SA-213 T91 / UNS N08028 (합금 28) 이음매 없는 야금 피복관 | 내크리프성 코어 + 고온 및 산성 환경용 고합금 피복 – 워믹 스틸

간략한 설명:

이음매 없는 야금 접합 클래드 파이프 - 코어는 SA 213 T91(X10CrMoVNb9-1 / 1.4903)이며 내부 클래딩은 UNS N08028(합금 28 / 1.4563)입니다. 열간 압출, 냉간 가공, 열처리 및 산세 처리 공정을 거쳐 제조되었습니다. 초임계 보일러 과열기, 산 처리 공장의 폐열 회수 장치, 고농도 염소 함유 바이오매스 보일러, 고온 화학 열교환기 등 내크리프 강도와 내식성이 모두 요구되는 용도에 적합하도록 설계되었습니다.

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제품 상세 정보

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핵심 소재(지지대)

핵심 소재(지지대):SA-213 T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903) – 마르텐사이트계 내크리프강, 크롬 9%, 몰리브덴 1%, 바나듐+니오븀; 최대 사용 온도 650°C

외장재(CRA 라이너):UNS N08028 (합금 28 / 1.4563) – 오스테나이트계 고합금(크롬 27%, 니켈 31%, 몰리브덴 3.5%, 구리 1%); PREN 38-40; 황산/인산, 고농도 염화물, 산성 환경에 대한 내성

사이즈 범위:외경 38~168mm; 코어 벽 두께 4~15mm; 외장재 두께 2.0~3.5mm; 단일 길이 최대 15m

프로세스:열간 압출 → 냉간 가공 → 열처리(T91은 노멀라이징+템퍼링, Alloy 28은 용체화 열처리) → 산세척. 완전 무봉합, 종방향 용접 없음. 야금학적 접합 전단 강도 ≥300 MPa.

표준:ASME 섹션 II 파트 A(SA-213/SA-213M), EN10216-2(T91용), ASTM SB-668(N08028), EN10088-3(1.4563), EN12952-2, ASTM E213, ISO 10893-10.

테스트 중:ASTM E213/ISO 10893-10에 따른 100% 정수압 시험, 초음파 시험, 인장 시험(상온 및 고온), 경도 시험, 편평도 시험, 그리고 선택적으로 피복재에 대한 입계 부식 시험(ASTM A262 Practice E)을 실시합니다. EN 10204 Type 3.1 인증서를 보유하고 있으며, Type 3.2 인증서는 선택 사항입니다.

응용 분야:초임계 보일러 최종 과열기/재열기(650°C), 황산 공장의 폐열 회수 보일러, 바이오매스/폐기물 에너지화 보일러(염소 부식), 염화탄화수소용 고온 열교환기, 고황/고염화물 공급 원료를 사용하는 정유 공장 가열기.

워믹 스틸T91+합금 28 클래드 파이프는 고온 크리프 및 심각한 부식에 대한 최적의 솔루션을 제공합니다. 발전소, 산 처리 공장 및 첨단 폐기물 에너지화 시설에서 검증된 제품입니다. 완벽한 추적 시스템과 제3자 검사 준비가 완료되어 있습니다. 기술 데이터 및 프로젝트별 견적은 당사에 문의하십시오.

1. SA-213 T91 + UNS N08028 (합금 28) 클래드 파이프를 사용하는 이유는 무엇입니까?

1.1 도전 과제

두 가지 재료만으로는 극한의 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

● T91 (X10CrMoVNb9-1)T91은 최대 650°C까지 뛰어난 크리프 파괴 강도와 우수한 산화 저항성을 제공하지만, 산성, 고염화물 또는 황화수소 환경에서의 내식성은 제한적입니다. 연도 가스 응축수(황산/인산) 또는 공정 측 염화물은 T91을 빠르게 부식시킵니다.

●고체 합금 28 (UNS N08028)이 소재는 황산, 인산, 고농도 염화물 및 응력 부식 균열에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. 그러나 가격이 비싸고 고압·고온 보일러 용도에 필요한 크리프 강도가 부족합니다.

1.2 해결책

●T91+합금 28 클래드 파이프두꺼운 T91 코어(압력 및 크리프 저항성)와 얇은(2-3.5mm) Alloy 28 내부층(부식 저항성)을 접합합니다. 접합은 야금학적 접합으로, 라이너 붕괴나 틈새 부식이 발생하지 않습니다. 결과:

●T91 코어최대 650°C의 금속 온도에서 ASME 섹션 I / EN12952를 준수함을 보장합니다.

