Le titane dans les applications marines

Le génie maritime est constamment confronté à des défis difficiles de salinité élevée, de pression élevée et de corrosion sévère. Les matériaux traditionnels comme l’acier et les alliages de cuivre souffrent d’une courte durée de vie, de coûts de maintenance élevés et d’une dégradation rapide des performances dans l’eau de mer - les pipelines en acier peuvent tomber en panne à cause de la corrosion en 5 ans, et les échangeurs de chaleur en alliage cuivre-nickel durent moins de 8 ans dans l’eau de mer à haute température, entraînant des pertes mondiales annuelles de plus de 50 milliards de dollars. Avec sa perte par corrosion nulle, sa durée de vie de plus de 30 ans et ses performances révolutionnaires en matière de légèreté et de haute résistance, le titane est le choix idéal pour relever ces défis.

L’irremplaçabilité du titane découle de trois caractéristiques essentielles :

• Corrosion Resistance: The passivation film on titanium in seawater can withstand up to 100,000 ppm chloride ions, 100 ppm hydrogen sulfide, and 80℃ high-temperature seawater, with a corrosion rate of <0.001 mm/year.
• Léger : Sa densité n’est que de 57 % de celle de l’acier, et avec un rapport résistance/poids de 22, le poids structurel peut être réduit de 30 % à 40 %.
• Économie du cycle de vie : Bien que le coût initial soit 3 à 5 fois supérieur à celui de l’acier inoxydable, sa conception sans entretien de 30 ans réduit les coûts globaux de 45 %.

Des champs de pétrole et de gaz en eaux profondes aux plates-formes éoliennes offshore, des équipements de recherche polaire aux véhicules militaires de plongée profonde, le titane remodèle le système matériel de l’ingénierie maritime grâce à l’innovation technologique et à des normes améliorées. Ces percées ont non seulement un impact sur l’efficacité économique, mais soutiennent également les capacités stratégiques marines nationales.

Les applications segmentées du titane dans le domaine marin comprennent :

• Systèmes de refroidissement à l’eau de mer
• Appareils de dessalement de l’eau de mer
• Mise en valeur du pétrole et du gaz en eaux profondes
• Construction navale
• Sous-marins nucléaires
• Équipement de recherche scientifique marine et de détection
• Production d’énergie éolienne marine
• Équipements électroniques et acoustiques marins

Systèmes de refroidissement à l’eau de mer

Les systèmes de refroidissement à l’eau de mer sont largement utilisés dans les navires, les plates-formes offshore et les centrales nucléaires. Ils maintiennent les températures de fonctionnement de l’équipement en échangeant de la chaleur entre l’eau de mer et le liquide de refroidissement.

En raison de la corrosion, de la salinité et de la pollution microbienne élevées de l’eau de mer, ces systèmes exigent des matériaux dotés d’une excellente résistance à la corrosion, d’une résistance élevée et d’une stabilité à long terme. Les principaux avantages du titane sont les suivants :

• Résistance à la corrosion : Avec une abondance d’ions chlorure dans l’eau de mer, les matériaux doivent présenter des capacités anticorrosion exceptionnelles.
• Résistance et stabilité : Les systèmes doivent résister à une pression élevée, ce qui nécessite une résistance élevée et une stabilité à long terme.
• Coût et entretien : Bien que le titane ait un coût initial plus élevé, ses dépenses d’entretien et de remplacement à long terme plus faibles en font le choix idéal.

Grâce à sa résistance exceptionnelle à la corrosion par l’eau de mer, à son rapport résistance/poids élevé et à sa longue durée de vie, le titane est le matériau optimal pour les systèmes de refroidissement à l’eau de mer.

Chalco Catégories de produits

Norme : ASTM B338, ASTM B861, ASTM B862, ASTM B367, ASTM B265, ASTM B462, ASTM B363, ASTM B381, ASTM B363, ASTM B462, ASTM B381, ASTM F467, ASTM F468

Systèmes de refroidissement à l’eau de mer : comment les tubes en titane résolvent-ils les problèmes de corrosion à haute salinité et de coûts ?

Dans une eau de mer à haute température de 80 °C, les échangeurs de chaleur en alliage de cuivre-nickel durent moins de 8 ans, tandis que les tubes en titane, avec une perte par corrosion nulle et une conception sans entretien de 30 ans, sont devenus le premier choix de mise à niveau pour les systèmes de refroidissement des navires et de l’énergie nucléaire.

