Tube bimétallique revêtu métallurgiquement T91+alliage 28 | Tube sans soudure haute température et résistant à la corrosion – Image mise en avant de Womic Steel

Tube bimétallique revêtu métallurgiquement T91+alliage 28 | Tube sans soudure haute température et résistant à la corrosion – Womic Steel

Description courte :

Tube plaqué sans soudure, aggloméré métallurgiquement en T91 et alliage 28. La couche extérieure en T91 (X10CrMoVNb9-1) offre une résistance au fluage jusqu'à 650 °C ; la couche intérieure en alliage 28 (UNS N08028) résiste aux fortes concentrations de chlorures, à l'acide sulfurique/phosphorique et aux milieux corrosifs. Fabriqué par coulée centrifuge et extrusion à chaud, ce tube est entièrement sans soudure longitudinale. Il est idéal pour les tubes de surchauffeurs, les chaudières de récupération de chaleur et les échangeurs de chaleur chimiques haute température.

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Extérieur (Support)

Extérieur (Support) :T91 (X10CrMoVNb9-1 / 1.4903 / A213 T91) – acier martensitique résistant au fluage, température maximale d'utilisation : 650 °C

Intérieur (revêtement) :Alliage 28 (UNS N08028 / 1.4563 / Sandvik 28) – alliage austénitique à haute teneur en Cr/Ni/Mo/Cu, PREN 38-40

Gamme de tailles :Diamètre extérieur : 38 à 168 mm ; épaisseur de paroi extérieure : 4 à 15 mm ; épaisseur du revêtement : 1,8 à 3,5 mm ; longueur unitaire jusqu’à 15 m.

Processus:Coulée centrifuge + extrusion à chaud – résistance au cisaillement de la liaison métallurgique ≥ 300 MPa

Normes :ASTM A213 (T91), API 5LD (tubes revêtus), NACE MR0175, PED 2014/68/UE

Applications :Surchauffeurs/resurchauffeurs de chaudières ultra-supercritiques, unités de récupération de chaleur résiduelle (usines d'acide sulfurique), échangeurs de chaleur haute température pour hydrocarbures chlorés, centrales de valorisation énergétique de la biomasse/des déchets

1. Aperçu – Pourquoi choisir un tuyau gainé T91+alliage 28 ?

Le service à haute température présente souvent un dilemme : un matériau suffisamment résistant pour survivre au fluage (comme le T91) se corrode dans les gaz de combustion agressifs ou les flux de traitement ; un alliage résistant à la corrosion (comme l'alliage 28) manque de résistance à haute température et est très coûteux.

Tube bimétallique T91+alliage 28résout ce problème en séparant les fonctions :

lT91 extérieurrésiste à l'environnement à haute température (par exemple, les gaz de combustion à 600-650 °C) et offre une résistance à la rupture par fluage.

lAlliage intérieur 28gère le fluide corrosif (par exemple, condensat acide, chlorures) à sa surface intérieure.

La combinaison estsans couture– Absence de cordon de soudure longitudinal – grâce au procédé de coulée centrifuge et d'extrusion à chaud. Ceci élimine le point faible des tubes plaqués soudés.

Configurations typiques où l'alliage T91+28 excelle :

Configuration	côté extérieur	face intérieure	Exemple
surchauffeur de chaudière	Gaz de combustion (650 °C, oxydant)	Vapeur (450-550 °C, pure)	L'acier T91 résiste à l'oxydation externe ; l'alliage 28 est-il inutile ? En réalité, le côté vapeur ne nécessite aucun alliage spécial. Un meilleur exemple :Échangeur de chaleur où circule un fluide corrosif à l'intérieur– L'extérieur en T91 supporte les hautes températures des gaz ; l'intérieur en alliage 28 résiste à la corrosion.
Utilisation typique correcte :Tube dans une chaudière de récupération de chaleur en aval d'une usine d'acide sulfurique – gaz SO₂/SO₃ chaud (~500 °C) à l'extérieur (l'alliage T91 résiste au fluage), de l'acide dilué peut se condenser à l'intérieur en cas de dysfonctionnement (l'alliage 28 y résiste). Également utilisé danschaudières à biomasseLà où le chlore des gaz de combustion provoque une corrosion à haute température, l'alliage 28 est-il utilisé comme revêtement intérieur ? Il est préférable de placer le revêtement côté feu. Cependant, notre conception prévoit un revêtement intérieur et un support extérieur. Autrement dit : le tuyau revêtu peut être orienté dans les deux sens. Womic peut le produire avec un revêtement renforcé de fibres de carbone (CRA) sur la face intérieure (pour la corrosion interne) ou sur la face extérieure (pour la corrosion externe). L'alliage T91 + alliage 28 est généralement fourni avecAlliage 28 sur l'IDet T91 sur l'OD.