● 합금 28 클래딩황산 응축, 고농도 염화물 및 유기산에 대한 저항성이 있어 튜브 내부를 보호합니다.

●비용동일한 압력 등급의 솔리드 합금 28 튜브보다 압력이 40~60% 낮습니다.

이 조합은 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다:

●최종 과열기/재열기 부분고황탄으로 인해 배기가스 측 부식이 발생하는 초임계 석탄 연소 보일러에서는 전통적으로 T91만 사용해 왔습니다.

●폐열회수 보일러(WHRB)황산 공장 하류에서 발생하는 가스는 SO₃를 함유하고 있으며, 가동 초기에는 산이 튜브 표면에 응축됩니다.

●바이오매스/폐기물 에너지화 보일러연료에 염소 함량이 높으면 심각한 부식이 발생합니다. 연소실 쪽(또는 구조에 따라 안쪽)에 합금 28 피복재를 사용하면 튜브 수명이 크게 연장됩니다.

●고온 열교환기염화탄화수소 또는 고온의 산을 사용하는 화학 공정에 사용됩니다.

1.3 생산 경로

열간 압출 + 냉간 가공 + 열처리 + 산세척. 이 공정은 열 피로로 인해 용접 피복관에서 가장 흔하게 발생하는 파손 지점인 세로 방향 용접 이음매가 없는 이음매 없는 튜브를 보장합니다.

2. 재질 사양 – T91 코어 및 합금 28 클래딩

2.1 화학적 조성 (% 질량 기준)

요소	SA 213 T91 (핵심)	UNS N08028 (합금 28 / 클래딩)
탄소(C)	0.08 – 0.12	≤0.03
실리콘(Si)	0.20 – 0.50	≤0.50
망간(Mn)	0.30 – 0.60	≤2.00
인(P)	≤0.020	≤0.030
황(S)	≤0.010	≤0.015
크롬(Cr)	8.0 – 9.5	26.0 – 28.0
몰리브덴(Mo)	0.85 – 1.05	3.0 – 4.0
니켈(Ni)	≤0.40	29.0 – 32.0
구리(Cu)	—	0.6 – 1.4
바나듐(V)	0.18 – 0.25	—
니오븀(Nb)	0.06 – 0.10	—
질소(N)	0.03 – 0.07	—
철(Fe)	균형	균형

T91은 마르텐사이트계 내크리프강이고, 합금 28은 크롬, 니켈, 몰리브덴, 구리 함량이 높은 완전 오스테나이트계 고합금강으로, 환원성 및 산화성 산, 염화물 부식, SSC에 대한 탁월한 내성을 제공합니다.

2.2 기계적 특성 (상온)

재산	T91 코어	합금 28 클래딩
항복 강도 (최소, MPa)	415	220
인장 강도 (최소, MPa)	585	500
신장률(분, %)	20	30
경도(최대)	250 HB	230 HB

2.3 고온 크리프 강도 (T91 코어)

온도 (°C)	100,000시간 파단 강도(MPa)	0.2% 크리프 한계(MPa)
550	150	120
580	120	95
600	100	80
620	80	60
650	55	40

합금 28은 고온에서 하중을 지탱하도록 설계된 것이 아니며, 순전히 부식 방지 역할을 합니다. 기계적 하중은 T91 코어가 지탱합니다.

2.4 합금 28 클래딩의 내식성

환경	저항 수준
황산(농도 0~80%, 최대 80°C)	훌륭한
인산(모든 농도)	훌륭한
염산(묽은 용액, 실온)	좋은
염화물(구멍/틈새)	PREN 38-40; 임계 부식 온도(CPT) ~50°C
H₂S + CO₂ + 염화물 (산성 서비스)	우수함; NACE MR0175 규격 준수
유기산(아세트산, 포름산 등)	훌륭한

*합금 28은 다양한 산과 염화물 조합에서 316L, 904L, 심지어 254SMO보다 우수한 성능을 보입니다.*

2.5 결합 인터페이스

재산	값
채권 유형	야금학적(확산)
전단 강도(밀어내는 힘)	≥300 MPa (열 순환 시 박리 방지)
UT 허용 결함 한계	박리 길이 50mm 초과 없음; 전체 박리 면적의 2% 미만

2.6 차원 범위

외경(mm)	코어 WT(mm)	외장재 두께(mm)	최대 길이(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

*열간 압연 접합 및 JCOE 공정을 통해 더 큰 외경(최대 500mm) 제작이 가능합니다. 재고 여부는 문의해 주십시오.*

3. 제조 공정 – 열간 압출, 냉간 가공, 열처리, 산세척

제조 공정은 마르텐사이트계 T91과 오스테나이트계 합금 28의 서로 다른 열처리 요구 사항을 구체적으로 해결합니다.