Comparaison des performances entre le titane et l’alliage cuivre-nickel

Comment choisir des tubes en titane pour les systèmes de refroidissement à l’eau de mer ? (Par scénario)

• Systèmes de circulation à basse pression : Le tube en titane soudé Gr2 (ASTM B862) offre un faible coût avec une résistance à la corrosion adéquate.
• Condenseurs de centrales nucléaires : Tube en titane sans soudure Gr5 (ASTM B338) avec une pression nominale de ≥20 MPa.
• Sulfur-Containing Environments: Gr7 Titanium Tube (containing 0.2% Pd) is resistant to H₂S concentrations >100 ppm.

Cas d’application spécifique des systèmes de refroidissement à l’eau de mer

Usine saoudienne de dessalement de l’eau de mer de Jubail : Utilise un tube en titane Gr2 (ASTM B338) fonctionnant à 110°C, avec une durée de vie de 30 ans, et atteint des coûts de maintenance inférieurs de 60 % à ceux des alliages de cuivre.

Équipement de dessalement de l’eau de mer

Le titane est largement utilisé dans les équipements de dessalement de l’eau de mer en raison de son excellente résistance aux hautes températures et à la corrosion. Ses applications comprennent les composants structurels, le boîtier d’échangeur de chaleur, les déflecteurs, les modules à membrane, les faisceaux de tubes d’échangeur de chaleur Flash (MSF) à plusieurs étages et les faisceaux de tubes d’évaporateur de distillation à effets multiples (MED) à basse température.

Les technologies électrolytiques, antisalissure et de soudage laser améliorent encore l’efficacité et la durabilité de l’échange de chaleur de l’équipement. Bien que le coût initial soit relativement élevé, une durée de vie supérieure à 25 ans réduit considérablement la fréquence de maintenance, ce qui permet d’obtenir un avantage en termes de coût sur l’ensemble du cycle de vie.

Produits en titane de Chalco

Comment choisir des tubes en titane pour les équipements de dessalement de l’eau de mer (par application)

• Distillation à effets multiples (MED) : Utilisez un tube soudé en titane Gr16 (ASTM B862), qui résiste à des concentrations d’ions chlorure allant jusqu’à 40 000 ppm.
• Flash multi-étagé (MSF) : Utilisez un tube en titane sans soudure Gr2 (ASTM B338) avec une épaisseur de paroi de 1,2 mm et une résistance à la pression de ≥2,5 MPa.
• Sulfur-Containing Environment: Use Gr7 Titanium Tube (containing 0.2% Palladium), capable of withstanding H₂S concentrations >100ppm.

Cas d’application

Usine saoudienne de dessalement de l’eau de mer de Jubail : Utilise des tubes en titane Gr2 (ASTM B338) d’un diamètre de tube de 25 mm × d’une épaisseur de paroi de 1,2 mm, fonctionnant à 110 °C et d’une durée de vie nominale de 30 ans.

Projet de dessalement de l’eau de mer à Tianjin, en Chine : Utilise des tubes soudés en titane Gr16 (GB/T 26057), d’une capacité quotidienne de 100 000 tonnes et d’une résistance aux ions chlorure allant jusqu’à 40 000 ppm.

Exploitation pétrolière et gazière en eaux profondes

Le développement du pétrole et du gaz en haute mer sur les plates-formes offshore, les pipelines sous-marins et les systèmes de production sous-marins nécessite des matériaux d’équipement pour résister à des conditions extrêmes telles que la haute pression, les basses températures, la salinité élevée et les forts courants océaniques. Par conséquent, les matériaux doivent posséder une résistance exceptionnelle à la corrosion, une résistance à la fatigue et une résistance élevée.

Le titane est largement utilisé car il prévient efficacement la corrosion caverneuse et la corrosion galvanique induite par des pressions supérieures à 30MPa, tout en offrant un avantage de légèreté avec une résistance spécifique deux fois supérieure à celle de l’acier. De plus, il présente d’excellentes performances contre la fissuration par corrosion sous contrainte sulfure, améliorant ainsi considérablement la fiabilité et la sécurité à long terme des équipements en haute mer.

Produits en titane fournis par Chalco

Comparaison titane vs acier

Sélection de matériaux basée sur des scénarios pour l’exploitation pétrolière et gazière en eaux profondes

• Joints de tiges de forage : Utilisez l’alliage de titane Gr29 (avec 0,1 % de ruthénium) pour augmenter la résistance à la corrosion caverneuse de 50 %.
• Colonnes montantes composites : Utilisent des tubes composites explosifs en acier au titane (ASTM B898) avec une résistance au cisaillement interfacial de ≥210MPa.
• Systèmes de soupapes : Utilisez l’alliage de titane Gr12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni), qui a réussi le test de sulfure d’hydrogène NACE TM0177.

