外側(裏地)
外側(裏地):T91(X10CrMoVNb9-1 / 1.4903 / A213 T91) – マルテンサイト系耐クリープ鋼、最高使用温度650℃
内装(外装):合金 28 (UNS N08028 / 1.4563 / Sandvik 28) – 高 Cr/Ni/Mo/Cu オーステナイト合金、PREN 38 ~ 40
サイズ範囲:外径38mm~168mm、外壁厚4mm~15mm、被覆厚1.8mm~3.5mm、単体長さ最大15m
プロセス:遠心鋳造+熱間押出成形 – 冶金結合せん断強度 ≥300 MPa
基準:ASTM A213 (T91)、API 5LD (クラッドパイプ)、NACE MR0175、PED 2014/68/EU
アプリケーション:超臨界ボイラー過熱器/再熱器、廃熱回収装置(硫酸プラント)、塩素化炭化水素用高温熱交換器、バイオマス/廃棄物発電プラント
1. 概要 – T91+合金28クラッドパイプを選ぶ理由
高温環境での使用はしばしばジレンマを生じさせる。クリープに耐えるのに十分な強度を持つ材料(T91など)は、腐食性の高い排ガスやプロセス流体中で腐食してしまう。一方、耐腐食性に優れた合金(合金28など)は、高温強度に欠け、非常に高価である。
T91+合金28バイメタルクラッドパイプ関数を分離することでこの問題を解決します。
lアウターT91高温環境(例えば、600~650℃の排ガス)にさらされ、クリープ破断強度を発揮する。
lインナーアロイ28内面で腐食性流体(例えば、酸性凝縮液、塩化物)を処理する。
組み合わせはシームレス遠心鋳造と熱間押出成形プロセスにより、縦方向の溶接継ぎ目がなくなります。これにより、溶接クラッド管に見られる最大の弱点が解消されます。
T91+合金28が優れた性能を発揮する典型的な構成例:
| 構成 | 外側 | 内側 | 例 |
| ボイラー過熱器 | 排ガス(650℃、酸化性) | 蒸気(450~550℃、純粋) | T91は外部酸化に耐性があります。合金28は不要ですか?実際、蒸気側には特別な合金は必要ありません。より良い例:腐食性流体が内部を流れる熱交換器外側はT91鋼で高温ガスに耐え、内側は合金28鋼で耐腐食性に優れています。 |
| 正しい一般的な使用例:硫酸プラント下流の廃熱ボイラー内のチューブ - 外側は高温(約500℃)のSO₂/SO₃ガス(T91はクリープに耐える)、内部では異常時に希酸が凝縮する可能性がある(合金28は耐性がある)。また、バイオマスボイラー排気ガス中の塩素が高温腐食を引き起こす場合、合金28を内側ライナーとして適用しますか? 火炎側に被覆材を貼る方が良いでしょう。しかし、当社の設計では被覆材を内側に、裏打ち材を外側に配置しています。言い換えると、被覆パイプはどちらの方向にも配置できます。Womicは、内径(内部腐食用)または外径(外部腐食用)にCRAを貼付した製品を製造できます。T91+合金28は通常、IDに合金28を使用ODにはT91と記載されています。 |
明確にするために:T91製の外径(OD)は、圧力強度とクリープ耐性を備え、合金28製の内径(ID)は、プロセス流体による腐食に耐性があります。外部腐食が懸念される場合は、層を反転させることができます。
2. 材料仕様
2.1 化学組成(代表値、%)
| 要素 | T91(外側) | 合金28(内側) |
| 炭素(C) | 0.08~0.12 | ≤0.03 |
| シリコン(Si) | 0.20~0.50 | ≤0.50 |
| マンガン(Mn) | 0.30~0.60 | ≤2.00 |
| リン(P) | ≤0.020 | ≤0.030 |
| 硫黄(S) | ≤0.010 | ≤0.015 |
| クロム(Cr) | 8.0~9.5 | 26.0~28.0 |
| ニッケル(Ni) | ≤0.40 | 29.0~32.0 |
| モリブデン(Mo) | 0.85~1.05 | 3.0~4.0 |
| 銅(Cu) | — | 0.6~1.4 |
| バナジウム(V) | 0.18~0.25 | — |
| ニオブ(Nb) | 0.06~0.10 | — |
| 窒素(N) | 0.03~0.07 | — |
