Dans les essais TIMET publiés, le titane non allié n'a montré aucune érosion mesurable dans de l'eau de mer propre à 25 ft/sec (7.6 m/sec), et à 120 ft/sec (36.6 m/sec), le taux rapporté était de 0.3 mpy (0.008 mm/y). Il s'agit de résultats d'essais dans les conditions indiquées par la source, et non d'une limite de conception pour votre équipement. Ils montrent que, dans de l'eau de mer propre, le taux d'érosion n'est pas ce qui contraint un tube en titane. Deux autres facteurs peuvent le faire : les abrasifs en suspension au-delà d'une certaine concentration, et les conditions de interstice dans des chlorures concentrés chauds. Cette page présente les chiffres publiés pour les trois, avec les conditions d'essai associées.
Que montrent réellement les essais de vitesse publiés ?
Trois points de données, dans de l'eau de mer propre, pour le titane non allié et Ti-6Al-4V. Interprétez-les pour ce qu'ils sont : des résultats dans les conditions indiquées, et non une vitesse admissible.
| Vitesse de l'eau de mer | Taux d'érosion du titane non allié | Ti-6Al-4V |
|---|---|---|
| 0 à 2 ft/sec (0 à 0,61 m/sec) | Nulle | Non rapporté |
| 25 ft/sec (7,6 m/sec) | Nulle | Non rapporté |
| 120 ft/sec (36,6 m/sec) | 0.3 mpy (0.008 mm/y) | 0.4 mpy (0.010 mm/y) |
Valeurs issues du manuel publié de TIMET (Titanium Metals Corporation) sur la résistance à la corrosion du titane, érosion du titane non allié et de Ti-6Al-4V dans l'eau de mer. Deux limites quant à la portée de ces résultats. « Néant » signifie qu'aucune perte n'est mesurable selon la méthode de la source, et non une perte nulle. La source n'indique pas non plus la géométrie d'essai, si la vitesse indiquée correspond à l'écoulement principal ou à un impact local, la composition chimique de l'eau ou la durée d'exposition pour ces lignes. Les chiffres permettent donc de classer le matériau plutôt que de qualifier une configuration de tube. Votre propre vitesse de conception doit toujours être vérifiée par rapport aux impacts aux entrées et aux coudes, ainsi qu'aux vibrations induites par l'écoulement.
Là où le titane échoue réellement : la charge abrasive
Dans l'eau propre, le taux d'érosion reste faible sur l'ensemble des vitesses testées ; ce qui modifie la situation est ce que l'eau transporte. La même source publiée indique des essais avec ajout d'abrasifs de 6.6 à 23.6 ft/sec, réalisés pendant 2000 heures avec des concentrations de sable correspondant à une prise d'eau réelle et pendant seulement 1 heure avec des concentrations de boue abrasive. La vitesse reste importante, tout comme la taille des particules, leur dureté et l'angle d'impact ; les lignes ci-dessous font varier plus d'un facteur à la fois et doivent être lues comme des résultats de présélection :
| État | titane non allié | 70Cu-30Ni | Laiton d'aluminium |
|---|---|---|---|
| Eau de mer propre, 23.6 ft/sec, 10000 h | Nulle | Corrosion par piqûres | Corrosion par piqûres |
| 40 g/l de sable 60-mesh, 6.6 ft/sec, 2000 h | 0.1 mpy (0.0025 mm/y) | 3.9 mpy (0.10 mm/y) | 2.0 mpy (0.05 mm/y) |
| 40 g/l d'émeri 10-mesh, 6.6 ft/sec, 2000 h | 0.5 mpy (0.0125 mm/y) | Érosion sévère | Érosion sévère |
| 4 pour cent d'émeri 80-mesh, 13.5 ft/sec, 17.5 h | 3.3 mpy (0.083 mm/y) | 2.6 mpy (0.065 mm/y) | Non rapporté |
| 40 pour cent d'émeri 80-mesh, 23.6 ft/sec, 1 h | 59.1 mpy (1.5 mm/y) | 78.7 mpy (2.0 mm/y) | Non rapporté |
Lisez attentivement les deux dernières lignes, car elles constituent la partie la plus réaliste. À une concentration de 4 pour cent d'émeri, le cupronickel est légèrement meilleur que le titane et, à une concentration de 40 pour cent, les deux taux dépassent 1 mm par an. Notez ce que représente la dernière ligne : un essai de 1 heures avec une perte extrapolée à un taux annuel. Il s'agit d'une valeur de présélection, et non d'un taux en service, et la colonne du laiton d'aluminium n'est indiquée pour aucune de ces deux lignes, de sorte que le classement est incomplet. Le titane n'est pas un matériau résistant à l'abrasion ; il est nettement meilleur aux concentrations de sable rencontrées par une prise d'eau réelle, et il cesse d'être la solution lorsque le flux est en pratique une boue abrasive. Valeurs issues du même manuel TIMET, érosion du titane non allié dans l'eau de mer contenant des solides en suspension.
