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Tube soudé en titane ASTM B337

Les tubes soudés en titane sont des produits tubulaires fabriqués en laminant des feuilles ou des bandes de titane et d'alliage de titane en forme de tube et en les soudant le long de l'axe longitudinal. Par rapport aux tubes en titane sans soudure, les tubes soudés en titane offrent des avantages significatifs en termes d'efficacité de production, de contrôle des coûts et de disponibilité de grands diamètres-, ce qui en fait un segment important des applications du titane.

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Description

qu'est-ce que le tube soudé en titane ASTM B337 ?

Les tubes soudés en titane sont des produits tubulaires fabriqués par laminage et soudage de bandes ou de feuilles de titane ou d'alliage de titane. Ils diffèrent des tubes en titane sans soudure, produits par perçage et laminage. Leurs principaux avantages incluent une cohérence dimensionnelle élevée, un faible coût et la capacité de produire de grandes longueurs, ce qui les rend particulièrement adaptés aux scénarios de production à parois minces-, à grand-diamètre et à-volume élevé.

En raison de leurs trois avantages clés :-résistance exceptionnelle à la corrosion, construction légère et-rentabilité-les tubes en titane soudés sont devenus le matériau de choix dans les secteurs de la chimie, de la marine et de l'énergie. Grâce aux progrès de la technologie du soudage et de la science des matériaux, les tubes soudés en titane remplacent progressivement les tubes en titane sans soudure et les tubes en acier inoxydable, jouant un rôle de plus en plus important dans la fabrication d'équipements haut de gamme.

Spécifications et dimensions

Diamètre extérieur : Φ10 mm – Φ3000 mm (généralement Φ19 – Φ219 mm)
Épaisseur de paroi : 0,5 à 12 mm (généralement 0,5 à 1,5 mm pour les échangeurs de chaleur)
Longueur : Tubes droits Inférieure ou égale à 18 m ; tubes serpentins jusqu'à plusieurs centaines de mètres (pour échangeurs de chaleur serpentins)
Tolérances dimensionnelles (en utilisant ASTM B338 comme exemple) :
Diamètre extérieur : ±0,1 mm (Φ < 25 mm) ou ±0,5 % (Φ supérieur ou égal à 25 mm)
Épaisseur de paroi : ±10 % (mais pas moins de 87,5 % de l'épaisseur de paroi nominale)

Processus de fabrication

Formage à froid-+ Soudage TIG/GTAW (le plus courant)

Préparation de la bande : utilisez une-bande de titane laminée à froid ; la surface doit être décapée (à l'aide d'un mélange de HF et HNO₃) pour éliminer la couche d'oxyde.

Processus de formage : laminé progressivement en cercle à l'aide d'une machine de formage à froid multi-rouleaux-. Exigence de précision de formage : Rondeur Inférieure ou égale à 0,5% du diamètre extérieur.

Processus de soudage :

Soudage TIG (soudage au gaz inert au tungstène) : la méthode la plus largement utilisée, offrant une qualité de soudure élevée et adaptée aux tubes à paroi mince- (0,5 à 3 mm)

Soudage à l'arc plasma (PAW) : haute densité d'énergie et vitesse de soudage rapide, adapté aux tubes à paroi moyenne-à-d'épaisseur-(3 à 8 mm)

Soudage laser : zone affectée par la chaleur extrêmement petite ; convient aux produits de haute-précision,-à parois minces et haut de gamme-

Traitement après-soudage : recuit en-ligne (550 à 700 degrés) pour soulager les contraintes de soudage et prévenir la susceptibilité à la corrosion intergranulaire.

Points clés de contrôle de qualité :

Pureté du gaz de protection : pureté Ar supérieure ou égale à 99,999 %, point de rosée inférieur ou égal à -50 degrés ; ceci est essentiel pour empêcher l’oxydation des soudures

Contrôle de la vitesse de soudage : des vitesses excessivement élevées peuvent entraîner un manque de fusion ; des vitesses excessivement basses peuvent élargir la zone affectée par la chaleur-et provoquer un grossissement des grains

Rapport de profil des cordons de soudure : maintenez un rapport largeur-sur-profondeur de 1,3 à 2,0 pour garantir l'absence de contre-dépouille ou de porosité.

