SA-213 T91 / UNS N08028 (сплав 28) Безшевна металургична плакирана тръба | Устойчива на пълзене сърцевина + високолегирана облицовка за високотемпературна и киселинна експлоатация – Womic Steel

Кратко описание:

Безшевна металургично свързана плакирана тръба – сърцевина SA 213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) с вътрешна облицовка от UNS N08028 (сплав 28 / 1.4563). Произведена чрез горещо екструдиране, студено завършена, термично обработена и декапирана. Проектирана за ултра-свръхкритични прегреватели на котли, инсталации за оползотворяване на отпадна топлина в киселинни инсталации, котли на биомаса с високо съдържание на хлор и високотемпературни химични топлообменници, където са задължителни както якостта на пълзене, така и устойчивостта на корозия.

Изпратете ни имейл Спецификации на продукта

Детайли за продукта

Етикети на продукти

Основен материал (подложка)

Основен материал (подложка):SA-213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) – мартензитна, устойчива на пълзене стомана, 9%Cr, 1%Mo, V+Nb; максимална работна температура 650°C

Облицовка (CRA облицовка):UNS N08028 (Сплав 28 / 1.4563) – аустенитна високолегирана сплав (27%Cr, 31%Ni, 3.5%Mo, 1%Cu); PREN 38-40; устойчива на сярна/фосфорна киселина, високи хлориди, киселинни среди

Диапазон на размерите:Външен диаметър 38 – 168 мм; Дебелина на стената на сърцевината 4 – 15 мм; Дебелина на облицовката 2,0 – 3,5 мм; единична дължина до 15 м

Процес:Горещо екструдиране → студено довършително обработване → термична обработка (нормализиране + отпускане за T91, отгряване в разтвор за Alloy 28) → ецване. Напълно безшевна сплав, без надлъжен заваръчен шев. Якост на срязване на металургичната връзка ≥300 MPa.

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

Тестване:100% хидростатично, ултразвуково съгласно ASTM E213/ISO 10893-10, опън (стайна и повишена температура), твърдост, сплескване, плюс опционален тест за междукристална корозия (ASTM A262 Practice E) за плакиране. Сертификат EN 10204 Тип 3.1 (Тип 3.2 по избор).

Приложения:Ултра-свръхкритични крайни прегреватели/прегреватели на котли (650°C), котли за рекуперация на отпадъчна топлина в инсталации за сярна киселина, котли за производство на енергия от биомаса/отпадъци (хлорна корозия), високотемпературни топлообменници за хлорирани въглеводороди, нагреватели за рафинерии с високо съдържание на сяра/хлорид.

Уомик СтийлДоставя плакирани тръби T91+Alloy 28 – най-доброто решение за комбинирано пълзене при висока температура и силна корозия. Доказани в производството на електроенергия, киселинни инсталации и усъвършенствано преобразуване на отпадъци в енергия. Пълна проследимост, готовност за инспекция от трета страна. Свържете се с нас за технически данни и оферта за конкретен проект.

1. Защо плакирана тръба SA-213 T91 + UNS N08028 (сплав 28)?

1.1 Предизвикателството

Два материала поотделно не могат да отговорят на екстремни експлоатационни изисквания:

● Т91 (X10CrMoVNb9-1)Предлага изключителна якост на пълзене при късо съединение до 650°C и добра устойчивост на окисление, но корозионната му устойчивост в киселинни, високохлоридни или кисели среди е ограничена. Кондензатът от димни газове (сярна/фосфорна киселина) или хлоридите от страната на процеса бързо атакуват T91.

●Твърда сплав 28 (UNS N08028)Осигурява изключителна устойчивост на сярна киселина, фосфорна киселина, високо съдържание на хлориди и корозионно напукване под напрежение. Той обаче е скъп и му липсва якостта на пълзене, необходима за приложения в котли с високо налягане и висока температура.

1.2 Решението

●T91+Сплав 28 облицована тръбаСвързва дебела сърцевина от T91 (издържа на налягане и пълзене) с тънък (2-3,5 мм) вътрешен слой от Alloy 28 (издържа на корозия). Връзката е металургична – без срутване на облицовката, без корозия в цепнатини. Резултатът:

●T91 ядроОсигурява съответствие с ASME Section I / EN12952 за температура на метала до 650°C.

