Pourquoi l'eau de mer ronge-t-elle le 316L mais pas le titane ?
L'eau de mer contient des chlorures. Les chlorures décomposent la couche passive de la plupart des aciers inoxydables. Il en résulte des piqûres, une corrosion caverneuse et éventuellement une perforation.
Le titane se comporte différemment. La couche d'oxyde qui se forme sur le titane est stable dans les environnements chlorés. Il ne tombe pas en panne. Une fois formé, il reste intact même dans l'eau de mer chaude, stagnante ou à faible débit.
Le tube en titane ASTM B338 GR1 ne pique pas dans l'eau de mer.C'est un fait électrochimique. Des milliers d'échangeurs de chaleur et de condenseurs utilisent le GR1 en service côtier et offshore.
Le GR1 se corrode-t-il dans l’eau de mer avec le temps ?
GR1 forme une fine couche continue de dioxyde de titane (TiO₂) quelques secondes après son exposition à l’eau de mer. Cette couche est chimiquement stable dans les solutions de chlorure jusqu'à environ 120 degrés (250 degrés F). Il ne s'épaissit pas significativement avec le temps. Il ne s'écaille pas. Il ne nécessite aucun entretien.
Les taux de corrosion du GR1 dans l’eau de mer courante sont généralement inférieurs à 0,001 mm par an.À ce rythme-là, il faudrait plus de 1 500 ans à un tube à paroi de 1,65 mm pour perdre 1 mm d’épaisseur de paroi. Pour des raisons pratiques, le GR1 ne se corrode pas dans l’eau de mer.
Le GR1 résiste-t-il à la corrosion caverneuse ?
La corrosion caverneuse est le principal mode de défaillance du titane dans l’eau de mer. Cela se produit dans des espaces restreints où l'oxygène ne peut pas atteindre - sous l'encrassement biologique, au niveau des joints de tube-à-plaque tubulaire ou sous les joints.
GR1 résiste à la corrosion caverneuse dans l'eau de mer jusqu'à environ 80 degrés (176 degrés F) dans des conditions de pH neutre. Au-dessus de cette température, le risque augmente.
Pour un service d'eau de mer supérieur à 80 degrés, spécifiez GR7 ou GR12 au lieu de GR1.Ces qualités contiennent de petites additions de palladium ou de molybdène qui améliorent la résistance à la corrosion caverneuse à des températures plus élevées.
La plupart des échangeurs de chaleur refroidis à l'eau de mer fonctionnent entre 40 et 60 degrés. GR1 fonctionne bien dans cette gamme.
Le GR1 est-il meilleur que le 316L et le cuivre-nickel dans l'eau de mer ?
| Matériel | Résistance aux piqûres | Résistance à la corrosion caverneuse | Durée de vie typique |
|---|---|---|---|
| Titane GR1 | Excellent | Bon (jusqu'à 80 degrés) | 20+ ans |
| Titane GR2 | Excellent | Bon (jusqu'à 80 degrés) | 20+ ans |
| Inox 316L | Pauvre | Pauvre | 6 à 18 mois |
| 90/10 Cu-Ni | Équitable | Équitable | 5 à 10 ans |
| 70/30 Cu-Ni | Bien | Équitable | 10 à 15 ans |
| Super duplex (2507) | Bien | Équitable | 10 à 15 ans |
GR1 et GR2 fonctionnent de manière identique dans l’eau de mer.La différence d'oxygène entre les qualités n'affecte pas la résistance à la corrosion. Le choix entre GR1 et GR2 pour l’eau de mer dépend des exigences de fabrication et non des performances en matière de corrosion.
Le biofouling s’attache-t-il aux tubes en titane GR1 ?
Oui. Les organismes marins s'attachent à la plupart des surfaces. Le GR1 n’est pas à l’abri du bioencrassement. Les balanes, les moules et les algues s'attacheront aux tubes en titane tout comme elles s'attacheront à l'acier inoxydable ou aux alliages de cuivre.
La différence est le nettoyage.Les tubes en titane tolèrent des méthodes de nettoyage agressives qui endommageraient d'autres matériaux.
