1. 개요 – 산성 환경에 X65MS+인콜로이 825를 사용하는 이유
황화수소(H₂S), 이산화탄소(CO₂), 그리고 종종 염화물을 함유하는 습식 산성 가스는 탄소강 파이프라인에 가장 부식성이 강한 환경 중 하나입니다. 표준 X65 강은 이러한 환경으로 인해 빠르게 파손됩니다.황화물 응력 균열(SSC)그리고수소 유도 분해(HIC).
X65MS+인콜로이 825 바이메탈 클래드 파이프이러한 조건을 위해 특별히 설계되었습니다.
● 외부 X65MS 보강 강철X65의 산성 환경 적응형 개량 버전입니다. NACE MR0175/ISO 15156에서 요구하는 SSC 및 HIC 저항성을 확보하기 위해 저탄소(≤0.10%), 저유황(≤0.002%), 제어된 경도(≤248 HV)를 갖습니다.
●내부 인콜로이 825 클래딩(UNS N08825)니켈을 주성분으로 하는 합금으로, 니켈 38~46%, 크롬 19~23%, 몰리브덴 2.5~3.5%에 구리와 티타늄이 함유되어 있습니다. 황화수소(H₂S), 이산화탄소(CO₂), 고농도 염화물, 원소 황, 유기산에 대해 넓은 pH 및 온도 범위에서 내성을 나타냅니다.
두 층은 야금학적 결합(열간 압연 접합 + JCOE 성형)으로 영구적으로 접합됩니다. 기계적으로 라이닝된 파이프와는 달리,계면에서 라이너 붕괴, 주름 또는 틈새 부식의 위험이 없습니다..
이 조합은 업계 표준입니다.육상 황화수소 가스 집적,산성 가스 주입(AGI) 유동관,클라우스 플랜트 공급 라인, 그리고고압 폐수 처리정.
2. 주요 특징 및 장점
| 특징 | 혜택 |
| X65MS 서비스 지원 | NACE MR0175 규격 준수 – 경도 ≤248 HV, SSC/HIC 저항성 |
| 인콜로이 825 외장재 | H₂S, CO₂, 염화물, 황, 유기산에 대한 내성 - PREN 30 35 |
| 완전 야금 결합 | 라이너 붕괴/박리 없음 – 전단 강도 ≥200 MPa |
| 긴 수명 | 일반적으로 황화수소 가스 서비스 분야에서 25~30년 정도 사용됩니다. |
| 비용 절감 | 인콜로이 825 또는 알로이 625 솔리드 파이프보다 40~60% 저렴합니다. |
| 완전한 문서 | EN 10204 3.1/3.2; NACE 준수 보고서; 초음파 탐상검사, 자기탐상검사, 수압 시험 기록 |
3. 기술 데이터 및 재료 사양
3.1 화학적 조성 (%)
| 요소 | X65MS 백킹(최대) | 인콜로이 825 외장재(일반적인 형태) |
| 탄소(C) | 0.10 | ≤0.05 |
| 실리콘(Si) | 0.45 | ≤0.50 |
| 망간(Mn) | 1.35 | ≤1.00 |
| 인(P) | 0.020 | ≤0.030 |
| 황(S) | 0.002 | ≤0.015 |
| 크롬(Cr) | 0.30 | 19.5 – 23.5 |
| 니켈(Ni) | 0.30 | 38.0 – 46.0 |
| 몰리브덴(Mo) | 0.15 | 2.5 – 3.5 |
| 구리(Cu) | 0.20 | 1.5 – 3.0 |
| 티타늄(Ti) | 0.04 | 0.6 – 1.2 |
| 바나듐(V) | 0.08 | — |
| 니오븀(Nb) | 0.05 | — |
3.2 기계적 특성
| 재산 | X65MS 지원 | 인콜로이 825 외장재 |
| 항복 강도 (최소, MPa) | 450 | 240 (어닐링 처리됨) |
| 인장 강도 (최소, MPa) | 535 | 550 |
| 신장률(분, %) | 18 | 30 |