● Облицовка от сплав 28Устойчив на кондензация на сярна киселина, високи хлориди и органични киселини, предпазвайки тръбата отвътре.

●Ценае с 40-60% по-ниско налягане от плътната тръба от сплав 28 с еднаква номинална стойност на налягане.

Тази комбинация се използва широко в:

●Крайни секции на прегревателя/прегревателяна ултра-свръхкритични котли на въглища, където корозията от страна на димните газове (поради въглища с високо съдържание на сяра) традиционно се използва само T91.

●Котли за оползотворяване на отпадъчна топлина (WHRB)след инсталациите за сярна киселина – газът съдържа SO₃ и по време на стартиране киселината кондензира върху повърхностите на тръбите.

●Котли за биомаса / енергия от отпадъци– високото съдържание на хлор в горивото причинява силна корозия; облицовката от сплав 28 от страната на огъня (или от вътрешната страна, в зависимост от оформлението) удължава драстично живота на тръбата.

●Високотемпературни топлообменнициза химични процеси, включващи хлорирани въглеводороди или горещи киселини.

1.3 Производствен маршрут

Горещо екструдиране + студено довършително обработване + термична обработка + ецване. Процесът осигурява безшевна тръба без надлъжни заваръчни шевове, най-често срещаната точка на повреда в заварени плакирани тръби при термична умора.

2. Спецификации на материалите – сърцевина T91 и облицовка от сплав 28

2.1 Химичен състав (% от масата)

Елемент	SA 213 T91 (Основен)	UNS N08028 (Сплав 28 / Облицовка)
Въглерод (C)	0,08 – 0,12	≤0,03
Силиций (Si)	0,20 – 0,50	≤0,50
Манган (Mn)	0,30 – 0,60	≤2.00
Фосфор (P)	≤0,020	≤0,030
Сяра (S)	≤0,010	≤0,015
Хром (Cr)	8.0 – 9.5	26.0 – 28.0
Молибден (Mo)	0,85 – 1,05	3.0 – 4.0
Никел (Ni)	≤0,40	29.0 – 32.0
Мед (Cu)	—	0,6 – 1,4
Ванадий (V)	0,18 – 0,25	—
Ниобий (Nb)	0,06 – 0,10	—
Азот (N)	0,03 – 0,07	—
Желязо (Fe)	Баланс	Баланс

T91 е мартензитна, устойчива на пълзене стомана; Alloy 28 е напълно аустенитна високолегирана сплав с високо съдържание на Cr, Ni, Mo и Cu – осигуряваща изключителна устойчивост на редуциращи и окисляващи киселини, хлоридна точкова коррозия и SSC (суровостоустойчивост при пълнене).

2.2 Механични свойства (стайна температура)

Имот	T91 Core	Облицовка от сплав 28
Граница на провлачване (мин., MPa)	415	220
Якост на опън (мин., MPa)	585	500
Удължение (мин, %)	20	30
Твърдост (макс.)	250 HB	230 HB

2.3 Якост на пълзене при висока температура (T91 сърцевина)

Температура (°C)	Якост на разрушаване 100 000 часа (MPa)	0,2% граница на пълзене (MPa)
550	150	120
580	120	95
600	100	80
620	80	60
650	55	40

Сплав 28 не е предназначена за носене на товари при високи температури; нейната роля е чисто защита от корозия. Сърцевината T91 носи механичното натоварване.

2.4 Устойчивост на корозия на облицовката от сплав 28

Околна среда	Ниво на съпротивление
Сярна киселина (концентрация 0-80%, до 80°C)	Отлично
Фосфорна киселина (всички концентрации)	Отлично
Солна киселина (разредена, стайна температура)	Добре
Хлориди (хлъзгане / пукнатини)	PREN 38-40; критична температура на образуване на точкова кора (CPT) ~50°C
H₂S + CO₂ + хлориди (кисела среда)	Отлично; съвместимо с NACE MR0175
Органични киселини (оцетна, мравчена и др.)	Отлично

*Сплав 28 превъзхожда 316L, 904L и дори 254SMO в много комбинации киселина + хлорид.*

2.5 Интерфейс за свързване

Имот	Стойност
Вид облигация	Металургичен (дифузионен)
Якост на срязване (избутване)	≥300 MPa (осигурява липса на разслояване при термично циклиране)
Допустима граница на дефектите за UT	Без отлепване >50 mm; общо отлепване <2% от площта на интерфейса

2.6 Диапазон на размерите

Външен диаметър (мм)	Тегло на сърцевината (мм)	Тегло на облицовката (мм)	Максимална дължина (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

*По-голям външен диаметър (до 500 мм) е възможен чрез горещо валцоване + JCOE; свържете се с нас за наличност.*

3. Производствен процес – горещо екструдиране, студено довършително обработване, термична обработка, мариноване

Производственият маршрут е специално насочен към различните изисквания за термична обработка на мартензитната сплав T91 и аустенитната сплав 28.