Pour plus de clarté :Le T91 extérieur (OD) assure la résistance à la pression et au fluage ; l'alliage 28 intérieur (ID) résiste à la corrosion due au fluide de traitement.Si la corrosion externe est le problème, nous pouvons inverser les couches.

2. Spécifications des matériaux

2.1 Composition chimique (valeur typique, %)

Élément	T91 (Extérieur)	Alliage 28 (Intérieur)
Carbone (C)	0,08–0,12	≤0,03
Silicium (Si)	0,20–0,50	≤0,50
Manganèse (Mn)	0,30–0,60	≤2,00
Phosphore (P)	≤0,020	≤0,030
Soufre (S)	≤0,010	≤0,015
Chrome (Cr)	8,0–9,5	26,0–28,0
Nickel (Ni)	≤0,40	29,0–32,0
Molybdène (Mo)	0,85–1,05	3.0–4.0
Cuivre (Cu)	—	0,6–1,4
Vanadium (V)	0,18–0,25	—
Niobium (Nb)	0,06–0,10	—
Azote (N)	0,03–0,07	—

2.2 Propriétés mécaniques (température ambiante)

Propriété	T91	Alliage 28
Limite d'élasticité (min, MPa)	415	220
Résistance à la traction (min, MPa)	585	500
Allongement (min, %)	20	30
Dureté (max, HB)	250	230

2.3 Résistance aux hautes températures (T91)

Température (°C)	Résistance à la rupture à 100 000 h (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)
550	150	320
600	100	280
620	80	260
650	50	220

L'alliage 28 est limité à environ 450 °C en service corrosif, mais peut supporter des températures métalliques plus élevées dans des conditions non corrosives.

2.4 Résistance à la corrosion (alliage 28)

Environnement	Résistance
Acide sulfurique (toutes concentrations)	Excellent jusqu'à 80 °C
acide phosphorique	Excellent
Chlorures (piqûres / crevasses)	PREN 38-40, CPT ~50°C
H₂S + CO₂ + chlorures	Excellent (service aigre)
Acides organiques	Excellent

L'alliage 28 surpasse les alliages 316L et 904L dans les environnements à forte teneur en chlorures et en acides et est comparable à l'alliage 825 dans de nombreux cas.

3. Procédé de fabrication – Coulée centrifuge sans soudure + Extrusion

Étape	Description
1. Coulée centrifuge d'un tube en alliage 28	L'alliage 28 fondu est coulé par centrifugation dans un tube vierge à parois épaisses.
2. Insérer et assembler	L'ébauche en alliage 28 est insérée dans un lingot d'acier T91 (pré-usiné pour s'adapter).
3. Extrusion à chaud	Le lingot composite est chauffé à 1150-1200 °C puis extrudé à travers une filière. Un taux de réduction élevé (≥ 8:1) crée une liaison métallurgique à l'interface. L'extrusion affine également la structure granulaire.
4. Étirage à froid / pilgering (facultatif)	Pour des tolérances plus serrées ou des diamètres plus petits, plusieurs passes à froid sont appliquées avec un recuit intermédiaire.
5. Traitement thermique	Normalisation (1050°C) + revenu (760°C) pour T91 ; l'alliage 28 est recuit en solution au cours du même cycle.
6. Lissage et finition	Redressage de précision, coupe à longueur, chanfreinage des extrémités.
7. CND et essais	Voir la section 4.

4. Contrôle et tests de qualité

Test	Méthode	Portée	Acceptation
Analyse chimique	OES	Chaque chaleur (les deux couches)	Conformément aux spécifications du matériau
Bond UT	Corps entier, longitudinal + cisaillement	tube 100% extrudé	Pas de décollement >50mm
Tension @ RT	Spécimen longitudinal	Par lot	Conforme aux spécifications
résistance à la traction à température élevée	600 °C (facultatif)	Sur demande	Signalé
Rupture par fluage	600 °C / 650 °C (en option)	Sur demande	Signalé
Test d'aplatissement	Conformément à la norme ASTM A1016	Chaque lot	Aucune fissure
essai hydrostatique	1,5 fois la pression nominale	Chaque tube	Aucune fuite
Inspection dimensionnelle	Micromètres / laser	100%	Diamètre extérieur, poids, longueur
corrosion intergranulaire	Norme ASTM A262 Pratique E (sur l'alliage 28)	Sur demande	Aucune attaque

Documentation:EN 10204 Type 3.1 (norme) ou Type 3.2 (témoin tiers).