Cas d’application

Dans le cadre d’un projet de puits de pétrole en haute mer dans le golfe du Mexique, l’utilisation de colonnes montantes composites explosives en acier au titane a prolongé la durée de vie à 25 ans (contre 8 ans pour les colonnes montantes en acier conventionnelles).

Importance des matériaux de construction navale

Les navires constamment exposés à l’eau de mer nécessitent des matériaux résistants à la corrosion, solides et légers. Le titane, avec une résistance spécifique deux fois supérieure à celle de l’acier et une résistance à la fatigue supérieure, prolonge la durée de vie des composants, réduit les coûts de maintenance et réduit le poids des navires, améliorant ainsi la vitesse et la charge utile. Sa résistance autolubrifiante à couple élevé assure une propulsion stable, tandis que sa résistance à la corrosion empêche les réactions galvaniques, ce qui renforce la fiabilité à long terme.

Produits en titane disponibles chez Chalco

Norme : ASTM B265, ASTM B338, ASTM B861, ASTM B338, ASTM B861, ASTM B338, ASTM B861, ASTM B338, ASTM B861

• 

  Plaques de titaneGr5, Gr7

  Utilisé dans les plaques extérieures de coque, les ponts, les cloisons, les superstructures, les plates-formes d’hélicoptères

• 

  Tubes en titaneGr2, Gr4, Gr9

  Appliqué dans les systèmes de tuyauterie d’eau de mer (refroidissement, ballast, lutte contre l’incendie), les systèmes hydrauliques, les tuyaux d’échappement

• 

  Profilés en titaneGr5, Gr9

  Utilisé dans les poutres structurelles de coque, les nervures, les longerons pour la réduction de poids.

• 

  Pièces moulées en titaneGr5, Gr7, Gr9

  Appliqué dans les hélices, les corps de pompe, les corps de soupapes, les pales de gouvernail

• 

  Fixations en titaneGr5, Gr5 + Copper Coating

  Utilisé pour les connexions de structure de coque, le montage d’équipement et les connexions de tuyauterie

Titane vs acier inoxydable 316

Sélection de matériaux spécifiques à l’application dans la construction navale

• Structure de la coque : Plaques de titane Gr5 (GB/T 3621), épaisseur 10-50 mm
• Système de propulsion : Pièces forgées en titane Gr9 (ASTM B381), résistance à la torsion ≥ 620MPa
• Raccords de tuyauterie : Boulons composites titane-cuivre (ASTM F467) pour une résistance à la corrosion galvanique

Sous-marins nucléaires

Les sous-marins nucléaires sont propulsés par des réacteurs nucléaires et possèdent une endurance sous-marine prolongée, une furtivité élevée et de formidables capacités de frappe. Opérant dans des environnements marins extrêmes, ils sont confrontés à des défis tels que la pression élevée en haute mer, la corrosion de l’eau de mer, les radiations nucléaires et les températures et l’humidité élevées. Leur conception et le choix de leurs matériaux nécessitent une résistance, une résistance à la corrosion et une résistance à la fatigue exceptionnelles, garantissant un fonctionnement stable à long terme sous des exigences strictes en matière de sécurité, de longévité et de fiabilité.

Le titane est un matériau de base dans les sous-marins nucléaires, principalement utilisé dans les coques pressurisées, les systèmes de propulsion, les systèmes de tuyauterie et les dispositifs acoustiques. Ses avantages sont les suivants :

• Légèreté : Le titane a une densité de seulement 57 % de celle de l’acier, ce qui réduit considérablement le poids du sous-marin et améliore la vitesse et la manœuvrabilité (par exemple, le sous-marin nucléaire de classe Alpha de la Russie atteint jusqu’à 42 nœuds sous l’eau).
• Capacité de plongée profonde : Les coques pressurisées en alliage de titane peuvent résister à des pressions en haute mer dépassant 900 mètres (le sous-marin nucléaire russe de classe M a une profondeur de plongée allant jusqu’à 1250 mètres).
• Non magnétique : Élimine la détection par les capteurs magnétiques, améliorant la furtivité.
• Résistance à la corrosion : Résistant à l’eau de mer, aux ions chlorure et à la corrosion microbienne, avec une durée de vie de plus de 30 ans, soit cinq fois plus longue que la tuyauterie en alliage de cuivre.
• Résistance aux radiations : La résistance du titane aux radiations en fait un choix idéal dans les sous-marins nucléaires où le réacteur produit des rayonnements ionisants.

Produits en titane disponibles chez Chalco

Sous-marins nucléaires : comment les alliages de titane permettent-ils d’atteindre une profondeur de plongée de 900 mètres et une furtivité tout au long du cycle de vie ?