2.2 機械的特性(室温)
| 財産 | T91 | 合金28 |
| 降伏強度(最小値、MPa) | 415 | 220 |
| 引張強度(最小値、MPa) | 585 | 500 |
| 伸び率(分、%) | 20 | 30 |
| 硬度(最大、HB) | 250 | 230 |
2.3 高温強度(T91)
| 温度(℃) | 100,000時間破断強度(MPa) | 降伏強度(MPa) |
| 550 | 150 | 320 |
| 600 | 100 | 280 |
| 620 | 80 | 260 |
| 650 | 50 | 220 |
合金28は腐食環境下では約450℃までしか使用できませんが、非腐食環境下ではより高い金属温度に耐えることができます。
2.4 耐食性(合金28)
| 環境 | 抵抗 |
| 硫酸(全濃度) | 80℃まで最適 |
| リン酸 | 素晴らしい |
| 塩化物(孔食/隙間腐食) | PREN 38 40、CPT 約50℃ |
| H₂S + CO₂ + 塩化物 | 素晴らしい(ただし、サービスが悪かった) |
| 有機酸 | 素晴らしい |
合金28は、高濃度の塩化物と酸を含む環境において316Lおよび904Lよりも優れた性能を発揮し、多くの場合、合金825と同等の性能を示します。
3. 製造工程 – シームレス遠心鋳造+押出成形
| ステップ | 説明 |
| 1. 合金28管の遠心鋳造 | 合金28の溶融金属を遠心鋳造により厚肉管のブランクに流し込む。 |
| 2. 挿入して組み立てる | 合金28のブランク材を、T91鋼のビレット(あらかじめ加工済み)に挿入する。 |
| 3. 熱間押出成形 | 複合ビレットは1150~1200℃に加熱され、ダイを通して押し出される。高い圧下率(8:1以上)により、界面に冶金的な結合が形成される。また、押し出しによって結晶粒構造が微細化される。 |
| 4. 冷間引抜き/ピルゲリング(任意) | より厳しい公差やより小さな直径の場合は、中間焼鈍を伴う複数回の冷間加工が施されます。 |
| 5. 熱処理 | T91の場合は、正規化(1050℃)+焼戻し(760℃)を行う。合金28は、同じサイクル中に固溶化熱処理を行う。 |
| 6. ストレートニングと仕上げ | 精密な矯正、長さ指定切断、端部面取り。 |
| 7. 非破壊検査および試験 | 第4項を参照してください。 |
4. 品質管理と検査
| テスト | 方法 | 範囲 | 受容 |
| 化学分析 | OES | 各加熱(両層) | 材料仕様書に従って |
| ボンドUT | 全身、縦方向+せん断 | 100%押出成形チューブ | 50mmを超える剥離なし |
| 引張強度 @ 室温 | 縦方向標本 | バッチごと | 仕様を満たしています |
| 高温引張 | 600℃(オプション) | リクエストに応じて | 報告された |
| クリープ破断 | 600℃ / 650℃(オプション) | リクエストに応じて | 報告された |
| 平坦化試験 | ASTM A1016に準拠 | 各ロット | ひび割れなし |
| 静水圧試験 | 設計圧力の1.5倍 | 各チューブ | 漏れなし |
| 寸法検査 | マイクロメートル/レーザー | 100% | OD、WT、長さ |
| 粒界腐食 | ASTM A262 実施基準 E(合金28について) | リクエストに応じて | 攻撃なし |
ドキュメント:EN 10204 タイプ3.1(標準)またはタイプ3.2(第三者立会人)。
5. 寸法範囲
| 外径(mm) | 裏地(T91)重量(mm) | 被覆材(合金28) 厚さ(mm) | 最大長さ(メートル) |
| 38.1 | 4.0~8.0 | 1.8~2.5 | 15 |
| 44.5 | 5.0~8.0 | 1.8~2.5 | 15 |
| 51.0 | 5.0~10.0 | 2.0~2.8 | 15 |
| 63.5 | 5.0~12.0 | 2.0~3.0 | 15 |
| 76.2 | 6.0~12.0 | 2.0~3.0 | 15 |
| 88.9 | 6.0~12.0 | 2.0~3.0 | 15 |
