Metallurgisch plattiertes Bimetallrohr aus T91 und Legierung 28 | Nahtloses Rohr mit hoher Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit – Abbildung aus Womic Steel

Metallurgisch plattiertes Bimetallrohr aus T91 und Legierung 28 | Nahtloses Rohr aus hochtemperaturbeständigem und korrosionsbeständigem Stahl – Womic Steel

Kurzbeschreibung:

Nahtloses, metallurgisch verbundenes plattiertes Rohr aus T91 und Alloy 28. Die äußere T91-Legierung (X10CrMoVNb9-1) bietet Kriechfestigkeit bis 650 °C; die innere Alloy 28 (UNS N08028) ist beständig gegen hohe Chloridkonzentrationen, Schwefel- und Phosphorsäure sowie saure Umgebungsbedingungen. Hergestellt im Schleuderguss- und Warmstrangpressverfahren – vollständig nahtlos, ohne Längsschweißnaht. Ideal für Überhitzerrohre, Abhitzekessel und Hochtemperatur-Wärmetauscher in der chemischen Industrie.

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Äußere (Rückseite)

Äußere Schicht (Rückseite):T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903 / A213 T91) – martensitischer, kriechfester Stahl, max. Betriebstemperatur 650 °C

Innenverkleidung:Legierung 28 (UNS N08028 / 1.4563 / Sandvik 28) – austenitische Legierung mit hohem Cr/Ni/Mo/Cu-Gehalt, PREN 38–40

Größenbereich:Außendurchmesser 38 mm – 168 mm; Außenwandstärke 4 mm – 15 mm; Verkleidungsstärke 1,8 mm – 3,5 mm; Einzellänge bis zu 15 m

Verfahren:Schleuderguss + Warmstrangpressen – metallurgische Bindungsscherfestigkeit ≥300 MPa

Normen:ASTM A213 (T91), API 5LD (plattiertes Rohr), NACE MR0175, PED 2014/68/EU

Anwendungsbereiche:Ultra-superkritische Kesselüberhitzer/Zwischenüberhitzer, Abwärmerückgewinnungsanlagen (Schwefelsäureanlagen), Hochtemperatur-Wärmetauscher für chlorierte Kohlenwasserstoffe, Biomasse-/Abfallverwertungsanlagen

1. Überblick – Warum T91+Legierung 28 plattiertes Rohr

Bei hohen Temperaturen besteht oft ein Dilemma: Ein Werkstoff, der stark genug ist, um Kriechen zu überstehen (wie T91), korrodiert in aggressiven Rauchgasen oder Prozessströmen; eine korrosionsbeständige Legierung (wie Alloy 28) weist eine geringe Hochtemperaturfestigkeit auf und ist sehr teuer.

T91+Legierung 28 Bimetall-ummanteltes Rohrlöst dieses Problem durch Trennung der Funktionen:

lÄußeres T91Sie ist der hohen Umgebungstemperatur (z. B. Rauchgasen mit einer Temperatur von 600-650 °C) ausgesetzt und bietet eine hohe Kriechbruchfestigkeit.

lInnere Legierung 28bewältigt die korrosive Flüssigkeit (z. B. Säurekondensat, Chloride) an ihrer Innenfläche.

Die Kombination istnahtlos– Keine Längsschweißnaht – dank des Schleuderguss- und Warmfließpressverfahrens. Dadurch wird die Schwachstelle von plattierten Rohren eliminiert.

Typische Konfigurationen, bei denen T91+Legierung 28 seine Stärken ausspielt:

Konfiguration	Außenseite	Innenseite	Beispiel
Kesselüberhitzer	Rauchgas (650°C, oxidierend)	Dampf (450–550 °C, rein)	T91 ist beständig gegen äußere Oxidation; Legierung 28 nicht erforderlich? Tatsächlich benötigt die Dampfseite keine spezielle Legierung. Besseres Beispiel:Wärmetauscher, in dem korrosive Flüssigkeit fließt– Die Außenseite besteht aus T91 und ist für hohe Gastemperaturen geeignet; die Innenseite aus Alloy 28 ist korrosionsbeständig.
Korrekte typische Verwendung:Rohr in einem Abhitzekessel nachgeschaltet einer Schwefelsäureanlage – heißes (~500 °C) SO₂/SO₃-Gas außen (T91 ist kriechfest), verdünnte Säure kann sich bei Störungen innen kondensieren (Legierung 28 ist beständig). Auch verwendet inBiomassekesselWo Chlor im Rauchgas Hochtemperaturkorrosion verursacht – Legierung 28 als Innenauskleidung verwenden? Besser wäre es, die Auskleidung feuerseitig anzubringen. Unser Design sieht jedoch eine Innenauskleidung mit Rückseite nach außen vor. Anders formuliert: Das beschichtete Rohr kann in beide Richtungen eingebaut werden. Womic kann es mit CRA auf der Innenseite (für interne Korrosion) oder auf der Außenseite (für externe Korrosion) herstellen. T91 + Legierung 28 wird typischerweise geliefert mitLegierung 28 auf der IDund T91 auf dem Außendurchmesser.