Amélioration de la coque pressurisée : En utilisant une conception d’élément d’interstice ultra-faible (ELI), les coques pressurisées en titane étendent la profondeur de plongée de 500 mètres (typique des coques en acier) à 900 mètres, échappant ainsi à la détection par capteur magnétique.

Alliage des grands fonds marins Gr23 (Ti-6Al-4V ELI)

• La teneur en oxygène ≤ de 0,13 %, avec une ténacité à la rupture (KIC) ≥ 120 MPa√m ;
• Limite d’élasticité ≥ 825 MPa, réussissant les essais hydrostatiques à 110 MPa ;
• Non magnétique (perméabilité magnétique ≤ 1,00005), améliorant la furtivité de 70 %.

Cas d’application

Sous-marin nucléaire russe de classe Alpha : Utilise des alliages de titane Gr23 et Gr9, atteignant une profondeur de plongée de 914 mètres, une vitesse de 42 nœuds et une durée de vie de 40 ans, chaque sous-marin utilisant 3000 tonnes d’alliage de titane.

Sous-marin nucléaire russe de classe Typhoon : Utilise une coque pressurisée Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo et des hélices Ti-6Al-4V, avec une profondeur de plongée de 500 mètres (maximum 1830 mètres), un déplacement de 33 800 tonnes et 9000 tonnes d’alliage de titane par navire.

Le submersible habité chinois Jiaolong : Utilise une coque pressurisée en alliage de titane TC4ELI, capable de plonger jusqu’à 7062 mètres, avec une épaisseur de coque de 80 mm et une résistance à la compression de 1100 MPa.

Équipement de recherche et d’exploration scientifiques marines

L’équipement de recherche et d’exploration scientifiques marines est largement utilisé dans la surveillance de l’environnement océanique, les études hydrologiques, la recherche biologique, l’exploration géologique et d’autres domaines. Il englobe des appareils tels que des capteurs sous-marins, des hydrophones, des échantillonneurs, des atterrisseurs sous-marins et des bouées dérivantes.

Les équipements d’exploration fonctionnent souvent dans des environnements sous-marins et extrêmes, confrontés à de graves défis tels que la corrosion intense de l’eau de mer, la haute pression et les basses températures. Dans les missions sous-marines à long terme, ces dispositifs doivent non seulement lutter contre la corrosion et l’encrassement, mais aussi maintenir l’exactitude des données et une transmission fiable pour garantir des résultats de recherche stables et fiables.

Les alliages de titane, grâce à leur haute résistance, leur résistance à la corrosion et leurs propriétés non magnétiques, jouent un rôle essentiel dans les composants clés, tels que :

• Coques submersibles à pression en haute mer : Capables de résister à la pression de l’eau à 6000 mètres de profondeur (environ 60 MPa), réduisant le poids de plus de 40 % par rapport à l’acier traditionnel.
• Boîtiers de capteurs et d’équipements électroniques : Le faible magnétisme et la compatibilité acoustique du titane améliorent la précision de la collecte de données (par exemple, en réduisant de 30 % les interférences du signal sonar).
• Châssis de robots sous-marins (ROV/AUV) : Les conceptions légères prolongent l’endurance et s’adaptent aux opérations complexes des fonds marins.

Produits en titane disponibles chez Chalco

Titane vs alliage d’aluminium

Sélection de matériaux basée sur des scénarios pour les équipements de recherche et d’exploration scientifiques marines

• Boîtiers de pression : Utilisez l’alliage de titane Gr23 (avec KIC ≥ 120 MPa√m) pour soutenir l’exploration de toute la profondeur de l’océan.
• Bras robotiques : Utilisez des pièces forgées en titane Gr9 (avec résistance à la fatigue Δσ = 300 MPa) pour une capacité de charge de 200 kg.
• Boîtiers de capteur : Utilisez le moulage de précision en titane Gr2 (avec une tolérance de ±0,1 mm) pour une précision optimale.

Cas d’application

Le submersible habité japonais « Shinkai 6500 » : Utilise une coque pressurisée en alliage de titane Gr23 (épaisseur de 80 mm, profondeur de plongée de 6500 mètres) avec une limite d’élasticité de ≥825 MPa et une durée de vie de 40 ans, permettant une réduction de poids allant jusqu’à 35 % par rapport à l’acier.

L’explorateur américain « Orpheus » des grands fonds marins : Utilise un bras robotique en alliage de titane Gr5 avec une capacité de charge de 200 kg et une résistance à la pression de 100 MPa ; sa résistance à la fatigue est de Δσ = 300 MPa (testé sur 10⁷ cycles), ce qui le rend adapté à l’exploration de la fosse des Mariannes.