| 경도(최대, HV10) | NACE에 따르면 248개 | 240 |
| 충격파 (샤르피 충격, 0°C, 최소 J) | 100 (평균) | — |
3.3 접합 계면 및 부식 규정 준수
| 매개변수 | 요구 사항 | 메모 |
| 전단 강도 | ≥200 MPa | API 5LD |
| UT 채권 무결성 | 박리 없음 >50mm | 100% 스캔 |
| SSC 저항성 | 보강 철근: NACE TM0177 방법 A | 80% SMYS에서 균열 없음 |
| HIC 저항성 | 보강용 강철: NACE TM0284 | CLR ≤15%, CTR ≤5%, CSR ≤2% |
| 인콜로이 825 부식 | PREN = Cr+3.3Mo+16N ≈ 30-35 | 고농도 염화물 환경에서 최대 150°C까지 내성이 있음 |
3.4 차원 범위(일반적)
| 외경(인치/mm) | 뒷면 두께(mm) | 외장재 두께(mm) | 최대 길이(m) |
| 8인치(219.1) | 10.0 – 18.0 | 2.0 – 2.5 | 18 |
| 10인치(273.1) | 10.0 – 20.0 | 2.0 – 2.5 | 18 |
| 12인치(323.9) | 12.0 – 22.0 | 2.0 – 3.0 | 18 |
| 16인치(406.4) | 12.0 – 25.0 | 2.5 – 3.0 | 18 |
| 20인치(508.0) | 12.0 – 28.0 | 2.5 – 3.0 | 18 |
| 24인치(609.6) | 14.0 – 30.0 | 2.5 – 3.0 | 18 |
| 30인치(762.0) | 14.0 – 30.0 | 3.0 – 3.5 | 18 |
| 40인치(1016.0) | 16.0 – 32.0 | 3.0 – 3.5 | 18 |
주문 제작 사이즈도 가능합니다.
4. 제조 공정 – 열간 압연 접합 + JCOE
X65MS+인콜로이 825 클래드 파이프의 제조 공정은 황화수소 환경에서의 품질 보증을 엄격히 준수합니다.
●재료 선정 및 검증– X65MS 판재와 인콜로이 825 판재는 승인된 제철소에서 공급받습니다. OES 화학 성분 및 경도가 검증되었습니다.
● 표면 준비– 두 판 모두 스케일과 산화물을 제거하기 위해 세척 및 연마됩니다.
● 진공 적층– 판재는 적층되어 있으며(내부는 인콜로이 825 재질), 가열 중 산화를 방지하기 위해 가장자리는 진공(≤10 Pa) 상태에서 밀봉됩니다.
● 열간압연– 적층재를 1180~1250°C로 가열하고 높은 감축률(≥5:1)로 압연합니다. 원자 확산에 의해 야금학적 결합이 형성됩니다.
● 클래드 플레이트 검사- 접합부 무결성 확인을 위한 100% 초음파 검사.
● JCOE 설립 중- 클래드 플레이트는 계단형 프로파일로 모서리 가공 후 JCO 프레스를 통해 개방형 파이프로 성형됩니다.
● 세로 이음매 용접- 내부 용접 패스는 인콜로이 625 용접봉을 사용하고, 외부 용접 패스는 저탄소강 용접봉을 사용합니다. 용접 절차는 NACE/API 5LD 규격에 따라 인증되었습니다.
● 용접 피복 (선택적 오버레이)- 내부 용접 이음매는 내식성 향상을 위해 인콜로이 625로 덮을 수 있습니다.
● 열처리– 설계 규정에 따라 응력 완화(PWHT)가 필요한 경우 열처리를 실시하고, 그렇지 않은 경우에는 지지 강재의 부식성 환경 내성을 유지하기 위해 열처리를 하지 않습니다.
● 비파괴검사 및 테스트– 5절을 참조하십시오.
● 마무리 작업– 모서리 경사 처리 + 방청유 도포 + 플라스틱 캡 장착.