5. Plage dimensionnelle

Diamètre extérieur (mm)	Support (T91) WT (mm)	Revêtement (alliage 28) WT (mm)	Longueur maximale (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

Diamètre extérieur plus important possible par collage à chaud (soudure) – contactez-nous pour plus de détails.

6. Applications typiques

● Tubes de surchauffeur/resurchauffeur de chaudière ultra-supercritique– lorsque la température côté gaz de combustion dépasse 600 °C et que les dépôts côté vapeur ou internes nécessitent une protection contre la corrosion.

●Chaudières de récupération de chaleur résiduelle dans les usines d'acide sulfurique– Gaz SO₂/SO₃ chauds à l'extérieur, risque de condensation d'acide faible à l'intérieur. L'alliage T91 assure la résistance au fluage ; l'alliage 28 résiste à l'attaque acide.

●Échangeurs de chaleur haute température pour hydrocarbures chlorés– le fluide interne contient des chlorures et des acides organiques jusqu'à 400 °C ; l'alliage 28 empêche la corrosion par piqûres et la fissuration sous contrainte.

●Centrales de valorisation énergétique de la biomasse/des déchets– les gaz de combustion contiennent du chlore et des sels alcalins ; le tube revêtu de T91+alliage 28 (avec l'alliage 28 du côté du feu) prolonge la durée de vie du tube.

●Refroidisseurs de reformage d'hydrogène / de gaz de synthèse– service où coexistent températures élevées et corrosion par traces de contaminants.

7. Pourquoi l'acier Womic pour T91+alliage 28

●construction sans joint– absence de cordon de soudure longitudinal, éliminant un point de défaillance courant en service cyclique à haute température.

● Procédé d'extrusion éprouvé– Nous avons l'expérience de la production de tubes revêtus de petit diamètre et à parois minces pour les applications de chaudières et d'échangeurs de chaleur.

● Capacité de pliage en U– Cintrage à froid avec traitement thermique ; possibilité de fournir des éléments de surchauffeur entièrement fabriqués.

● Traçabilité complète– Chaque tube est marqué des numéros de coulée du T91 et de l'alliage 28.

● Certification– Disponible sous la norme EN 10204 Type 3.2 ; peut être utilisé avec TÜV, BV ou DNV pour la conformité au code des chaudières.

8. Foire aux questions

Q : L'alliage T91+28 peut-il être utilisé pour une application à haute pression d'hydrogène ?
A: L'acier T91 est sensible à la fragilisation par l'hydrogène à haute température. Pour une utilisation en présence d'hydrogène, nous recommandons un acier faiblement allié plaqué 316L ou Inconel 625. Contactez-nous pour des recommandations personnalisées.

Q : Le revêtement en alliage 28 est-il toujours sur le côté intérieur ?
A : Notre configuration standard est en alliage 28 côté intérieur (fluide). Pour les applications où la corrosion externe est un problème (par exemple, en présence de gaz de combustion corrosifs à haute température), nous pouvons produire des tubes revêtus en alliage 28 côté extérieur. Veuillez préciser l'orientation lors de votre commande.

Q : Quelle est l'épaisseur minimale du revêtement pour une adhérence fiable ?
A : Pour l'extrusion sans soudure, 1,5 mm est le minimum pratique. En cas de forte corrosion, nous recommandons une épaisseur ≥ 2,0 mm.

Q : Pouvez-vous fournir des coudes en U ?
R : Oui. Nous effectuons un pliage à froid avec mandrin, suivi d'un traitement thermique complet (détente des contraintes ou normalisation + revenu) et d'un contrôle non destructif à 100 % de la section pliée.

Q : Comment l'alliage 28 se compare-t-il à l'Incoloy 825 ?
A : L'alliage 28 présente des teneurs plus élevées en Cr et Ni, une teneur légèrement inférieure en Mo et contient du Cu. Sa résistance globale à la corrosion est très similaire. L'alliage 28 est souvent plus économique en Europe ; l'Incoloy 825 est plus courant pour les projets conformes aux spécifications américaines. Les deux alliages conviennent aux environnements acides et chlorés. Nous pouvons fournir l'un ou l'autre sur demande.