Énergie éolienne offshore

L’éolien offshore exploite l’énergie éolienne en déployant des éoliennes en mer. Ces éoliennes peuvent être à fond fixe ou flottantes, jouant un rôle crucial dans le développement de l’énergie offshore.

En raison de l’environnement marin difficile, les plates-formes éoliennes offshore doivent résister à une exposition prolongée aux vents forts, aux vagues, à la corrosion de l’eau de mer et au brouillard salin, ce qui nécessite une résistance élevée à la corrosion, une résistance, des propriétés légères et une résistance à la fatigue. Les matériaux en titane, connus pour leur légèreté, leur haute résistance et leur résistance supérieure à la corrosion, offrent des avantages clés dans les composants critiques suivants :

• Ancres et bases : Les plates-formes flottantes résistent aux courants océaniques et aux charges dynamiques. Les alliages de titane réduisent le poids de plus de 30 % et prolongent la durée de vie jusqu’à 30 ans.
• Tours et structures de support : Les composites en titane (titane-acier / titane-fibre de carbone) améliorent la résistance à la fatigue, s’adaptant aux environnements à haute pression des eaux profondes.
• Systèmes de refroidissement et connecteurs : Les tubes en titane sont utilisés dans les circuits de refroidissement des générateurs, résistant à la corrosion de l’eau de mer à haute température ; Les boulons en titane assurent une fixation résistante aux brouillards salins.

Les produits en titane de Chalco pour l’énergie éolienne offshore

Electronique marine et acoustique

L’électronique et l’acoustique marines sont largement utilisées dans la communication sous-marine, la détection de cibles et la surveillance de l’environnement, couvrant des appareils tels que les systèmes sonar, les équipements de navigation, les hydrophones et les caméras sous-marines. Ces appareils doivent fonctionner de manière fiable dans des conditions océaniques difficiles, confrontées à des défis tels que la corrosion de l’eau de mer, la haute pression, les basses températures et les fortes vibrations.

Dans les environnements sous-marins, il est essentiel d’assurer une transmission précise et stable des signaux tout en prévenant la corrosion, l’encrassement et l’encrassement biologique, ce qui garantit une fiabilité à long terme et des performances élevées. Les principaux avantages sont les suivants :

• Propriétés non magnétiques : Élimine les interférences électromagnétiques, améliorant la précision du signal acoustique (par exemple, l’erreur de positionnement du sonar réduite de 15 %).
• Résistance supérieure à la corrosion : résiste à l’eau de mer, aux ions chlorure et à la corrosion microbienne, prolongeant la durée de vie de l’équipement à plus de 20 ans (contre 5 à 8 ans pour les alliages d’aluminium).
• Faible impédance acoustique (27×10⁶ kg/m²s) : Améliore l’efficacité de la transmission des ondes sonores et réduit l’atténuation du signal.

Chalco's Titanium Products for Electronique marine et acoustique

Étude de cas d’application

Le submersible habité chinois « Jiaolong » utilise un carénage sonar en titane Gr5, capable de résister à une pression de 100 MPa, d’optimiser l’impédance acoustique de 30 % et de prendre en charge l’exploration des grands fonds marins à 7 000 mètres.

Les produits vedettes de Chalco Titanium dans le domaine marin

Plaque tubulaire en titane

La plaque tubulaire en titane, une plaque perforée dans les échangeurs de chaleur, sécurise les tubes et sépare les fluides. Laminé avec précision et percé CNC, il résiste aux environnements marins à haute température et à haute pression, servant de composant porteur central dans les échangeurs de chaleur et les condenseurs.

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Années : Gr2, Gr7, Gr12, Gr16

Norme : ASTM B265

Applications:

• Dessalement de l’eau de mer : systèmes Flash multi-étagés (MSF) et distillation à effets multiples (MED)
• Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) : Structures de soutien à la pression des échangeurs de chaleur à plaques

Plaque plaquée d’acier au titane

La plaque plaquée d’acier en titane produite par Chalco Titanium utilise le soudage par explosivité pour lier une couche de titane (pour la résistance à la corrosion) avec une couche d’acier (pour une résistance élevée), répondant à la fois aux défis de corrosion et de charge dans l’ingénierie maritime.