Jet d'eau à haute-pression (jusqu'à 10 000 psi) - aucun dommage
Nettoyage de la balle éponge - pas de problème
Nettoyage chimique aux acides - le titane résiste à la plupart des acides utilisés pour le détartrage
Les alliages de cuivre-nickel s'érodent sous le nettoyage à haute-pression car leur film protecteur est plus doux. Un échangeur de chaleur en titane peut être nettoyé de manière agressive sans se soucier de la perte ou des piqûres des parois des tubes.
Le GR1 peut-il être utilisé en eau polluée ou saumâtre ?
Oui. Les eaux de mer polluées, les eaux saumâtres et les eaux d'estuaire sont toutes acceptables pour le GR1.
Le sulfure d'hydrogène (H₂S) issu de conditions anaérobies n'attaque pas le titane. Les alliages de cuivre-nickel subissent une corrosion accélérée des sulfures. Ce n'est pas le cas du titane.
L'ammoniac, un autre polluant courant dans l'eau de refroidissement, n'affecte pas non plus le titane. La fissuration par corrosion sous contrainte due à l'ammoniac -, un problème connu pour les alliages de cuivre et certains aciers inoxydables -, ne se produit pas dans le titane.
Quelle est la température limite du GR1 dans l’eau de mer ?
GR1 convient au service continu d'eau de mer de 0 degré à environ 80 degrés (32 degrés F à 176 degrés F) à pH neutre (6-8).
Au-dessus de 80 degrés, le risque de corrosion caverneuse augmente considérablement.Si la température de fonctionnement dépasse 80 degrés, passez au GR7. GR7 résiste à la corrosion caverneuse dans l'eau de mer jusqu'à 200 degrés.
En dessous de 0 degré, l’eau de mer gèle. Pour les applications inférieures à -zéro, GR1 maintient la ductilité jusqu'à -200 degrés. Aucune fragilisation ne se produit.
Le GR1 a-t-il fait ses preuves dans le service-à long terme de l'eau de mer ?
Les tubes en titane GR1 sont en service dans l'eau de mer depuis les années 1970. Des milliers d'échangeurs de chaleur, de condenseurs et de refroidisseurs utilisent le GR1 ou le GR2 dans les centrales électriques côtières, les usines de dessalement, les plates-formes offshore et les navires.
La durée de vie documentée dépasse 20 ans dans la plupart des cas.De nombreuses installations fonctionnent encore avec des tubes d'origine après 30+ ans.
Les échecs qui surviennent sont presque toujours dus à :
Corrosion caverneuse au niveau des joints des plaques tubulaires (mauvais roulement ou mauvais joints)
Fragilisation par l'hydrogène due à une surprotection cathodique (rare)
Dommages mécaniques lors du nettoyage ou de l’entretien
Une conception et une installation appropriées évitent ces pannes.
FAQ
1. Combien de temps le tube en titane GR1 durera-t-il dans l'eau de mer ?
20 à 30 ans minimum. De nombreuses installations dépassent 30 ans sans perte de paroi mesurable. Le facteur limitant est généralement un dommage mécanique et non la corrosion.
2. Le GR1 creuse-t-il dans l’eau de mer comme le 316L ?
Pas de. 316piqûres de L, car les chlorures décomposent sa couche d'oxyde. La couche d'oxyde du GR1 est stable dans les chlorures. Les piqûres ne se produisent pas dans l’eau de mer propre.
3. Quelle est la température maximale du GR1 dans l’eau de mer ?
80 degrés (176 degrés F) pour des conditions sans crevasses-. Au-dessus de 80 degrés, passez au GR7. En dessous de 80 degrés, GR1 est fiable.
4. Le GR1 peut-il gérer l’eau de mer stagnante ?
Oui, mais avec des limites. Les conditions stagnantes permettent à l’encrassement biologique de s’accumuler. Les crevasses encrassées peuvent entraîner une corrosion caverneuse, en particulier au-dessus de 60 degrés. Un débit minimum de 1,5 m/s est recommandé pour un service à long terme-.