Стъпка	Описание	Контролни точки
1. Композитна заготовка	Пробита заготовка T91, вложка от тръба от сплав 28. Вакуумно запечатано (<10 Pa).	Чистота на повърхността; концентричност
2. Горещо екструдиране	1180 1220°C, коефициент на редукция ≥8:1.	Температура, скорост, смазване
3. Въздушно охлаждане	След екструдиране, тръбата се охлажда на въздух (започва мартензитна трансформация).	Скорост на охлаждане
4. Студено довършително обработване	Студено изтегляне / пилиджиране до крайни размери.	Многократно преминаване, междинно отгряване (омекотяване на сплав 28).
5. Термична обработка (критична)	Нормализиране при 1040-1060°C (охлаждане на въздух или ускорено охлаждане) + отпускане при 760-780°C. Това постига крайна микроструктура T91 (отпуснат мартензит). Едновременно с това, облицовката от Alloy 28 се отгрява в разтвор.	Запис от пещта, тест за твърдост
6. Мариноване	HNO₃+HF ваната премахва оксидния камък както от T91, така и от Alloy 28.	Време, температура, концентрация на киселина
7. Изправяне и подстригване	Според крайната дължина.	Праволинейност ≤1,5 мм/м
8. Безразрушителен контрол и хидротехника	Съгласно раздел 4	Пълна проследимост
9. Крайна обработка	Скосена / обикновена; опционално маслено покритие (пълнител Alloy 625 или Alloy 28 върху скосената повърхност).	Размерен

Ключов атрибут на качеството:Термичната обработка произвежда сърцевина T91 с подходяща якост на пълзене и обвивка от Alloy 28 с пълна устойчивост на корозия, всичко това в един цикъл.

4. Инспекция и тестване – Отговаряне на изискванията на ASME, EN и клиента

За плакираните тръби от T91+Alloy 28, ние прилагаме строга програма, включваща тестове, специално подходящи за работа при високи температури.

Тест	Стандартен	Обхват	Приемане
Химичен анализ	ОЕС	Всяка топлина (сърцевина и облицовка)	ASME SA-213 T91, ASTM SB-668
Ултразвуков (надлъжен и свързващ)	ASTM E213 + ISO 10893-10	100%	Без дефекти, които могат да бъдат отхвърлени, цялост на връзката
Хидростатичен тест	ASME SA-450 / EN12952-2	Всяка тръба	Няма теч, постоянното разширение е наред
Якост на опън (стайна температура)	ASME / EN	На топлина (ядро)	T91: YS≥415 MPa, TS≥585 MPa
Високотемпературно опънно	600°C (по избор)	На топлина	Ще бъде докладвано (не минимална спецификация)
Изпитване за разрушаване при пълзене	600°C или 650°C	По заявка	По избор; заплаща се отделно
Твърдост (сърцевина и обвивка)	HV10	Партида	T91 ≤250 HV; Сплав 28 ≤230 HV
Тест за сплескване	SA 450	На топлина / размер	Няма пукнатини при компресия от 2/3 от външния диаметър
Междукристална корозия	ASTM A262 Практика E (върху сплав 28)	На партида (по избор)	Без междугрануларна атака
PMI (рентгенова флуоресценция)	Положителна идентификация на материала	Всяка тръба (по избор)	Потвърдете класа на сплавта

Документация:EN 10204 Тип 3.1. Тип 3.2 с възможност за инспекция от трета страна (SGS, BV, DNV, TÜV и др.).