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Material: Gr2 Titanium Layer + Q355 Steel Layer

Norme : ASTM B898

Applications:

• Zone d’éclaboussures de la coque du navire : Résiste à l’impact des vagues et à la corrosion par brouillard salin
• Structures de transition de plate-forme marine : Relie la tuyauterie en titane aux plates-formes en acier pour prévenir la corrosion galvanique

Joint de transition titane-acier

Développé exclusivement par Chalco Titanium, le joint de transition titane-acier utilise une technologie de soudage des métaux différente pour résoudre les problèmes de corrosion galvanique, adaptée aux équipements en haute mer et aux systèmes d’alimentation marine.

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Un joint de transition titane-acier est utilisé pour relier le titane et l’acier en un seul assemblage, généralement réalisé par soudage à l’explosif ou par des méthodes similaires. Un côté est en titane, l’autre en acier, avec une couche de liaison métallurgique dense entre les deux pour une transition sans faille.

Material: Gr5 + Q355 Steel

Norme : ASTM B898

Applications:

• Offshore Oil & Gas Platforms: Flange connections between titanium tubing and carbon steel risers
• Systèmes de propulsion des navires : Segments de transition des arbres en titane aux coques en acier

Tuyau revêtu d’explosif en acier titane

Avec une couche intérieure en titane (pour la résistance à la corrosion) et une couche extérieure en acier (pour l’endurance à la pression), le tuyau à revêtement explosif en titane-acier équilibre performance et coût, surmontant les barrières de pipeline à haute pression en haute mer.

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Material: Gr2 (Gr7, Gr12) Titanium Layer + X65 Steel Layer

Norme : ASTM B898

Applications:

• Dessalement de l’eau de mer : canalisations de décharge de saumure à haute pression
• Deep-Sea Oil & Gas Transportation: 3000-meter subsea pipelines
• Systèmes de refroidissement à l’eau de mer : Tuyauterie composite de condenseur de sous-marin nucléaire

Pièces forgées en titane

À l’aide de procédés de forgeage de précision (matriçage ouvert ou matriçage), Chalco Titanium produit des composants en alliage de titane à haute résistance adaptés aux scénarios de haute pression et de stress élevés en haute mer.

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Années : Gr5, Gr23

Norme : ASTM B381

Applications:

• Arbre de propulsion du navire : Alliage de titane Gr5 forgé avec résistance à la torsion ≥ 620 MPa
• Corps de soupape en haute mer : Alliage de titane Gr23 forgé sous pression, évalué à 50 MPa

Coque pressurisée en titane

Une coque pressurisée en titane est une structure scellée fabriquée à partir d’un alliage de titane à haute résistance pour résister à des pressions externes importantes, telles que les compartiments habités dans les submersibles de haute mer, les coques de sous-marins et les récipients sous pression sous-marins.

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Chalco Titanium employs superplastic forming + electron beam welding to produce large-scale deep-sea pressure chambers for manned and unmanned submersibles. Titanium alloy is the ideal material for deep-sea pressure hulls due to its excellent strength-to-weight ratio and fatigue resistance.

Années : Gr5, Gr23

Certification : ABS (American Bureau of Shipping)

Applications:

• Sous-marins militaires : Sections de coque pressurisée de sous-marin à propulsion nucléaire
• Submersibles de recherche scientifique : compartiments habités de 7000 mètres (par exemple, « Jiaolong »)

*Le submersible habité « Jiaolong » utilise un alliage de titane TC4ELI d’une épaisseur de coque de 80 mm, testé à une pression hydrostatique de 110 MPa pour une plongée de 7062 mètres, réduisant le poids de 40 % par rapport à l’acier.

Fixations composites en titane-cuivre

Fixations composites en titane-cuivre combine the benefits of titanium alloy and copper, often seen as bimetallic bolts or studs. The titanium base + copper plating design ensures both conductivity and corrosion resistance, solving grounding and anti-corrosion needs for marine electronics.

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Material: Gr5 Titanium + T2 Copper Coating

Norme : ASTM F467

Applications:

• Systèmes de sonar : Boulons de mise à la terre de sonar remorqués
• Plates-formes flottantes : Support de capteur, connecteurs de protection contre la foudre
• Plates-formes pétrolières : Systèmes de mise à la terre anticorrosion

Hélice en alliage de titane

Une hélice en alliage de titane est une hélice marine fabriquée à partir d’un alliage de titane à haute résistance et résistant à la corrosion. Par rapport aux hélices traditionnelles en bronze ou en acier inoxydable, les hélices en titane présentent une résistance plus élevée, un poids plus léger et une résistance supérieure à la corrosion et à la cavitation.

Anode en titane

Une anode en titane fait généralement référence à une anode à base de titane recouverte d’une couche active catalytique pour la protection cathodique ou la génération électrolytique d’oxygène/chlore dans les environnements marins. La base utilise des plaques, des tubes ou des mailles en titane pur. Même sous polarisation anodique, le titane forme un film d’oxyde stable, offrant une excellente résistance à la corrosion.

