C; сплав 28 стійкий до кислотного впливу. Кілька китайських та європейських електростанцій прийняли цю конструкцію.

5.2 Котел-утилізатор відхідного тепла на заводах з виробництва сірчаної кислоти

Процес:Гарячий технологічний газ (600°C, містить SO₂, SO₃) надходить до котла-утилізатора для вироблення пари. Під час зупинок SO₃ з'єднується з вологою, утворюючи концентровану сірчану кислоту, яка конденсується на холодних трубах.
Рішення:Облицювання зі сплаву 28 на газовій стороні (зовнішньому або внутрішньому діаметрі) залежно від конструкції. T91 забезпечує необхідний опір повзучості. Ця комбінація зараз є стандартною на багатьох нових заводах з виробництва сірчаної кислоти.

5.3 Котли на біомасі / відходах для виробництва енергії

Виклик:Біомаса (солома, деревна тріска, паливо, отримане з відходів) містить хлор (KCl, NaCl). При температурі 500-600°C газоподібний хлор та хлориди сильно кородують звичайні сплави, утворюючи хлорид заліза та швидко втрачаючи метал.
Рішення:Оболонка зі сплаву 28 (з високим вмістом Ni, Mo, Cr) стійка до впливу хлору. Серцевина T91 підтримує цілісність котла під тиском. Оператори повідомляють, що термін служби труб збільшився з 1-2 до 6-8 років після переходу на плаковані труби.

5.4 Високотемпературні теплообмінники для хлорованих вуглеводнів

Приклад:На заводах з виробництва мономеру вінілхлориду (VCM) технологічні гази містять хлоровані органічні речовини та HCl за температури 400-450°C. Стандартна нержавіюча сталь (304L) руйнується через точкове утворення та піддавання тертя під напругою (SCC). Плакування зі сплаву 28 забезпечує чудову стійкість. Серцевина T91 забезпечує необхідну міцність та опір повзучості.

6. Переваги над конкуруючими дизайнами

Альтернатива	Чому T91+Сплав 28 кращий
Суцільна трубка T91	Вразливий до кислотної конденсації, точкової утворення та впливу хлоридів. Потребує частої заміни.
Твердосплавна трубка 28	Занадто дорого; нижча межа текучості вимагає товстішої стінки, що збільшує вартість і вагу.
T91 з наплавленим швом зі сплаву 28	Нанесення покриття є дорогим, повільним і важким для рівномірного нанесення на труби малого діаметра; можливе розведення сплаву. Екструзія забезпечує рівномірне покриття за нижчою ціною.
Механічно футерована труба	Руйнування футеровки під час термоциклування (типово для котлів) – неприйнятно для експлуатації за високих температур.
Труба з плакованого сплаву 625	Сплав 625 навіть дорожчий за сплав 28 і може мати завищені вимоги до багатьох кислотних середовищ. Сплав 28 забезпечує чудове співвідношення ціни та якості.

Економія коштів:Порівняно з суцільною трубою зі сплаву Alloy 28 того ж номінального тиску, плакована труба T91+Alloy 28 зменшує вартість матеріалу на50-60%(оскільки T91 має вищу міцність, що дозволяє використовувати тоншу стінку, а сплав використовується лише як тонкий вкладиш).

7. Забезпечення якості та простежуваність

●Відстежуваність:Плавки як T91, так і Alloy 28 реєструються та штампуються на кожній готовій трубі. Всі сертифікати постачальника (3.1) зберігаються.

● Контроль процесу:Температура екструзії, швидкість екструзії, діаграми термічної обробки, параметри травильної ванни – все задокументовано.

● Перевірка третьою стороною:Ми проводимо спостереження SGS, BV, DNV, TÜV або ABS на будь-якому етапі (отримання матеріалу, екструзія, остаточний неруйнівний контроль). Відповідно видані сертифікати EN 10204 типу 3.2.

8. Упаковка та доставка

●Стан поверхні:Протравлено та пасивовано – готове до встановлення. Зовнішнє змащування необов'язкове.

●Захист кінця:Пластикові ковпачки (для великих діаметрів доступні сталеві ковпачки).

●Комплект:Малі діаметри (<88,9 мм) у шестигранних пучках з дерев'яними прокладками. Більші діаметри окремо в кріпленнях.