단계	설명	통제 지점
1. 복합 빌릿	T91 빌릿 보링, 알로이 28 튜브 인서트. 진공 밀봉(<10 Pa).	표면 청결도; 동심도
2. 열 압출	1180-1220°C, 환원비 ≥8:1.	온도, 속도, 윤활
3. 공랭식	압출 후 튜브를 공랭시키면 마르텐사이트 변태가 시작됩니다.	냉각 속도
4. 냉간 마무리	냉간 인발/필거링을 통해 최종 치수로 가공합니다.	다중 패스, 중간 어닐링(합금 28 연화).
5. 열처리 (매우 중요)	1040~1060°C에서 노멀라이징(공랭 또는 가속냉각) 후 760~780°C에서 템퍼링합니다. 이를 통해 최종 T91 미세구조(템퍼링된 마르텐사이트)를 얻습니다. 동시에 합금 28 클래딩은 용체화 열처리됩니다.	용광로 기록, 경도 시험
6. 절임	HNO₃+HF 용액은 T91과 Alloy 28 모두에서 산화막을 제거합니다.	시간, 온도, 산 농도
7. 곧게 펴고 자르기	최종 길이에 따라.	직진도 ≤1.5mm/m
8. 비파괴검사 및 수압검사	제4조에 따라	완전한 추적성
9. 마무리 작업	경사면/평면; 선택 사항으로 버터링(경사면에 합금 625 또는 합금 28 필러 사용).	차원적인

핵심 품질 속성:열처리 과정을 통해 적절한 크리프 강도를 가진 T91 코어와 완벽한 내식성을 갖춘 Alloy 28 클래딩이 한 번의 공정으로 생성됩니다.

4. 검사 및 시험 – ASME, EN 및 고객 요구사항 충족

T91+합금 28 클래드 파이프의 경우, 고온 환경에 특화된 테스트를 포함한 엄격한 프로그램을 시행합니다.

시험	기준	범위	수락
화학 분석	OES	각 열(핵심 및 클래딩)	ASME SA-213 T91, ASTM SB-668
초음파(종방향 및 결합)	ASTM E213 + ISO 10893-10	100%	결함 없음, 결합 상태 양호
수압 테스트	ASME SA-450 / EN12952-2	각 튜브	누수 없음, 영구 팽창 정상
인장력(상온)	ASME / EN	열당 (핵심)	T91: 항복강도≥415 MPa, 인장강도≥585 MPa
고온 인장	600°C (선택 사항)	열당	보고 예정 (최소 사양 아님)
크리프 파괴 시험	600°C 또는 650°C	요청에 따라	선택 사항이며 별도 요금이 부과됩니다.
경도(핵심부 및 외피부)	HV10	일괄	T91 ≤250 HV; 합금 28 ≤230 HV
평탄화 테스트	SA 450	열량당/크기별	2/3 외경 압축 시 균열 없음
입자간 부식	ASTM A262 실습 E (합금 28 관련)	배치별 (선택 사항)	입자간 공격 없음
PMI(XRF)	양성 물질 식별	각 튜브(선택 사항)	합금 등급을 확인하십시오

선적 서류 비치:EN 10204 3.1형. 제3자 검사기관(SGS, BV, DNV, TÜV 등)의 검사를 거친 3.2형도 이용 가능합니다.

5. 응용 분야 상세 설명

5.1 초임계 보일러 최종 과열기/재열기

문제:고유황 석탄 연소 가스에는 SO₃가 포함되어 있는데, 저부하 또는 시동 시 이 SO₃가 튜브 표면에 황산으로 응축됩니다. 표준 T91 튜브는 이러한 현상으로 인해 부식 및 성능 저하가 발생합니다.
해결책:T91과 합금 28로 피복된 파이프로, 화염 접촉면(또는 2중 통로 구조의 경우 내부)에 합금 28이 사용됩니다. T91 코어는 600~620°C에서 크리프 강도를 유지하며, 합금 28은 산성 침식에 대한 저항성을 갖습니다. 중국과 유럽의 여러 발전소에서 이 설계를 채택하고 있습니다.