• Anode de protection cathodique : Anode à oxyde métallique mixte (MMO) à base de titane pour l’anticorrosion des navires et des plates-formes
• Système anti-salissure électrolytique : L’anode en titane génère de l’hypochlorite de sodium à partir de l’eau de mer pour inhiber l’encrassement biologique

Tube d’échangeur de chaleur en titane

Utilisé dans des équipements tels que les condenseurs et les évaporateurs d’eau de mer, généralement en titane pur avec une excellente résistance à la corrosion et à l’entartrage de l’eau de mer.

Notes: Gr1, Gr2, Gr12

Standard: ASTM B338

Carénage sonar en titane

Un carénage de sonar en alliage de titane moulé avec précision réduit le bruit de turbulence et améliore le rapport signal/bruit des systèmes de sonar.

Grade: Gr5

Applications: Sous-marins militaires, navires de recherche marine

Filet antisalissure tissé en fil de titane

La maille tissée (φ0,5 mm) inhibe la fixation des balanes et d’autres organismes marins, remplaçant les peintures antisalissures à base de cuivre.

Applications: Cages en filet d’aquaculture, filtres d’entrée de navire

Pourquoi choisir Chalco Titanium comme fournisseur ?

Capacité de production robuste, assurant un approvisionnement de haute qualité

• Chaîne d’approvisionnement complète : De la fusion au formage, l’ensemble du processus est autocontrôlé pour garantir la pureté et la stabilité du matériau.
• Titane de haute pureté : Une technologie de fusion avancée est utilisée, atteignant une teneur en oxygène de ≤0,15 %, ce qui répond aux exigences de résistance à la pression des eaux profondes.
• Fabrication à grande échelle : Avec un poids maximal d’un lingot de titane de 15 tonnes, il peut répondre à la demande de composants structurels de grande taille dans les navires et les plates-formes offshore. Nous fournissons des plaques de titane d’une largeur supérieure à 3 mètres (épaisseur 5-100 mm) et des tubes en titane extrudés de grand diamètre (diamètre extérieur ≤600 mm) adaptés au refroidissement par eau de mer et aux pipelines de transport de pétrole / gaz.

Un usinage de précision pour répondre à des exigences complexes

• Traitement de surface : Nous proposons le lavage à l’acide, le sablage et l’oxydation à micro-arcs, entre autres processus de renforcement de surface pour réduire l’érosion par l’eau de mer et l’encrassement biologique. De plus, des revêtements antisalissure ou des revêtements à base d’oxyde métallique mixte (MMO) peuvent être appliqués selon les besoins.
• Découpe de haute précision : En utilisant le jet d’eau, le laser et d’autres technologies de découpe de précision, nous traitons avec précision des composants complexes.
• Technologie de soudage : Le soudage par faisceau d’électrons, le soudage TIG et d’autres méthodes garantissent des joints de soudure durables et à haute résistance.
• Procédés de formage : Des techniques telles que le formage superplastique et le filage sont utilisées pour fabriquer des composants structurels de haute précision.

Respect des normes internationales, adaptation au marché mondial

• Normes internationales : Nos produits sont conformes aux normes ASTM, GB, ABS, NACE et autres, répondant aux exigences strictes de l’ingénierie maritime.
• Certification de la société de classification : Les produits sont certifiés par plusieurs sociétés de classification faisant autorité afin de garantir la conformité du projet et de réduire les coûts de certification des clients.
• Méthodes d’essai : Nous contrôlons strictement la qualité des matériaux et des composants en combinant des essais non destructifs tels que l’UT (contrôle par ultrasons), le RT (test radiographique), le PT (test par ressuage), ainsi que des tests de simulation de brouillard salin et de pression pour garantir une fiabilité à long terme dans les environnements en haute mer ou à forte salinité.

Chaîne d’approvisionnement stable et livraison efficace

• Approvisionnement en titane à gamme complète : Nous proposons une gamme complète allant des lingots de titane et des plaques de titane aux tubes en titane, et nous prenons en charge les spécifications personnalisées pour réduire la complexité de la chaîne d’approvisionnement.
• Livraison efficace : La gestion rationalisée de la production raccourcit considérablement les cycles de livraison pour répondre aux délais urgents des projets.
• Assistance technique professionnelle : Nous fournissons une expertise dans la sélection des matériaux et l’optimisation des processus pour aider à faire avancer les projets efficacement.