●Контейнер:20-футові або 40-футові контейнери. Для довжини >12 м, відкриті верхи або плоскі стелажі.

●Час виконання:Перше замовлення 16-20 тижнів (через спеціалізовані джерела сплавів). Повторні замовлення 12-14 тижнів. Пробні партії (100 200 м) можуть бути виконані швидше – уточнюйте.

9. Часті запитання (FAQ) – Труба з плакованим покриттям T91+Alloy 28

Q1: Яка максимальна робоча температура для цієї труби з покриттям?
A: Серцевина T91 розрахована на температури металу до650°C(1202°F) згідно з ASME Section I (регуляторною є межа повзучості). Облицювання зі сплаву 28 може витримувати ту саму температуру, але її корозійна стійкість може знижуватися вище 450°C, якщо середовище є висококорозійним. Для більшості застосувань котлів (600-620°C) прийнятні обидві температури.

Q2: Чи підходить сплав 28 для високих концентрацій сірчаної кислоти?
В: Так. Сплав 28 демонструє чудову стійкість до сірчаної кислоти концентрацією до 80% та температур до 80°C. У котлах-утилізаторах кислотний конденсат зазвичай містить 60-70% H₂SO₄ при температурі нижче 200°C – сплав 28 демонструє дуже хороші результати.

Q3: Чи можемо ми змінити розташування шарів – нанести Alloy 28 на зовнішній діаметр, а T91 на внутрішній?
В: Так, якщо загроза корозії походить ззовні (наприклад, від зовнішніх димових газів). Ми можемо виготовити труби з покриттям із шаром CRA по зовнішньому діаметру. Будь ласка, уточнюйте орієнтацію під час замовлення.

Q4: Чи проводите ви випробування на розтяг або повзучість за високих температур?
В: Ми не включаємо їх у стандартну комплектацію, але можемо організувати отримання зразків невеликого розміру, взятих з екструдованої труби (руйнівний контроль), за додаткову плату. Для випробувань на повзучість за участю третьої сторони, будь ласка, враховуйте додатковий час (4-6 тижнів) та витрати.

Q5: Який присадний метал слід використовувати для зварювання труб з плакованого сплаву T91+Alloy 28?
A: Для кореневого шару (від облицювання до облицювання) використовуйте наповнювач Alloy 625 (ERNiCrMo-3) або Alloy 59. Для заповнювальних шарів (від серцевини T91 до T91) використовуйте відповідний наповнювач T91 (E9015-B9 або аналогічний). Ми рекомендуємо кваліфіковану процедуру зварювання (WPS) для кожного польового з'єднання; Womic може надати зразок WPS на запит.

Q6: Чи відповідає облицювання зі сплаву Alloy 28 вимогам NACE MR0175 для роботи в умовах кислого середовища?
A: Так. Сплав 28 (UNS N08028) зазначений у NACE MR0175 / ISO 15156 для роботи на температурах до 450°C у кислому середовищі. Він стійкий до SSC та HIC. Його можна використовувати при високому парціальному тиску H₂S.

Q7: Чи доступна плакована труба зі скошеними кінцями та покриттям CRA?
A: Так. Стандартний кут скосу 30-35° з посадкою 1,6 мм. Ми можемо нанести шар матерування (сплав 28 або сплав 625) на скошену поверхню товщиною приблизно 2-3 мм, щоб запобігти розмиванню плакування під час зварювання в польових умовах.

Q8: Які типові зовнішній діаметр та товщина стінки труб для котлів на біомасі?
A: Типовий зовнішній діаметр 51-76 мм, товщина серцевини 5-8 мм, товщина оболонки 2-2,5 мм. Будь ласка, зв'яжіться з нами, щоб дізнатися про ваші конкретні потреби в розмірах.

Q9: Чи викликає занепокоєння поглинання вуглецю з T91 у сплав 28 під час екструзії?
A: Ні. Процес екструзії утворює дуже вузьку зону дифузії (зазвичай 5-10 мкм). Склад сплаву 28 залишається в межах специфікації; ми перевіряємо за допомогою PMI. Ризик сенсибілізації незначний.

Q10: Чи можете ви надати сертифікати EN 10204 типу 3.2 для цієї плакованої труби?
В: Так. Ми можемо організувати перевірку третьою стороною, яку проводили TÜV, BV, DNV або SGS. Будь ласка, вкажіть це під час замовлення.