Zur Verdeutlichung:Die äußere Schicht (OD) aus T91 bietet Druckfestigkeit und Kriechfestigkeit; die innere Schicht (ID) aus Alloy 28 ist korrosionsbeständig gegenüber dem Prozessmedium.Sollte äußere Korrosion das Problem sein, können wir die Schichten umkehren.

2. Materialspezifikationen

2.1 Chemische Zusammensetzung (typisch, %)

Element	T91 (Außen)	Legierung 28 (Innen)
Kohlenstoff (C)	0,08–0,12	≤0,03
Silizium (Si)	0,20–0,50	≤0,50
Mangan (Mn)	0,30–0,60	≤2,00
Phosphor (P)	≤0,020	≤0,030
Schwefel (S)	≤0,010	≤0,015
Chrom (Cr)	8,0–9,5	26,0–28,0
Nickel (Ni)	≤0,40	29,0–32,0
Molybdän (Mo)	0,85–1,05	3,0–4,0
Kupfer (Cu)	—	0,6–1,4
Vanadium (V)	0,18–0,25	—
Niob (Nb)	0,06–0,10	—
Stickstoff (N)	0,03–0,07	—

2.2 Mechanische Eigenschaften (Raumtemperatur)

Eigentum	T91	Legierung 28
Streckgrenze (min., MPa)	415	220
Zugfestigkeit (min, MPa)	585	500
Dehnung (min, %)	20	30
Härte (max., HB)	250	230

2.3 Hochtemperaturfestigkeit (T91)

Temperatur (°C)	Bruchfestigkeit nach 100.000 Stunden (MPa)	Streckgrenze (MPa)
550	150	320
600	100	280
620	80	260
650	50	220

Die Legierung 28 ist im korrosiven Einsatz auf ~450°C begrenzt, kann aber unter nicht korrosiven Bedingungen höheren Metalltemperaturen standhalten.

2.4 Korrosionsbeständigkeit (Legierung 28)

Umfeld	Widerstand
Schwefelsäure (alle Konzentrationen)	Hervorragend bis 80 °C
Phosphorsäure	Exzellent
Chloride (Lochfraß / Spaltkorrosion)	PREN 38 40, CPT ~50°C
H₂S + CO₂ + Chloride	Ausgezeichnet (saurer Service)
Organische Säuren	Exzellent

Die Legierung 28 ist in Umgebungen mit hohem Chlorid- und Säuregehalt den Legierungen 316L und 904L überlegen und in vielen Fällen mit der Legierung 825 vergleichbar.

3. Fertigungsprozess – Nahtloses Schleudergießen + Extrusion

Schritt	Beschreibung
1. Schleuderguss eines Rohres aus Legierung 28	Die Schmelze der Legierung 28 wird im Schleudergussverfahren zu einem dickwandigen Rohrrohling gegossen.
2. Einsetzen und zusammenbauen	Der Rohling aus Alloy 28 wird in einen T91-Stahlblock (vorbearbeitet, um die Passform zu gewährleisten) eingesetzt.
3. Warmextrusion	Der Verbundblock wird auf 1150–1200 °C erhitzt und durch eine Matrize extrudiert. Ein hohes Reduktionsverhältnis (≥ 8:1) erzeugt eine metallurgische Verbindung an der Grenzfläche. Die Extrusion verfeinert zudem das Korngefüge.
4. Kaltziehen / Pilgern (optional)	Für engere Toleranzen oder kleinere Durchmesser werden mehrere Kaltgänge mit Zwischenglühen durchgeführt.
5. Wärmebehandlung	Normalisieren (1050°C) + Anlassen (760°C) für T91; Legierung 28 wird im gleichen Zyklus lösungsgeglüht.
6. Glätten und Fertigstellen	Präzises Richten, Ablängen, Endenabschrägen.
7. Zerstörungsfreie Prüfung und Testverfahren	Siehe Abschnitt 4.

4. Qualitätskontrolle und Prüfung

Prüfen	Verfahren	Umfang	Annahme
Chemische Analyse	OES	Jede Wärme (beide Schichten)	Gemäß Materialspezifikation
Bond UT	Ganzkörper, Längs- + Scherung	100 % extrudiertes Rohr	Keine Ablösung >50 mm
Zugfestigkeit @ RT	Längsexemplar	Pro Charge	Entspricht den Spezifikationen
Zugfestigkeit bei erhöhter Temperatur	600 °C (optional)	Auf Anfrage	Gemeldet
Kriechbruch	600 °C / 650 °C (optional)	Auf Anfrage	Gemeldet
Abflachungstest	Gemäß ASTM A1016	Jedes Los	Keine Risse
Hydrostatische Prüfung	1,5× Auslegungsdruck	Jedes Röhrchen	Kein Leck
Dimensionsprüfung	Mikrometer / Laser	100%	OD, WT, Länge
Interkristalline Korrosion	ASTM A262 Verfahren E (über Alloy 28)	Auf Anfrage	Kein Angriff

Dokumentation:EN 10204 Typ 3.1 (Standard) oder Typ 3.2 (Drittparteien-Zeuge).