5. Le GR1 est-il meilleur que le GR2 pour l’eau de mer ?
Aucune différence dans les performances de corrosion. Le choix entre GR1 et GR2 pour l'eau de mer doit être basé sur les besoins de fabrication. Le GR1 est plus ductile pour le pliage et le laminage. GR2 est plus solide mais moins formable.
6. Le GR1 réagit-il avec le chlore ou l'eau de mer chlorée ?
Non. GR1 résiste au chlore et à l’hypochlorite jusqu’à des concentrations modérées. Certaines usines de dessalement utilisent de l’eau de mer chlorée pour lutter contre l’encrassement biologique. GR1 gère cela sans problème.
7. Le GR1 peut-il être utilisé avec des tuyaux à revêtement en caoutchouc ?
Oui, mais évitez de serrer le caoutchouc-sur-les crevasses en titane. Si le revêtement en caoutchouc entre en contact avec la surface du tube, assurez-vous que le joint est scellé pour éviter le piégeage de l'eau de mer. Les joints métalliques sont préférés.
8. Quel est le risque de corrosion galvanique avec d’autres métaux présents dans l’eau de mer ?
Le titane est cathodique pour la plupart des autres métaux présents dans l’eau de mer. Lorsqu’il est connecté à de l’acier au carbone, de l’aluminium ou des alliages de cuivre, l’autre métal se corrode plus rapidement.Isolez le titane des métaux différents à l’aide de joints ou de revêtements en plastique.
9. Le soudage affecte-t-il la résistance à la corrosion dans l’eau de mer ?
Pas si cela est fait correctement. Un tube GR1 correctement soudé (soudure à l'argent, support à l'argon) a la même résistance à la corrosion que le métal de base. Une soudure contaminée (couleur bleu ou paille) se corrodera préférentiellement.
10. Comment nettoyer le bioencrassement des tubes GR1 ?
Le jet d'eau à haute-pression (5 000 à 10 000 psi) fonctionne bien. Le nettoyage à la balle éponge est également efficace. Un nettoyage acide avec de l’acide chlorhydrique ou sulfamique inhibé est acceptable. Ne pas utiliser d'acide fluorhydrique - il attaque le titane.
Conditionnement
Les tubes en titane ASTM B338 sont emballés dans des caisses en bois de qualité d'exportation-ou dans des faisceaux à ossature d'acier-, chaque extrémité de tube étant bouchée pour empêcher la pénétration d'humidité et la contamination par les débris.Les tubes sont séparés par des séparateurs en mousse ou en carton pour éviter de rayer la surface pendant le transport. Pour les tubes coudés en U, un emballage plastique individuel et une séparation des couches sont fournis pour maintenir la géométrie du coude.Tous les emballages sont conformes à la NIMP-15 pour les expéditions internationales, et les numéros de chauffe sont clairement marqués sur chaque paquet ou caisse pour une traçabilité complète à la réception.
Notre usine et nos équipements
Notre usine est équipée de lignes de production dédiées aux tubes en titane, notamment de broyeurs à froid, de bancs d'étirage et de fours de recuit remplis d'argon-spécialement calibrés pour le titane commercialement pur.Pour les tubes soudés, nous utilisons des postes de soudage TIG automatiques avec surveillance en ligne des courants de Foucault pour détecter les défauts des cordons de soudure en temps réel.L'équipement d'inspection comprend un spectromètre à spectre complet-pour la vérification chimique, un détecteur de défauts à ultrasons pour les tubes sans soudure et un testeur de pression hydrostatique évalué à 10 000 psi.Tous les tubes finis passent à travers un micromètre laser pour mesurer le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi.Notre laboratoire qualité effectue des contrôles croisés-indépendants sur chaque lot de chaleur., et tous les équipements d'inspection sont calibrés chaque année selon les normes de traçabilité du NIST-. Cette configuration nous permet de produire des tubes ASTM B338 qui atteignent ou dépassent systématiquement les performances mécaniques et de corrosion requises.