5. 품질 관리 및 테스트 – 불량 제품 집중 분석
X65MS+인콜로이 825 클래드 파이프는 부식성 환경에서의 내구성을 보장하기 위해 엄격한 테스트를 거칩니다.
| 시험 | 방법/표준 | 범위 | 수락 |
| 화학적 성질 및 경도(지지대) | OES + HV10 | 각 히트 | X65MS 규격; 경도 ≤248 HV |
| 경도(클래딩) | HV10 | 각 배치 | ≤240 HV |
| 본드 UT | 전신파, 전단파 및 종파 | 100% | 박리 없음 >50mm; 총 <2% |
| 용접 이음매 초음파 검사 | 자동화된 위상 배열 | 100% | API 5LD / DNV F101 |
| 용접 MT/PT | 자성 입자/염료 침투제 | 용접 시작-정지, 전체 길이 | 선형적인 표시 없음 |
| 인장 및 굽힘 시험 | 횡방향 용접 + 접합 전단 | 배치당 (파이프 50개 이하) | 용접부/접합부 외부 파손 |
| 샤르피 충격 (후방) | -20°C 또는 -40°C | 열당 | ≥100 J 평균 |
| SSC 테스트(후반) | NACE TM0177 방법 A (인장) | 열량당 / 프로젝트당 | 80% SMYS에서 균열 없음 |
| HIC 테스트(후반) | NACE TM0284 | 열량당 / 프로젝트당 | CLR ≤15%, CTR ≤5%, CSR ≤2% |
| 수압 테스트 | 설계 압력의 1.5배 | 각 파이프 | 누출 없음 |
| 차원적 및 시각적 | 레이저/캘리퍼스/육안 검사 | 100% | 외경, 무게, 길이, 경사각 |
추가 검사는 요청 시 제공됩니다.
● 인콜로이 825의 공식 저항성(CPT/CCT)
● 용접 오버레이의 입자간 부식(ASTM A262)
● 페라이트 함량 (용접 금속 기준)
6. 일반적인 적용 사례 및 프로젝트 경험
6.1 육상 고농도 H₂S 가스 집하
위치:중국 쓰촨 분지 (황화수소 8-15%, 이산화탄소 5-8%, 염화물 함량 보통)
배관 사양:X65MS+인콜로이 825, 외경 323.9mm, 뒷면 두께 14.3mm, 겉면 두께 2.5mm
제품 수명 목표:30년 동안 주요 국영 석유회사에 47km의 케이블을 공급했습니다. 2019년부터 가동 중이며 부식 관련 고장은 단 한 건도 발생하지 않았습니다.
6.2 산성 가스 주입(AGI) 유동관
위치:중동 해상 (황화물 + 이산화탄소 + 고농도 염화물)
도전:응축된 수분상은 극도로 부식성이 강하다.
해결책:X65MS+인콜로이 825 클래드 파이프, 외경 406.4mm, 클래딩 두께 3.0mm.
결과:해상 설비에서 유정 헤드로 연결되는 유체 이송관으로 설치되었으며, NACE TM0177 및 TM0284 인증을 통과했습니다.
6.3 클라우스 플랜트 공급 라인(원소 황 서비스)
위치:미국 멕시코만 연안 정유소
문제:액체 황과 미량의 염산이 탄소강을 급속하게 부식시켰습니다.
해결책:X65MS+인콜로이 825 클래드 파이프(외경 12인치, 클래딩 두께 2.8mm).
결과:라이너나 보강 철판의 열화 없이 8년간 사용되었습니다.
7. 부식성 환경용 클래드 파이프에 워믹 스틸을 선택해야 하는 이유는 무엇입니까?
| 이유 | 세부 |
| 산성 재료 전문 | 저경도 X65MS 판재 및 인콜로이 825 소재 조달에 풍부한 경험 보유 |
| 사내 NACE 전문가 | 기술팀은 NACE 규정 준수 서류를 완벽하게 준비할 수 있습니다. |
| 완전한 추적성 | 두 층의 열량부터 최종 수압 테스트까지 |
| 짧은 리드 타임 | 표준 사이즈는 12~16주 소요됩니다 (재주문 시 10~12주). |
| 글로벌 제3자 승인 | DNV, BV, TÜV, SGS와 협력하여 입회 검사 및 3.2 인증서를 취득합니다. |
| 경쟁력 있는 가격 | 합금 825 또는 인코넬 625 파이프보다 40~60% 저렴합니다. |
8. 자주 묻는 질문(FAQ)
Q1: X65와 X65MS의 차이점은 무엇입니까?