Support client et garantie après-vente

• Consultation technique et solutions de conception : Des conseils professionnels sur la sélection des matériaux, la conception structurelle et les processus de soudage sont fournis pour diverses applications marines afin d’assurer l’efficacité du projet.
• Assistance à distance : L’assistance technique à distance peut être organisée pour l’installation, le soudage ou l’inspection, ce qui aide les clients à réduire les coûts d’essais et d’erreurs.
• Réponse rapide et pièces de rechange : Nos canaux de service client répondent rapidement à tout problème de qualité de produit ou de processus. Nous avons en stock des matériaux et des accessoires courants en titane pour soutenir la maintenance ou les mises à niveau continues.

FAQ

Pourquoi le coût initial du titane est-il plus élevé que celui de l’acier inoxydable ? Cela permettra-t-il vraiment d’économiser de l’argent à long terme ?

Bien que le prix unitaire du titane soit environ 3 à 5 fois plus élevé que celui de l’acier inoxydable, sa durée de vie de 30 ans sans entretien peut permettre d’économiser environ 45 % sur les coûts globaux. Par exemple, le remplacement d’un alliage de cuivre-nickel par des tubes en titane sur une plate-forme offshore a permis d’économiser plus de 2 millions de dollars en coûts de maintenance sur 30 ans. Malgré l’investissement initial plus élevé, compte tenu de l’ensemble du cycle de vie, le titane s’avère souvent plus économique.

Comment choisir la nuance d’alliage de titane appropriée ?

La sélection est basée sur des facteurs tels que l’environnement de fonctionnement, la température, la pression et le milieu corrosif :

• Pour la protection contre la corrosion en eau peu profonde, le Gr2 (Industrial Pure Titanium) est suffisant.
• Pour les applications haute pression en haute pression en eaux profondes, le Gr23 (Ti-6Al-4V ELI), avec une excellente ténacité, est idéal pour les profondeurs supérieures à 6000 mètres.
• Pour les environnements contenant du soufre, Gr7 (Ti-0.2Pd) résiste efficacement à la corrosion par sulfure d’hydrogène.
• Pour des exigences spécifiques en matière de charge, de température ou de fatigue, veuillez consulter notre équipe technique pour obtenir des recommandations précises.

Comment prévenir la corrosion galvanique lors de la connexion du titane avec de l’acier au carbone ou de l’acier inoxydable ?

Il est recommandé d’utiliser des joints isolants (tels que le PTFE) ou d’utiliser des joints de transition à revêtement explosif en titane-acier pour contrôler la zone de contact dans une région relativement stable. De plus, la limitation de la densité de courant à ≤0,1 mA/cm² (en référence aux directives AMPP) peut ralentir efficacement l’apparition de la corrosion galvanique.

Le titane se corrode-t-il dans des conditions de haute pression en haute mer ?

Les tests montrent que dans les environnements avec des ions chlorure de 100 000 ppm et une pression de 30 MPa, le taux de corrosion du titane est inférieur à 0,001 mm/an (voir ASTM G1). Pour une corrosion caverneuse des profondeurs encore plus sévère, des grades tels que le Gr29 (avec du ruthénium) peuvent être sélectionnés pour améliorer encore la résistance à la corrosion.

Quel type d’essai et de contrôle de la qualité est requis pour le titane dans les applications en haute mer ?

Pour les applications en haute mer, des tests non destructifs plus rigoureux (UT, RT, PT), des tests au brouillard salin et des tests de simulation à haute pression sont effectués pour garantir la sécurité et la stabilité du matériau dans des conditions extrêmes.

Le soudage au titane est-il complexe ? Quelles normes doivent être respectées ?

Le soudage au titane nécessite des contrôles environnementaux et opérationnels plus stricts que l’acier au carbone ou l’acier inoxydable. Il est recommandé d’utiliser le soudage au laser (qui peut réduire la zone affectée par la chaleur de 50 %) ou le soudage à l’arc à l’argon (norme AWS D10.6M), en veillant à ce que la résistance de la soudure soit de ≥90 % du matériau de base (GB/T 3620). Pour les composants épais ou critiques, une protection contre le refoulement des gaz inertes est nécessaire pour améliorer encore la qualité du soudage.

Comment assurer la sécurité des équipements fonctionnant à long terme dans des environnements marins à forte salinité et à fort impact ?

Outre la sélection d’alliages plus résistants à la corrosion, des traitements de surface supplémentaires (tels que l’oxydation à micro-arc ou les revêtements antisalissure) sont recommandés. Des essais non destructifs (UT, RT) et des essais de simulation à haute pression doivent être effectués au besoin. Des inspections régulières et des évaluations anticorrosion sur un cycle annuel ou prédéterminé peuvent prolonger efficacement la durée de vie du matériau.