5. Подробности за приложенията

5.1 Ултра-свръхкритичен краен прегревател/прегревател на котел

Проблем:Димните газове от въглища с високо съдържание на сяра съдържат SO₃, който при ниско натоварване или стартиране кондензира като сярна киселина върху повърхностите на тръбите. Стандарт T91 е подложен на точково износване и разхищение.
Решение:Тръба с покритие от T91+Alloy 28, облицована със Alloy 28 от страната на огъня (или отвътре, ако е двуходова). Сърцевината от T91 поддържа якост на пълзене при 600-620°C; Alloy 28 е устойчива на киселинно въздействие. Няколко китайски и европейски електроцентрали са възприели този дизайн.

5.2 Котел за оползотворяване на отпадъчна топлина в инсталации за сярна киселина

Процес:Горещият технологичен газ (600°C, съдържащ SO₂, SO₃) постъпва в котел за отпадъчна топлина, за да генерира пара. По време на спирания, SO₃ се комбинира с влага, за да образува концентрирана сярна киселина, която кондензира върху студени тръби.
Решение:Облицовка от сплав 28 от страната на газа (външен или вътрешен диаметър) в зависимост от конструкцията. T91 осигурява необходимата устойчивост на пълзене. Тази комбинация вече е стандартна в много нови инсталации за сярна киселина.

5.3 Котли за биомаса / енергия от отпадъци

Предизвикателство:Биомасата (слама, дървесни стърготини, гориво, получено от отпадъци) съдържа хлор (KCl, NaCl). При 500-600°C хлорният газ и хлоридите силно корозират конвенционалните сплави, образувайки железен хлорид и бърза загуба на метал.
Решение:Облицовката от сплав 28 (високо съдържание на Ni, Mo, Cr) е устойчива на хлор. Сърцевината T91 поддържа целостта на котела под налягане. Операторите съобщават, че животът на тръбите се е увеличил от 1-2 години на 6-8 години след преминаване към облицовани тръби.

5.4 Високотемпературни топлообменници за хлорирани въглеводороди

Пример:В инсталациите за винилхлориден мономер (VCM), технологичните газове съдържат хлорирани органични вещества и HCl при 400-450°C. Стандартната неръждаема стомана (304L) се разрушава от точкова корозия и подкожно накъсване (SCC). Обвивката от сплав 28 осигурява превъзходна устойчивост. Сърцевината T91 осигурява необходимата якост и устойчивост на пълзене.

6. Предимства пред конкурентните дизайни

Алтернатива	Защо T91+Alloy 28 е по-добър
Плътна T91 тръба	Уязвим на киселинна кондензация, точкова реакция и атака от хлориди. Честа подмяна.
Плътна сплав 28 тръба	Твърде скъпо; по-ниската граница на провлачване налага по-дебела стена, което увеличава цената и теглото.
T91 със заваръчен слой от сплав 28	Нанасянето на покритието е скъпо, бавно и трудно за равномерно нанасяне върху тръби с малък диаметър; възможно е разреждане на сплавта. Екструдирането осигурява равномерно покритие на по-ниска цена.
Механично облицована тръба	Обшивката се свива при термични цикли (типично за котли) – не е приемливо за работа при високи температури.
Тръба, облицована със сплав 625	Сплав 625 е дори по-скъп от сплав 28 и може да бъде прекалено специално проектиран за много киселинни среди. Сплав 28 осигурява отличен баланс между цена и качество.

Спестяване на разходи:В сравнение с плътна тръба от Alloy 28 със същия номинален напор, плакираната тръба T91+Alloy 28 намалява разходите за материали с...50-60%(защото T91 има по-висока якост, което позволява по-тънка стена, а сплавта се използва само като тънка облицовка).

7. Осигуряване на качеството и проследимост

●Проследимост:Плавките както от T91, така и от Alloy 28 се записват и се щампуват върху всяка завършена тръба. Всички сертификати на доставчиците (3.1) се съхраняват.

● Контрол на процеса:Температура на екструдиране, скорост на екструдиране, таблици за термична обработка, параметри на банята за ецване, всички документирани.

● Проверка от трета страна:Ние улесняваме SGS, BV, DNV, TÜV или ABS контрола на всеки етап (получаване на материал, екструдиране, окончателен NDT). Издаваме съответно сертификати по EN 10204 тип 3.2.

8. Опаковка и доставка

●Състояние на повърхността:Декапирано и пасивирано – готово за монтаж. Външно омасляване е по избор.