Ce que montrent les expositions longues sur des sites réels
| Site et écoulement | Durée | titane non allié | 70Cu-30Ni |
|---|---|---|---|
| Brixham Sea, 32.2 ft/sec (9.8 m/sec) | 12 mois | Inférieur à 0.098 mpy (inférieur à 0.0025 mm/y) | 11.8 mpy (0.3 mm/y) |
| Kure Beach, 3.3 ft/sec (1 m/sec) | 54 mois | 0.00003 mpy (0.00000075 mm/y) | Non rapporté |
| Wrightsville Beach, 2.0 à 4.3 ft/sec | 6 mois | 0.004 mpy (0.0001 mm/y) | 0.9 mpy (0.022 mm/y) |
À Brixham, l'échantillon d'aluminium du même essai était perforé. Il s'agit d'expositions de plusieurs mois et de plusieurs années sur des sites nommés, et non d'heures en laboratoire, ce qui explique pourquoi elles ont davantage de poids lors d'une revue de conception qu'un seul essai accéléré.
La limite qui détermine réellement votre nuance : la corrosion caverneuse
La vitesse détermine rarement la nuance de titane. Ce sont les chlorures concentrés chauds dans une interstice qui le font. Les essais publiés de 500 heures à ébullition utilisant des éprouvettes de interstice métal-PTFE distinguent clairement les nuances :
| Milieu à ébullition | pH | Non allié (classe Grade 2) | Ti-0.3Mo-0.8Ni (Grade 12) | Contenant du palladium (classe Grade 7) |
|---|---|---|---|---|
| NaCl saturé | 3.0 | A échoué | A résisté | A résisté |
| ZnCl2 saturé | 3.0 | A échoué | A résisté | A résisté |
| 42 pour cent MgCl2 | 4.2 | A échoué | A résisté | A résisté |
| 10 pour cent NH4Cl | 4.1 | A échoué | A résisté | A résisté |
| 10 pour cent Na2SO4 | 2.0 | A échoué | A résisté | A résisté |
| NaCl saturé plus Cl2 | 2.0 | A échoué | A échoué | A résisté |
| 10 pour cent FeCl3 | 0.6 | A échoué | A échoué | A résisté |
Ce que ce tableau démontre, de manière limitée : parmi ces sept solutions bouillantes avec un interstice étroit, la nuance non alliée a échoué dans tous les cas, Grade 12 a résisté dans cinq cas et a échoué dans les deux environnements de chlorures oxydants, et la nuance contenant du palladium a résisté dans les sept cas. Il s'agit d'un classement des nuances dans une condition de criblage sévère. Ce n'est pas une limite de service, car le tableau ne comporte aucune plage de température inférieure à l'ébullition, aucune activité des chlorures, aucune géométrie d'interstice autre que celle utilisée, aucune condition de transfert thermique ni aucune profondeur d'attaque admissible. Utilisez-le pour connaître l'ordre des nuances et savoir que les chlorures oxydants distinguent Grade 12 de la nuance au palladium ; utilisez vos propres données de service pour situer les conditions de service réelles. L'eau de mer ambiante ne correspond pas du tout à cet environnement, et le titane non allié y est le choix correct et habituel.
La variable que cette page ne résout pas : la température
Les essais ci-dessus concernent soit l'eau de mer ambiante, soit l'ébullition. La plupart des conditions de service réelles se situent entre les deux, et cet écart est celui où la sélection de la nuance est réellement déterminée. Le même manuel TIMET indique une résistance générale à la corrosion dans l'eau de mer jusqu'à des températures de 500 F (260 C), et cartographie la limite de corrosion caverneuse pour chaque nuance en fonction de la température et du pH dans une saumure de NaCl saturée. Si votre service est une boucle d'eau de mer chlorée à 60 C, ni les données ambiantes ni les données à l'ébullition ne répondent à la question ; la carte température-pH y répond. Communiquez la température de fonctionnement, le pH et le chlore résiduel avec la demande, et les conditions de service pourront être situées par rapport à cette limite plutôt que déduites des deux extrêmes de cette page.
Là où le titane est entièrement la mauvaise solution
| État | Pourquoi le titane est exclu |
|---|---|
| Fluor gazeux, et fluorures en service aqueux acide | L'acide fluorhydrique peut se former à partir de quantités infimes et attaque rapidement le titane ; les recommandations publiées indiquent explicitement que le titane n'est pas recommandé au contact du fluor gazeux |
| Charge abrasive de type boue | Voir la ligne avec 40 pour cent d'émeri ci-dessus : le titane et le cupronickel échouent tous deux |
| Chlore sec ou brome sec | Le titane est attaqué par le gaz sec et est passivé par la présence d'humidité |
Indiquer les exclusions fait partie d'une page de sélection utilisable. Un fournisseur qui énumère uniquement ce qu'un métal peut supporter ne vous a pas donné suffisamment d'éléments pour concevoir.
