SA-213 T91 / UNS N08028 (slitina 28) Bezešvá metalurgicky plátovaná trubka | Jádro odolné proti tečení + vysoce legovaný plášť pro provoz při vysokých teplotách a kyselých prostředích – Womic Steel

Stručný popis:

Bezešvá metalurgicky spojená plátovaná trubka – jádro SA 213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) s vnitřním pláštěm z UNS N08028 (slitina 28 / 1.4563). Vyrobeno metodou protlačování za tepla, tvářeno za studena, tepelně zpracováno a mořeno. Určeno pro ultra-superkritické přehřívače kotlů, jednotky pro rekuperaci odpadního tepla v kyselých zařízeních, kotle na biomasu s vysokým obsahem chloru a vysokoteplotní chemické výměníky tepla, kde je vyžadována jak pevnost v tahu, tak odolnost proti korozi.

Pošlete nám e-mail Specifikace produktu

Detaily produktu

Štítky produktů

Jádrový materiál (podklad)

Základní materiál (podklad):SA-213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) – martenzitická ocel odolná proti tečení, 9 % Cr, 1 % Mo, V+Nb; maximální provozní teplota 650 °C

Obklad (CRA vložka):UNS N08028 (slitina 28 / 1.4563) – austenitická vysoce legovaná ocel (27 % Cr, 31 % Ni, 3,5 % Mo, 1 % Cu); PREN 38-40; odolává kyselině sírové/fosforečné, vysokému obsahu chloridů a kyselému prostředí

Rozsah velikostí:Vnější průměr 38 – 168 mm; Tloušťka stěny jádra 4 – 15 mm; Tloušťka pláště 2,0 – 3,5 mm; jednotlivá délka až 15 m

Proces:Horké protlačování → povrchová úprava za studena → tepelné zpracování (normalizace + popouštění pro T91, žíhání v roztoku pro Alloy 28) → moření. Plně bezešvé, bez podélného svaru. Pevnost metalurgického spoje ve smyku ≥300 MPa.

Standardy:ASME Sekce II Část A (SA-213/SA-213M), EN10216-2 (pro T91), ASTM SB-668 (N08028), EN10088-3 (1.4563), EN12952-2, ASTM E213, ISO 10893-10.

Testování:100% hydrostatické, ultrazvukové dle ASTM E213/ISO 10893-10, tahové (za pokojové a zvýšené teploty), tvrdost, zploštění a volitelně zkouška mezikrystalové koroze (ASTM A262 Practice E) pro plátování. Certifikát EN 10204 typ 3.1 (typ 3.2 volitelný).

Aplikace:Ultrasuperkritické přehřívače/přehřívače kotlů (650 °C), kotle na rekuperaci odpadního tepla v závodech na výrobu kyseliny sírové, kotle na biomasu/energetické využití odpadu (koroze chlorem), vysokoteplotní výměníky tepla pro chlorované uhlovodíky, ohřívače rafinérií s vysokým obsahem síry/chloridu.

Womic Steeldodává plátované trubky T91+Alloy 28 – dokonalé řešení pro kombinované tečení za vysokých teplot a silnou korozi. Osvědčené v elektrárnách, kyselinárnách a pokročilém energetickém využití odpadu. Plná sledovatelnost, připraveno pro inspekce třetí stranou. Kontaktujte nás pro technické údaje a cenovou nabídku specifickou pro daný projekt.

1. Proč plátované potrubí SA-213 T91 + UNS N08028 (slitina 28)?

1.1 Výzva

Dva materiály samostatně nemohou splňovat extrémní provozní požadavky:

● T91 (X10CrMoVNb9-1)nabízí vynikající pevnost v tahu při tečení až do 650 °C a dobrou oxidační odolnost, ale jeho korozní odolnost v kyselém prostředí s vysokým obsahem chloridů nebo v kyselém prostředí je omezená. Kondenzát spalin (kyselina sírová/fosforečná) nebo chloridy na straně procesu rychle napadají T91.

●Plná slitina 28 (UNS N08028)poskytuje výjimečnou odolnost vůči kyselině sírové, kyselině fosforečné, vysokému obsahu chloridů a koroznímu praskání v důsledku napětí. Je však drahý a postrádá mez pevnosti v tečení potřebnou pro aplikace v kotlích s vysokým tlakem a vysokou teplotou.

1.2 Řešení

●Trubka s plátováním T91+Alloy 28Spojuje silné jádro T91 (odolné proti tlaku a tečení) s tenkou (2–3,5 mm) vnitřní vrstvou ze slitiny Alloy 28 (odolná proti korozi). Spoj je metalurgický – nedochází k propadnutí vložky ani ke štěrbinové korozi. Výsledek:

●Jádro T91zajišťuje shodu s ASME Section I / EN12952 pro teplotu kovu až 650 °C.