5. Dimensionsbereich

Außendurchmesser (mm)	Rückseite (T91) Gewicht (mm)	Verkleidung (Legierung 28) Wandstärke (mm)	Maximale Länge (m)
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

Größere Außendurchmesser sind durch Heißwalzplattieren (geschweißte Naht) möglich – kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

6. Typische Anwendungen

● Überhitzer-/Zwischenüberhitzerrohre für ultra-superkritische Kessel– wenn die Temperatur auf der Rauchgasseite 600°C übersteigt und Ablagerungen auf der Dampfseite oder im Inneren Korrosionsschutz erfordern.

●Abwärmekessel in Schwefelsäureanlagen– Heißes SO₂/SO₃-Gas außen, Kondensationsgefahr durch schwache Säure innen. T91 sorgt für Kriechfestigkeit; Alloy 28 ist säurebeständig.

●Hochtemperatur-Wärmetauscher für chlorierte Kohlenwasserstoffe– Die innere Flüssigkeit enthält Chloride und organische Säuren bis zu einer Temperatur von 400°C; die Legierung 28 verhindert Lochfraß und Spannungsrisskorrosion.

●Biomasse-/Abfallverwertungsanlagen– Rauchgase enthalten Chlor und Alkalisalze; T91+Legierung 28-ummantelte Rohre (mit Legierung 28 auf der Feuerseite) verlängern die Lebensdauer der Rohre.

●Wasserstoffreformer / Synthesegaskühler– Einsatzbereich, in dem sowohl hohe Temperaturen als auch Korrosion durch Spurenverunreinigungen auftreten.

7. Warum Womic-Stahl für T91+Legierung 28

●Nahtlose Konstruktion– keine Längsschweißnaht, wodurch eine häufige Schwachstelle bei zyklischer Beanspruchung bei hohen Temperaturen vermieden wird.

● Bewährtes Extrusionsverfahren– Wir haben Erfahrung in der Herstellung von dünnwandigen, plattierten Rohren mit kleinem Durchmesser für Kessel- und Wärmetauscheranwendungen.

● U-Bogen-Fähigkeit– Kaltbiegen mit Wärmebehandlung; kann komplett gefertigte Überhitzerelemente liefern.

● Vollständige Rückverfolgbarkeit– Jedes Rohr ist mit Chargennummern sowohl von T91 als auch von Alloy 28 gekennzeichnet.

● Zertifizierung– EN 10204 Typ 3.2 verfügbar; kann mit TÜV, BV oder DNV für die Kesselnormkonformität zusammenarbeiten.

8. Häufig gestellte Fragen

F: Kann T91+Legierung 28 für Hochdruck-Wasserstoffanwendungen verwendet werden?
A: T91 neigt bei hohen Temperaturen zur Wasserstoffversprödung. Für den Einsatz in Wasserstoffanlagen empfehlen wir niedriglegierten Stahl mit einer Plattierung aus 316L oder Inconel 625. Kontaktieren Sie uns für konkrete Empfehlungen.

F: Befindet sich die Alloy 28-Verkleidung immer auf der Innenseite?
A: Unsere Standardkonfiguration sieht eine Innenauskleidung aus Alloy 28 (flüssigkeitsseitig) vor. Für Anwendungen, bei denen äußere Korrosion ein Problem darstellt (z. B. bei hochtemperierten, korrosiven Rauchgasen), können wir plattierte Rohre mit Alloy 28 am Außendurchmesser fertigen. Bitte geben Sie die gewünschte Ausrichtung bei der Bestellung an.

F: Was ist die Mindestdicke der Verkleidung für eine zuverlässige Verbindung?
A: Für nahtlose Extrusion ist 1,5 mm das praktische Minimum. Bei hohem Korrosionszuschlag empfehlen wir ≥ 2,0 mm.

F: Können Sie U-Bögen liefern?
A: Ja. Wir führen das Kaltbiegen mit Dorn durch, gefolgt von einer vollständigen Wärmebehandlung (Spannungsarmglühen oder Normalisieren + Anlassen) und einer 100%igen zerstörungsfreien Prüfung des gebogenen Abschnitts.

F: Wie schneidet Alloy 28 im Vergleich zu Incoloy 825 ab?
A: Die Legierung 28 weist einen höheren Chrom- und Nickelgehalt, einen etwas niedrigeren Molybdängehalt und Kupfer auf. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist sehr ähnlich. In Europa ist die Legierung 28 oft kostengünstiger; Incoloy 825 wird häufiger in US-amerikanischen Projekten eingesetzt. Beide Legierungen eignen sich für vergleichbare Anwendungen in sauren/chloridhaltigen Umgebungen. Wir liefern beide auf Anfrage.