| 101.6 | 6.0~12.0 | 2.0~3.0 | 15 |
| 114.3 | 6.0~12.0 | 2.0~3.0 | 12 |
| 141.3 | 8.0~15.0 | 2.2~3.5 | 12 |
| 168.3 | 8.0~15.0 | 2.5~3.5 | 12 |
熱間圧延接合(溶接継ぎ目)により、より大きな外径も可能です。詳細はお問い合わせください。
6. 代表的な用途
● 超臨界ボイラー用過熱器/再熱器チューブ―排気ガス側の温度が600℃を超え、蒸気側または内部の堆積物に腐食防止が必要な場合。
●硫酸製造プラントにおける廃熱回収ボイラー外部は高温のSO₂/SO₃ガス、内部は弱酸の凝縮リスクがある。T91はクリープ強度を提供し、合金28は酸攻撃に対する耐性を持つ。
●塩素化炭化水素用高温熱交換器内部流体には、最高400℃までの塩化物と有機酸が含まれています。合金28は、孔食と応力腐食割れを防ぎます。
●バイオマス/廃棄物発電プラント― 排ガスには塩素とアルカリ塩が含まれています。T91+合金28被覆管(燃焼側に合金28を使用)は管の寿命を延ばします。
●水素改質器/合成ガス冷却器高温環境と微量汚染物質による腐食が同時に発生する環境。
7. T91+合金28にWomic Steelが選ばれる理由
●継ぎ目のない構造・縦方向の溶接継ぎ目がないため、高温での繰り返し使用時によく発生する故障箇所が解消される。
● 実績のある押出成形ルート– 当社は、ボイラーや熱交換器用途向けの小径・薄肉クラッド管の製造実績があります。
● U字曲げ機能-熱処理を施した冷間曲げ加工。完全加工済みの過熱器エレメントを提供可能。
● 完全なトレーサビリティ– 各チューブには、T91と合金28の両方のヒート番号が刻印されています。
● 認証– EN 10204 タイプ 3.2 に対応可能。ボイラー規格への準拠に関して、TÜV、BV、または DNV と連携可能。
8. よくある質問
Q:T91+合金28は高圧水素用途に使用できますか?
A:T91は高温下で水素脆化を起こしやすい性質があります。水素環境下での使用には、低合金鋼+316Lまたはインコネル625クラッド鋼をお勧めします。具体的な推奨事項については、弊社までお問い合わせください。
Q: 合金28の被覆は常に内径側にありますか?
A:当社の標準構成は、内径(流体側)に合金28を使用しています。外部腐食が懸念される用途(例えば、高温の腐食性排ガスが外部にある場合)には、外径に合金28を使用したクラッド管を製造できます。ご注文の際は、向きをご指定ください。
Q:確実な接着を実現するための最小被覆材の厚さはどれくらいですか?
A:シームレス押出成形の場合、実用的な最小厚さは1.5mmです。腐食代が大きい場合は、2.0mm以上を推奨します。
Q:U字管は供給可能ですか?
A:はい。当社では、マンドレルを用いた冷間曲げ加工を行い、その後、完全な熱処理(応力除去または焼きならし+焼き戻し)と、曲げ加工部分の100%非破壊検査を実施しています。
Q:合金28はインコロイ825と比べてどうですか?
A:合金28は、クロムとニッケルの含有量が高く、モリブデンの含有量がやや低く、銅を含んでいます。耐食性は全体的に非常に似ています。合金28はヨーロッパではコスト効率が良い場合が多く、インコロイ825は米国仕様のプロジェクトでより一般的です。どちらも同様の酸性/塩化物環境で使用できます。ご要望に応じてどちらもご提供いたします。
9. 注文とお問い合わせ
見積もりを依頼するにはT91+合金28シームレスクラッドパイプ提供してください:
● 外径、外壁厚、被覆厚
●全長および単体長さ
●オリエンテーション(IDまたはODでのCRA)
● 適用規格(ASME、EN、またはプロジェクト仕様書)
● 必要な第三者機関による検査(TÜV、BV、DNVなど)
Womic Steel – 高温クラッドパイプ専門メーカーt
www.womicsteel.com
sales@womicsteel.com
ビクター:+86 15575100681 | ジャック:+86 18390957568