Avantages clés

Résistance exceptionnelle à la corrosion : un film dense d'oxyde de TiO₂ se forme à la surface, n'offrant pratiquement aucune corrosion dans les environnements difficiles tels que l'eau de mer, les chlorures, les acides organiques et le chlore gazeux humide. Avec une durée de vie de 15 à 20 ans, il dure 3 à 5 fois plus longtemps que les matériaux de tuyauterie traditionnels
Léger et haute résistance : avec un rapport résistance-/-poids extrêmement élevé, il peut réduire le poids du système de 30 à 50 %, réduisant ainsi les coûts d'installation et de transport tout en améliorant l'efficacité énergétique.
Rentabilité significative : bien que l'investissement initial soit environ 30 % plus élevé que celui de l'acier inoxydable, le coût du cycle de vie est inférieur de plus de 50 %, réduisant ainsi la fréquence de maintenance et de remplacement.
Flexibilité de fabrication : Les tuyaux peuvent être produits avec des diamètres extérieurs allant de 6 mm à 1 300 mm et des épaisseurs de paroi de 0,5 mm à 7,5 mm, avec des longueurs supérieures à 12 mètres, répondant aux exigences des projets d'ingénierie spécialisés.
Durabilité et sécurité environnementales : non-magnétique et hautement biocompatible, ce qui le rend adapté aux applications médicales, alimentaires et d'eau potable, et 100 % recyclable.

Principales applications

1. Industries chimiques et pétrochimiques

Faisceaux de tubes d'échangeur de chaleur/condenseur : représentent plus de 60 % de la consommation de tubes soudés en titane ; convient aux milieux corrosifs tels que l'acide acétique, le chlore-alcali, le PTA et le MDI

Tuyauterie de transport : transporte des fluides hautement corrosifs tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique et la soude caustique, en particulier dans les applications impliquant de l'acide sulfurique dilué (inférieur ou égal à 25 %) et du chlore gazeux humide.

Systèmes de refroidissement à l'eau de mer : conduites d'eau en circulation pour les centrales électriques côtières et les installations pétrochimiques, résolvant les problèmes de corrosion des ions chlorure

2. Ingénierie offshore et dessalement

Usines de dessalement : systèmes à membrane RO et tubes d'évaporateur ; résistant à la corrosion de l'eau de mer à haute salinité avec une durée de vie supérieure à 20 ans

Plates-formes offshore : tuyauterie d'extinction d'incendie, systèmes d'eau de ballast et tuyauterie de refroidissement par eau de mer ; réduit le poids de la plate-forme et réduit les coûts de maintenance

Industrie de la construction navale : systèmes de tuyauterie pour sous-marins nucléaires, méthaniers et chimiquiers ; répond aux exigences de construction légère et de résistance à la corrosion

3. Production d’électricité et nouvelles énergies

Condenseurs de puissance nucléaire : le matériau de tuyauterie préféré pour les centrales nucléaires de classe 1-million-kilowatt ; déjà utilisé en masse dans des projets tels que la centrale nucléaire de Zhangzhou

Stockage et transport de l'hydrogène : pipelines d'hydrogène à haute-pression ; la faible sensibilité du titane à la fragilisation par l'hydrogène le rend adapté aux systèmes haute pression-de 70 MPa

Photovoltaïque/Semi-conducteurs : pipelines pour le transport de supports de haute-pureté, répondant à des exigences de propreté ultra-élevées

4. Médical et alimentaire

Dispositifs médicaux : articulations artificielles, implants dentaires et conduites de distribution de gaz médicaux, offrant une excellente biocompatibilité

Transformation des aliments : lignes de production de jus de fruits, de produits laitiers et de condiments, offrant une résistance à la corrosion et garantissant l'absence de lixiviation de métaux lourds

5. Aérospatiale et automobile

Systèmes hydrauliques d'avion : tubes légers qui améliorent le rendement énergétique

Tuyaux d'échappement automobiles : tuyaux soudés en alliage de titane qui réduisent le poids et améliorent la résistance à la chaleur, adaptés aux -voitures de sport haut de gamme et aux véhicules à énergie nouvelle.