● Opláštění ze slitiny 28odolává kondenzaci kyseliny sírové, vysokému obsahu chloridů a organických kyselin a chrání tak trubici zevnitř.

●Nákladyje o 40–60 % nižší než plná trubka ze slitiny 28 se stejným jmenovitým tlakem.

Tato kombinace se široce používá v:

●Konečné sekce přehřívače / meziohřívačeultra-superkritických uhelných kotlů, kde koroze na straně spalin (v důsledku uhlí s vysokým obsahem síry) napadá, se tradičně používal pouze T91.

●Kotle na rekuperaci odpadního tepla (WHRB)za závody na výrobu kyseliny sírové – plyn obsahuje SO₃ a během spouštění kyselina kondenzuje na povrchu trubek.

●Kotle na biomasu / odpad na energii– vysoký obsah chloru v palivu způsobuje silnou korozi; opláštění ze slitiny 28 na straně ohně (nebo na vnitřní straně, v závislosti na uspořádání) dramaticky prodlužuje životnost trubic.

●Vysokoteplotní výměníky teplapro chemické procesy zahrnující chlorované uhlovodíky nebo horké kyseliny.

1.3 Výrobní postup

Horké protlačování + konečná úprava za studena + tepelné zpracování + moření. Tento proces zajišťuje bezešvou trubku bez podélných svarů, což je nejčastější místo selhání svařovaných plátovaných trubek při tepelné únavě.

2. Specifikace materiálu – jádro T91 a plášť ze slitiny 28

2.1 Chemické složení (% hmotnostních)

Živel	SA 213 T91 (jádro)	UNS N08028 (slitina 28 / opláštění)
Uhlík (C)	0,08 – 0,12	≤0,03
Křemík (Si)	0,20 – 0,50	≤0,50
Mangan (Mn)	0,30 – 0,60	≤2,00
Fosfor (P)	≤0,020	≤0,030
Síra (S)	≤0,010	≤0,015
Chrom (Cr)	8,0 – 9,5	26,0 – 28,0
Molybden (Mo)	0,85 – 1,05	3,0 – 4,0
Nikl (Ni)	≤0,40	29,0 – 32,0
Měď (Cu)	—	0,6 – 1,4
Vanad (V)	0,18 – 0,25	—
Niob (Nb)	0,06 – 0,10	—
Dusík (N)	0,03 – 0,07	—
Železo (Fe)	Váhy	Váhy

T91 je martenzitická ocel odolná proti tečení; Alloy 28 je plně austenitická vysoce legovaná ocel s vysokým obsahem Cr, Ni, Mo a Cu – která poskytuje výjimečnou odolnost vůči redukčním a oxidačním kyselinám, chloridové důlkové kůře a SSC.

2.2 Mechanické vlastnosti (pokojová teplota)

Vlastnictví	Jádro T91	Opláštění ze slitiny 28
Mez kluzu (min, MPa)	415	220
Pevnost v tahu (min, MPa)	585	500
Prodloužení (min, %)	20	30
Tvrdost (max.)	250 HB	230 HB

2.3 Pevnost v tahu za vysokých teplot (jádro T91)

Teplota (°C)	Pevnost v tahu 100 000 hodin (MPa)	Mez tečení 0,2 % (MPa)
550	150	120
580	120	95
600	100	80
620	80	60
650	55	40

Slitina 28 není určena pro zatížení při vysokých teplotách; její úlohou je čistě ochrana proti korozi. Jádro T91 nese mechanické zatížení.

2.4 Odolnost proti korozi povlaku ze slitiny 28

Prostředí	Úroveň odporu
Kyselina sírová (koncentrace 0–80 %, do 80 °C)	Vynikající
Kyselina fosforečná (všechny koncentrace)	Vynikající
Kyselina chlorovodíková (zředěná, pokojová teplota)	Dobrý
Chloridy (důlky / štěrbiny)	PREN 38-40; kritická teplota koroze (CPT) ~50 °C
H₂S + CO₂ + chloridy (kyselá směs)	Vynikající; splňuje normu NACE MR0175
Organické kyseliny (octová, mravenčí atd.)	Vynikající

*Slitina 28 překonává v mnoha kombinacích kyseliny a chloridy slitiny 316L, 904L a dokonce i 254SMO.*