5.2 황산 공장의 폐열 회수 보일러

프로세스:고온의 공정 가스(600°C, SO₂ 및 SO₃ 함유)가 폐열 보일러로 유입되어 증기를 발생시킵니다. 가동 중단 시 SO₃는 수분과 결합하여 농축 황산을 형성하고, 이는 차가운 튜브에 응축됩니다.
해결책:설계에 따라 가스 측(외경) 또는 내경에 합금 28 피복재를 사용합니다. T91은 필요한 크리프 저항성을 제공합니다. 이러한 조합은 현재 많은 신규 황산 공장에서 표준으로 사용되고 있습니다.

5.3 바이오매스/폐기물 에너지화 보일러

도전:바이오매스(짚, 나무 조각, 폐기물 유래 연료)에는 염소(KCl, NaCl)가 함유되어 있습니다. 500~600°C에서 염소 가스와 염화물은 일반 합금을 심하게 부식시켜 염화철을 형성하고 금속 손실을 빠르게 일으킵니다.
해결책:합금 28(고함량 니켈, 몰리브덴, 크롬) 피복재는 염소 침식에 강합니다. T91 코어는 보일러 압력 안정성을 유지합니다. 운영자들은 피복 튜브로 교체한 후 튜브 수명이 1~2년에서 6~8년으로 증가했다고 보고합니다.

5.4 염소화 탄화수소용 고온 열교환기

예:염화비닐 모노머(VCM) 생산 공장에서는 400~450°C의 공정 가스에 염소화 유기물과 HCl이 포함되어 있습니다. 표준 스테인리스강(304L)은 공식 및 응력 부식 균열(SCC)로 인해 파손됩니다. 합금 28 클래딩은 우수한 내식성을 제공하며, T91 코어는 필요한 강도와 내크리프성을 제공합니다.

6. 경쟁 제품 대비 장점

대안	T91+합금 28이 더 나은 이유
솔리드 T91 튜브	산성 응축, 부식 및 염화물 공격에 취약합니다. 자주 교체해야 합니다.
솔리드 알로이 28 튜브	너무 비싸다. 항복 강도가 낮아 벽 두께를 두껍게 해야 하므로 비용과 무게가 증가한다.
합금 28의 용접 오버레이가 있는 T91	오버레이 공법은 비용이 많이 들고, 시간이 오래 걸리며, 소구경 튜브에 균일하게 적용하기 어렵고, 합금이 희석될 가능성이 있습니다. 압출 공법은 더 낮은 비용으로 균일한 클래딩을 제공합니다.
기계적으로 라이닝 처리된 파이프	보일러에서 흔히 발생하는 열순환 과정에서 내부 라이너가 파손됨 - 고온 환경에는 적합하지 않음.
625 합금 피복 파이프	합금 625는 합금 28보다 훨씬 비싸며, 많은 산성 환경에서는 과도한 사양일 수 있습니다. 합금 28은 뛰어난 가격 대비 성능을 제공합니다.

비용 절감:동일한 압력 등급의 순수 Alloy 28 파이프와 비교했을 때, T91+Alloy 28 클래드 파이프는 재료 비용을 절감합니다.50~60%(T91은 강도가 더 높아 벽 두께를 얇게 할 수 있고, 이 합금은 얇은 라이너로만 사용되기 때문입니다.)

7. 품질 보증 및 추적성

●추적성:T91과 Alloy 28의 두 가지 열처리 모두 기록되어 완성된 튜브마다 스탬프가 찍혀 있습니다. 모든 공급업체 인증서(3.1)는 보관됩니다.

● 공정 제어:압출 온도, 압출 속도, 열처리 차트, 산세조 매개변수 등 모든 사항이 문서화되어 있습니다.

● 제3자 검사:당사는 자재 입고, 압출, 최종 비파괴 검사 등 모든 단계에서 SGS, BV, DNV, TÜV 또는 ABS의 입회 하에 검사를 진행할 수 있도록 지원합니다. 이에 따라 EN 10204 Type 3.2 인증서가 발급됩니다.

8. 포장 및 배송

●표면 상태:산세척 및 부동태 처리 완료 - 설치 준비 완료. 외부 오일 처리는 선택 사항입니다.

●최종 보호:플라스틱 캡 (대구경의 경우 강철 캡 사용 가능).

●묶음:지름이 작은 것(<88.9mm)은 나무 간격 조절 장치를 사용하여 육각형 묶음으로 제공됩니다. 지름이 큰 것은 개별적으로 고정됩니다.

●컨테이너:20피트 또는 40피트 컨테이너. 길이가 12m를 초과하는 경우, 오픈탑 또는 플랫랙 컨테이너를 이용하십시오.