●Крайна защита:Пластмасови капачки (за големи диаметри се предлагат стоманени капачки).

●Пакет:Малки диаметри (<88,9 мм) в шестостенни снопове с дървени дистанционни елементи. По-големи диаметри, индивидуално подредени в люлки.

●Контейнер:20-футови или 40-футови контейнери. За дължини >12 м, отворен плот или плосък стелаж.

●Време за изпълнение:Първа поръчка 16-20 седмици (поради специализирани източници на сплави). Повторни поръчки 12-14 седмици. Пробните партиди (100 200 м) може да са по-бързи – запитване.

9. Често задавани въпроси (ЧЗВ) – T91+Плакирана тръба от сплав 28

В1: Каква е максималната работна температура за тази облицована тръба?
A: Ядрото T91 е предназначено за температури на метала до650°C(1202°F) съгласно ASME Раздел I (важи якостта на пълзене). Облицовката от Alloy 28 може да издържи на същата температура, но нейната устойчивост на корозия може да бъде намалена над 450°C, ако средата е силно корозивна. За повечето приложения на котли (600-620°C) и двете са приемливи.

В2: Подходяща ли е сплав 28 за високи концентрации на сярна киселина?
A: Да. Сплав 28 показва отлична устойчивост на сярна киселина до 80% концентрация и температури до 80°C. В котлите за отпадни газове киселинният кондензат обикновено е 60-70% H₂SO₄ при температура под 200°C – сплав 28 се представя много добре.

В3: Можем ли да обърнем слоевете – да сложим Alloy 28 на външния диаметър и T91 на вътрешния?
A: Да, ако заплахата от корозия е отвън (напр. от външни димни газове). Можем да произведем плакирана тръба със слой CRA по външния диаметър. Моля, уточнете ориентацията при поръчка.

В4: Извършвате ли изпитвания на опън или пълзене при висока температура?
A: Ние не ги включваме рутинно, но можем да организираме вземане на образци с малък размер от екструдирана тръба (разрушително) срещу допълнително заплащане. За изпитвания на пълзене, наблюдавани от трета страна, моля, предвидете допълнително време (4-6 седмици) и разходи.

Въпрос 5: Какъв добавъчен метал трябва да се използва за заваряване на плакирана тръба от T91+Alloy 28?
A: За кореновия проход (от облицовка до облицовка) използвайте пълнител Alloy 625 (ERNiCrMo-3) или Alloy 59. За запълващите проходи (от сърцевина T91 до T91) използвайте съответстващ пълнител T91 (E9015-B9 или подобен). Препоръчваме квалифицирана заваръчна процедура (WPS) за всяка полева шевка; Womic може да предостави примерен WPS при поискване.

Въпрос 6: Облицовката от Alloy 28 отговаря ли на NACE MR0175 за работа с киселини?
A: Да. Сплав 28 (UNS N08028) е посочена в NACE MR0175 / ISO 15156 за температури до 450°C в кисели среди. Устойчива е на SSC и HIC. Може да се използва при високо парциално налягане на H₂S.

В7: Предлага ли се облицована тръба със скосени краища и CRA маслено покритие?
A: Да. Стандартен ъгъл на скосяване 30-35° с разстояние между скосите 1,6 мм. Можем да нанесем маслен слой (сплав 28 или сплав 625) върху скосената повърхност, с дебелина приблизително 2-3 мм, за да предотвратим разреждане на плакирането по време на заваряване на място.

В8: Какви са обичайните външен диаметър и дебелина на стената на тръбите за котли на биомаса?
A: Типичен външен диаметър 51-76 мм, дебелина на сърцевината 5-8 мм, дебелина на облицовката 2-2,5 мм. Моля, свържете се с нас за вашите специфични нужди от размери.

Въпрос 9: Проблем ли е поемането на въглерод от T91 в Alloy 28 по време на екструдиране?
A: Не. Процесът на екструдиране образува много тясна дифузионна зона (обикновено 5-10 μm). Съставът на сплав 28 остава в рамките на спецификацията; ние проверяваме чрез PMI. Рискът от сенсибилизация е незначителен.

Въпрос 10: Можете ли да предоставите сертификати по EN 10204 тип 3.2 за тази облицована тръба?
A: Да. Можем да организираме проверка от трета страна от TÜV, BV, DNV или SGS. Моля, посочете това при поръчка.