2.5 Rozhraní vazby

Vlastnictví	Hodnota
Typ dluhopisu	Metalurgický (difúzní)
Pevnost ve smyku (vytlačovací)	≥300 MPa (zajišťuje, že se při tepelném cyklování nedělí žádná delaminace)
Přijatelný limit vad UT	Žádné uvolnění >50 mm; celkové uvolnění <2 % plochy rozhraní

2.6 Rozměrový rozsah

Vnější průměr (mm)	Hmotnost jádra (mm)	Hmotnost obkladu (mm)	Maximální délka (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

*Větší vnější průměr (až 500 mm) je možný válcováním za tepla + JCOE; dostupnost je možné získat kontaktním formulářem.*

3. Výrobní proces – horké protlačování, tváření za studena, tepelné zpracování, moření

Výrobní postup konkrétně řeší různé požadavky na tepelné zpracování martenzitické slitiny T91 a austenitické slitiny 28.

Krok	Popis	Kontrolní body
1. Kompozitní polotovar	Vyvrtaný ingot T91, trubková vložka ze slitiny 28. Vakuově uzavřené (<10 Pa).	Čistota povrchu; soustřednost
2. Horké protlačování	1180–1220 °C, redukční poměr ≥8:1.	Teplota, rychlost, mazání
3. Chlazení vzduchem	Po vytlačení se trubka ochladí na vzduchu (začíná martenzitická transformace).	Rychlost chlazení
4. Zušlechťování za studena	Tažení za studena / pouťové tažení na konečné rozměry.	Vícenásobné průchody, mezižíhání (změkčení slitiny 28).
5. Tepelné zpracování (kritické)	Normalizace při 1040-1060 °C (chlazení na vzduchu nebo zrychlené ochlazování) + popouštění při 760-780 °C. Tím se dosáhne konečné mikrostruktury T91 (popuštěný martenzit). Současně se plát ze slitiny 28 žíhá v roztoku.	Záznam z pece, zkouška tvrdosti
6. Nakládání	Lázeň s HNO₃+HF odstraňuje oxidové usazeniny z T91 i Alloy 28.	Čas, teplota, koncentrace kyseliny
7. Narovnejte a zastřihněte	Podle konečné délky.	Přímost ≤1,5 mm/m
8. NDT a hydro	Podle oddílu 4	Plná sledovatelnost
9. Dokončovací práce	Zkosená / hladká; volitelné máslové zušlechtění (tmel ze slitiny 625 nebo slitiny 28 na zkosené ploše).	Dimenzionální

Klíčový atribut kvality:Tepelné zpracování vytváří jádro T91 s odpovídající mezí pevnosti v tahu a plášť ze slitiny Alloy 28 s plnou odolností proti korozi, a to vše v jednom cyklu.

4. Inspekce a testování – splnění požadavků ASME, EN a klienta

Pro plátované trubky T91+Alloy 28 implementujeme přísný program, který zahrnuje testy speciálně vhodné pro provoz při vysokých teplotách.

Test	Norma	Rozsah	Přijetí
Chemická analýza	OES	Každá tavenina (jádro a plášť)	ASME SA-213 T91, ASTM SB-668
Ultrazvuk (podélný a vazebný)	ASTM E213 + ISO 10893-10	100 %	Žádná zamítnutelná vada, celistvost spoje
Hydrostatická zkouška	ASME SA-450 / EN12952-2	Každá trubice	Bez úniku, trvalá expanze v pořádku
Tah (pokojová teplota)	ASME / EN	Na teplo (jádro)	T91: YS≥415 MPa, TS≥585 MPa
Tah za vysokých teplot	600 °C (volitelné)	Na teplo	K nahlášení (není to minimální specifikace)
Zkouška meze tečení	600 °C nebo 650 °C	Na žádost	Volitelné; platí se zvlášť
Tvrdost (jádro a plášť)	HV10	Dávka	T91 ≤250 HV; Slitina 28 ≤230 HV
Zkouška zploštění	SA 450	Na teplo / velikost	Žádné trhliny při kompresi 2/3 vnějšího průměru
Mezikrystalová koroze	ASTM A262 Practice E (na slitině 28)	Na dávku (volitelné)	Žádný mezikrystalový útok
PMI (rentgenová fluorescenční spektrometrie)	Pozitivní identifikace materiálu	Každá zkumavka (volitelné)	Potvrďte jakost slitiny

Dokumentace:EN 10204 Typ 3.1. Typ 3.2 s možností kontroly od nezávislého inspektora (SGS, BV, DNV, TÜV atd.).