●소요 기간:첫 주문은 특수 합금 조달로 인해 16~20주 소요됩니다. 재주문은 12~14주 소요됩니다. 시험 생산 물량(100~200m)은 더 빨리 받아보실 수 있으니 문의해 주세요.

9. 자주 묻는 질문(FAQ) – T91+합금 28 클래드 파이프

Q1: 이 피복관의 최대 사용 온도는 얼마입니까?
A: T91 코어는 금속 온도 최대 허용치를 나타냅니다.650°CASME 섹션 I에 따르면 (1202°F, 크리프 강도가 기준이 됨)입니다. 알로이 28 클래딩도 동일한 온도를 견딜 수 있지만, 부식성이 매우 강한 환경에서는 450°C 이상에서 내식성이 저하될 수 있습니다. 대부분의 보일러 적용 분야(600~620°C)에서는 두 재질 모두 허용됩니다.

Q2: 합금 28은 고농도 황산에 적합한가요?
A: 네. 합금 28은 최대 80% 농도의 황산과 최대 80°C의 온도에서 탁월한 내성을 보입니다. 폐열 보일러에서 발생하는 산성 응축수는 일반적으로 200°C 이하에서 60~70%의 H₂SO₄를 함유하고 있는데, 합금 28은 이러한 환경에서도 매우 우수한 성능을 발휘합니다.

Q3: 합금 28을 외경에, T91을 내경에 적용하는 식으로 층 순서를 바꿀 수 있을까요?
A: 네, 부식 위험이 외부(예: 외부 연도 가스)에서 발생하는 경우라면 가능합니다. 외경에 CRA 층을 입힌 클래드 파이프를 제작할 수 있습니다. 주문 시 방향을 지정해 주십시오.

Q4: 고온 인장 시험이나 크리프 시험을 실시하십니까?
A: 일반적으로는 포함하지 않지만, 추가 비용으로 압출 튜브에서 채취한 소형 시편(파괴 검사)을 제공해 드릴 수 있습니다. 제3자 입회 하에 진행되는 크리프 시험의 경우, 소요 시간(4~6주)과 비용이 추가됩니다.

Q5: T91+합금 28 클래드 파이프 용접에 어떤 용접봉을 사용해야 합니까?
A: 루트 패스(클래딩 대 클래딩)에는 Alloy 625(ERNiCrMo-3) 또는 Alloy 59 용접봉을 사용하십시오. 필링 패스(코어 T91 대 T91)에는 동일한 T91 용접봉(E9015-B9 또는 유사 제품)을 사용하십시오. 각 현장 접합부에 대해 인증된 용접 절차서(WPS)를 사용하는 것이 좋습니다. Womic은 요청 시 샘플 WPS를 제공할 수 있습니다.

Q6: Alloy 28 클래딩은 황화수소 환경에서의 NACE MR0175 규격을 충족합니까?
A: 네. 합금 28(UNS N08028)은 NACE MR0175/ISO 15156에 등재되어 있으며, 황화수소 환경에서 최대 450°C까지 사용 가능합니다. SSC(고체 산화 균열) 및 HIC(수소 산화 균열)에 대한 저항성이 있으며, 높은 H₂S 분압에서도 사용할 수 있습니다.

Q7: 클래드 파이프는 끝부분이 경사지게 가공되고 CRA 버터링 처리가 되어 있습니까?
A: 네. 표준 경사각은 30~35°이며, 랜딩 두께는 1.6mm입니다. 현장 용접 중 클래딩 희석을 방지하기 위해 경사면에 약 2~3mm 두께의 버터링 층(합금 28 또는 합금 625)을 도포할 수 있습니다.

Q8: 바이오매스 보일러 튜브의 일반적인 외경과 벽 두께는 얼마입니까?
A: 일반적인 외경은 51~76mm, 심재 두께는 5~8mm, 외피 두께는 2~2.5mm입니다. 특정 치수가 필요하시면 문의해 주십시오.

Q9: 압출 과정에서 T91의 탄소가 Alloy 28로 흡수되는 것이 우려되는 사항인가요?
A: 아니요. 압출 공정으로 인해 확산 영역이 매우 좁아집니다(일반적으로 5~10μm). 합금 28의 조성은 규격 범위 내에 있으며, PMI를 통해 검증합니다. 민감화 위험은 무시할 수 있을 정도입니다.

Q10: 이 피복관에 대한 EN 10204 Type 3.2 인증서를 제공해 주실 수 있습니까?
A: 네. TÜV, BV, DNV 또는 SGS와 같은 제3자 검사를 주선해 드릴 수 있습니다. 주문 시 말씀해 주세요.