A: X65MS는 X65의 "황화수소 환경"용 개량형입니다. 탄소 함량이 낮고(≤0.10%), 황 함량이 매우 낮으며(≤0.002%), 경도 관리가 더욱 엄격하고(≤248 HV), NACE MR0175에 따른 SSC/HIC 테스트를 의무적으로 통과해야 합니다. 표준 X65는 습식 H₂S 환경에는 적합하지 않습니다.
Q2: 산성 환경에서 316L이나 듀플렉스 대신 인콜로이 825를 사용하는 이유는 무엇입니까?
A: 인콜로이 825는 니켈 함량이 높아(38~46%) 염화물로 인한 응력 부식 균열(SCC) 및 응력 부식 균열(SSC)에 대한 저항성이 뛰어납니다. 또한 환원성 산(예: HCl) 및 원소 황에도 강한 내성을 보입니다. 이는 316L 및 듀플렉스 스테인리스강이 실패하는 조건과 대조적입니다. 매우 가혹한 황화수소(H₂S) + 고농도 염화물 + 원소 황 환경의 경우, 인콜로이 825는 종종 최소 허용 부식 방지 합금(CRA)으로 사용됩니다.
Q3: 인콜로이 825 클래딩은 자체적으로 또는 탄소강에 용접할 수 있습니까?
A: 네. 인콜로이 825는 GTAW(TIG), GMAW(MIG), SMAW 용접이 가능합니다. 클래딩끼리 접합할 때는 합금 82/82i(ERNiCr-3) 또는 합금 625(ERNiCrMo-3)를 용접봉으로 사용하십시오. 클래딩과 탄소강을 접합할 때(예: 겹침 용접)에는 희석 및 균열을 방지하기 위해 합금 309L 또는 625를 중간층으로 사용하십시오.
Q4: 세로 방향 용접 이음매는 부식성 환경에 대한 내성도 있습니까?
A: 네. 내부 용접부는 인콜로이 625 용접봉(825보다 니켈, 크롬, 몰리브덴 함량이 높음)으로 용접됩니다. 이 용접 겹침은 825 클래딩과 동등하거나 더 우수한 내식성을 제공합니다. 전체 용접부는 100% 비파괴 검사 및 경도 시험을 거칩니다.
Q5: 사워 서비스에 대해 어떤 인증이 제공되나요?
A: 당사는 EN 10204 Type 3.1/3.2 인증서를 발급하며, 여기에는 보강강 열분석, 경도, SSC 및 HIC 시험 보고서(실시된 경우), 용접 경도 조사 결과가 포함됩니다. 요청 시 NACE MR0175 적합성 확인서도 제공합니다.
Q6: X65MS+인콜로이 825 클래드 파이프의 일반적인 리드 타임은 얼마입니까?
A: 첫 주문: 14~18주 (산성 물질 조달 및 검증 포함). 재주문: 10~12주. 제3자 검사로 인해 1~2주가 추가될 수 있습니다.
Q7: 워믹 스틸은 인콜로이 825 대신 인코넬 625 클래드 파이프를 공급할 수 있습니까?
A: 네. 고온, 고농도 H₂S, 고농도 염화물과 같은 더욱 가혹한 조건의 경우, X65MS+인코넬 625(UNS N06625) 클래드 파이프를 제공합니다. 인코넬 625는 강도가 더 높고 내공식성(PREN >45)이 우수합니다. 자세한 데이터시트는 당사에 문의하십시오.
9. 주문 정보 – 산성 서비스용 클래드 파이프
견적을 요청하려면X65MS+인콜로이 825 이중금속 야금 접합 클래드 파이프다음 정보를 제공해 주십시오.
● 외경(OD) 및 보강 강판 두께
● 인콜로이 825 피복 두께 필요 (산성 가스 환경에서는 최소 2.0mm 권장)
● 전체 길이(m) 및 연결부 개수
● 설계 압력 / SMYS 요구 사항 (해당되는 경우)
● 산성 환경 조건: H₂S 분압, CO₂, 염화물, pH, 온도
● 필수 NACE 시험: SSC(방법 A 또는 C), HIC – 또는 NACE MR0175/ISO 15156 전체 준수
● 제3자 검사 요건
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