5. Podrobný popis aplikací

5.1 Ultrasuperkritický přehřívač/dohřívač kotle

Problém:Spaliny z uhlí s vysokým obsahem síry obsahují SO₃, který při nízkém zatížení nebo při spouštění kondenzuje na povrchu trubek jako kyselina sírová. Standardní ocel T91 trpí důlkovou korozí a úbytkem materiálu.
Řešení:Trubka s plátováním ze slitiny T91+Alloy 28 se slitinou Alloy 28 na straně ohně (nebo uvnitř, pokud je dvouprůchodová). Jádro z T91 si udržuje mez pevnosti v tečení při 600–620 °C; slitina Alloy 28 odolává působení kyselin. Tuto konstrukci přijalo několik čínských a evropských elektráren.

5.2 Kotel na rekuperaci odpadního tepla v závodech na výrobu kyseliny sírové

Proces:Horký procesní plyn (600 °C, obsahující SO₂, SO₃) vstupuje do kotle na odpadní teplo, kde se vyrábí pára. Během odstávek se SO₃ slučuje s vlhkostí za vzniku koncentrované kyseliny sírové, která kondenzuje na studených trubkách.
Řešení:Plášť ze slitiny 28 na straně plynu (vnější nebo vnitřní průměr) v závislosti na konstrukci. T91 poskytuje potřebnou odolnost proti tečení. Tato kombinace je nyní standardem v mnoha nových závodech na výrobu kyseliny sírové.

5.3 Kotle na biomasu / energetické využití odpadu

Výzva:Biomasa (sláma, dřevní štěpka, palivo z odpadu) obsahuje chlór (KCl, NaCl). Při teplotách 500–600 °C plynný chlór a chloridy silně korodují konvenční slitiny, čímž vzniká chlorid železa a dochází k rychlé ztrátě kovu.
Řešení:Plášť ze slitiny 28 (s vysokým obsahem Ni, Mo, Cr) odolává působení chlóru. Jádro T91 udržuje integritu kotle proti tlaku. Provozovatelé uvádějí, že životnost trubek se po přechodu na plátované trubky prodloužila z 1–2 let na 6–8 let.

5.4 Vysokoteplotní výměníky tepla pro chlorované uhlovodíky

Příklad:V závodech na výrobu vinylchloridového monomeru (VCM) obsahují procesní plyny chlorované organické látky a HCl při teplotě 400–450 °C. Standardní nerezová ocel (304L) selhává v důsledku důlkové koroze a podtlaku (SCC). Plášť ze slitiny 28 poskytuje vynikající odolnost. Jádro T91 poskytuje potřebnou pevnost a odolnost proti tečení.

6. Výhody oproti konkurenčním designům

Alternativní	Proč je T91+Alloy 28 lepší
Pevná trubka T91	Náchylné ke kondenzaci kyselin, důlkování a napadení chloridy. Častá výměna.
Trubka z pevné slitiny 28	Příliš drahé; nižší mez kluzu nutí k použití tlustší stěny, což zvyšuje náklady a hmotnost.
T91 s navařením ze slitiny 28	Nanášení povlaku je nákladné, pomalé a obtížné ho rovnoměrně nanášet na trubky malého průměru; možné ředění slitiny. Extruze poskytuje rovnoměrný povlak za nižší cenu.
Mechanicky vystlané potrubí	Vložka se při teplotních cyklech zhroutí (typické pro kotle) – není přijatelné pro provoz při vysokých teplotách.
Trubka s plátováním ze slitiny 625	Slitina 625 je ještě dražší než slitina 28 a pro mnoho kyselých prostředí může být nadměrně specifikována. Slitina 28 nabízí vynikající poměr ceny a výkonu.

Úspora nákladů:Ve srovnání s plnou trubkou ze slitiny Alloy 28 se stejným jmenovitým tlakem snižuje plátovaná trubka T91+Alloy 28 náklady na materiál o50–60 %(protože T91 má vyšší pevnost, což umožňuje tenčí stěnu, a slitina se používá pouze jako tenká vložka).

7. Zajištění kvality a sledovatelnost

●Sledovatelnost:Tavby T91 i Alloy 28 jsou zaznamenávány a vyraženy na každé hotové trubce. Všechny certifikáty dodavatelů (3.1) jsou uchovávány.

● Řízení procesů:Teplota extruze, rychlost extruze, grafy tepelného zpracování, parametry mořící lázně, vše zdokumentováno.

● Inspekce třetí stranou:Zajišťujeme osvědčení SGS, BV, DNV, TÜV nebo ABS v jakékoli fázi (příjem materiálu, extruze, finální NDT). Vydáváme odpovídající certifikáty dle EN 10204 typu 3.2.

8. Balení a doprava

●Stav povrchu:Namořeno a pasivováno – připraveno k instalaci. Vnější mazání volitelné.

●Ochrana koncovek:Plastové krytky (pro velké průměry jsou k dispozici ocelové krytky).

●Balíček:Malé průměry (<88,9 mm) v šestihranných svazcích s dřevěnými podložkami. Větší průměry jednotlivě uložené v kolébkách.

●Kontejner:Kontejnery o délce 20' nebo 40'. Pro délky >12 m, otevřený vršek nebo plochý regál.

●Dodací lhůta:První objednávka 16–20 týdnů (kvůli speciálnímu zdroji slitin). Opakované objednávky 12–14 týdnů. Zkušební šarže (100 200 m) mohou být rychlejší – informujte se.

9. Často kladené otázky (FAQ) – plátované potrubí T91+Alloy 28

Q1: Jaká je maximální provozní teplota pro tuto plátovanou trubku?
A: Jádro T91 je dimenzováno pro teploty kovu až650 °C(1202 °F) dle ASME, sekce I (rozhodnoucí je mez pevnosti v tečení). Plášť ze slitiny Alloy 28 snese stejnou teplotu, ale jeho odolnost proti korozi se může snížit nad 450 °C, pokud je prostředí vysoce korozivní. Pro většinu aplikací kotlů (600–620 °C) jsou přijatelné obě teploty.

Otázka 2: Je slitina Alloy 28 vhodná pro vysoké koncentrace kyseliny sírové?
A: Ano. Slitina 28 vykazuje vynikající odolnost vůči kyselině sírové až do 80% koncentrace a teplotám až do 80 °C. V kotlích na odpadní teplo je kyselý kondenzát obvykle 60–70 % H₂SO₄ při teplotě pod 200 °C – slitina 28 si vede velmi dobře.

Q3: Můžeme obrátit vrstvy – na vnější stranu nanést slitinu Alloy 28 a na vnitřní stranu T91?
A: Ano, pokud korozní hrozba pochází z vnějšku (např. z vnějších spalin). Můžeme vyrobit plátované trubky s vrstvou CRA na vnějším průměru. Prosím, uveďte orientaci při objednávce.

Q4: Provádíte zkoušky tahem nebo tečením při vysokých teplotách?
A: Běžně je nezahrnujeme, ale za příplatek můžeme zajistit vzorky menší velikosti odebrané z extrudované trubky (destruktivní). U zkoušek tečení za přítomnosti třetí strany počítejte s dodatečnou dobou (4–6 týdnů) a náklady.

Q5: Jaký přídavný materiál by se měl použít pro svařování plátovaných trubek T91+Alloy 28?
A: Pro kořenový spoj (od pláště k plášti) použijte výplň Alloy 625 (ERNiCrMo-3) nebo Alloy 59. Pro výplňové vrstvy (jádro T91 až T91) použijte odpovídající výplň T91 (E9015-B9 nebo podobnou). Pro každý spoj v terénu doporučujeme kvalifikovaný svařovací postup (WPS); Womic může na vyžádání poskytnout vzorový WPS.

Q6: Splňuje opláštění ze slitiny Alloy 28 požadavky NACE MR0175 pro kyselé prostředí?
A: Ano. Slitina 28 (UNS N08028) je uvedena v normě NACE MR0175 / ISO 15156 pro teploty až 450 °C v kyselém prostředí. Je odolná vůči SSC a HIC. Lze ji použít při vysokém parciálním tlaku H₂S.

Q7: Je plátovaná trubka k dispozici se zkosenými konci a CRA vrstvou?
A: Ano. Standardní úhel zkosení 30–35° s dosedací plochou 1,6 mm. Na zkosenou plochu můžeme nanést vrstvu maslového nátěru (slitina 28 nebo slitina 625) o tloušťce přibližně 2–3 mm, aby se zabránilo zředění plátování během svařování v terénu.

Q8: Jaký je běžný vnější průměr a tloušťka stěny trubek pro kotle na biomasu?
A: Typický vnější průměr 51–76 mm, tloušťka jádra 5–8 mm, tloušťka pláště 2–2,5 mm. S konkrétními potřebnými rozměry nás prosím kontaktujte.

Otázka 9: Je problémem zachycování uhlíku z T91 do slitiny Alloy 28 během extruze?
A: Ne. Proces extruze vytváří velmi úzkou difuzní zónu (obvykle 5–10 μm). Složení slitiny 28 zůstává v rámci specifikace; ověřujeme pomocí PMI. Riziko senzibilizace je zanedbatelné.

Q10: Můžete dodat certifikáty dle normy EN 10204 typ 3.2 pro toto plátované potrubí?
A: Ano. Můžeme zajistit kontrolu třetí stranou společností TÜV, BV, DNV nebo SGS. Prosím, uveďte to při objednávce.