Ce que cela signifie pour la commande
| Ligne de commande | À indiquer |
|---|---|
| Nuance et norme | Grade 2 selon ASTM B338 pour tube d'eau de mer ambiante ; Grade 12 ou Grade 7 lorsque des conditions crédibles d'interstice en chlorures chauds sont présentes |
| Données de service à communiquer | Milieu, concentration en chlorures, température, pH, dosage de chlore libre et solides en suspension attendus |
| Vitesse | Indiquez la vitesse de conception afin que l'épaisseur de paroi et l'espacement des supports soient vérifiés vis-à-vis des vibrations, et non de l'érosion |
| Contrôle | Indiquez la classe d'acceptation ultrasonore et la norme de méthode pour le tube, ainsi que toute exigence relative aux courants de Foucault |
| Certificat | EN 10204 type 3.1 avec numéros de coulée et de versement |
Une conséquence mérite d'être clairement indiquée, car elle modifie un plan : dans une eau de mer propre en écoulement, les vitesses d'érosion publiées sont suffisamment faibles pour que le tube en titane soit normalement dimensionné en fonction de la pression et des vibrations plutôt que d'une surépaisseur de corrosion sur la paroi. Une remarque pratique issue du chiffrage de ce travail : pour les tubes en titane destinés à l'eau de mer, la limite de conception déterminante est généralement la vibration induite par l'écoulement et l'espacement des supports, et non la perte de métal. Cela modifie ce que votre RFQ devrait nous demander de confirmer.
Détails des spécifications avec sources
Les valeurs de corrosion et d'érosion ci-dessus proviennent du manuel publié de TIMET (Titanium Metals Corporation) sur la résistance à la corrosion du titane : érosion du titane non allié et du Ti-6Al-4V dans l'eau de mer à 0 à 2, 25 et 120 ft/sec ; érosion dans l'eau de mer contenant des solides en suspension aux charges abrasives et durées indiquées ; érosion dans des sites d'eau de mer nommés sur 6 à 54 mois ; et résistance à la corrosion caverneuse dans des solutions bouillantes à partir d'essais de 500 heures utilisant des échantillons à interstice métal-PTFE. Les identités et limites des nuances sont conformes à ASTM B338 pour les tubes sans soudure et soudés ; les valeurs de composition citées ici correspondent aux identités de nuance correspondantes, ASTM B348 n'étant cité que lorsque la barre est la forme de produit. Grade 2 sous UNS R50400 avec oxygène à 0.25 pour cent maximum et résistance à la traction à 345 MPa minimum à l'état recuit, Grade 7 sous UNS R52400 avec palladium à 0.12 à 0.25 pour cent, et Grade 12 sous UNS R53400 avec molybdène à 0.2 à 0.4 pour cent et nickel à 0.6 à 0.9 pour cent.
Note sur le domaine des données d'interstice : ces résultats décrivent des solutions concentrées bouillantes avec un interstice métal-PTFE délibérément étroit pendant 500 hours. Il s'agit d'un essai de classement des nuances, et non d'une prévision de durée de vie en service dans votre équipement, et ils ne décrivent pas l'eau de mer ambiante, où le titane non allié est le choix habituel. Beiyu Titanium fournit les tubes et barres selon les normes nommées ci-dessus avec un certificat de réception 3.1 selon EN 10204 selon le périmètre de la commande ; les données de corrosion sont des données d'essais publiées par des tiers, et non des résultats d'essais de Beiyu.
Questions fréquemment posées
Existe-t-il une vitesse maximale d'eau de mer pour les tubes de condenseur en titane ? Les données publiées n'en indiquent pas. TIMET rapporte 0.3 mpy (0.008 mm/y) à 120 ft/sec (36.6 m/sec) dans de l'eau de mer propre, ce qui indique que l'érosion n'est pas la première contrainte, mais la source ne précise ni la géométrie d'essai ni si cette vitesse est une vitesse globale ou une vitesse d'impact. En pratique, les limites déterminantes proviennent des vibrations induites par l'écoulement, de l'espacement des supports et de l'impact à l'entrée, qui sont des questions de conception mécanique et doivent figurer dans votre base de conception du tube, et non dans un tableau de corrosion.
Le sable dans la prise d'eau modifie-t-il la réponse ? Dans le même manuel TIMET, à 40 g/l de sable de 60-mesh et 6.6 ft/sec pendant 2000 hours, le titane non allié a présenté 0.1 mpy tandis que le 70Cu-30Ni a présenté 3.9 mpy dans le même essai. Le titane est bien meilleur aux charges réelles de prise d'eau. Aux charges de boue, les deux matériaux échouent, et la réponse honnête est alors qu'aucun des deux n'est le bon choix.
Quand dois-je passer de Grade 2 à une autre nuance ? Lorsque des chlorures chauds concentrés peuvent stagner dans un interstice. Grade 12 couvre la majeure partie de cette plage ; le chlore libre ou le chlorure ferrique oriente la sélection vers la nuance contenant du palladium. Le mécanisme et la logique de sélection de la nuance sont présentés dans Titane Grade 12 dans les saumures chaudes et les services avec interstices et Titane Grade 7 dans les acides réducteurs.
Comment le titane se compare-t-il globalement au cuivre-nickel pour l'eau de mer ? La comparaison des matériaux pour le service en eau de mer figure dans titane par rapport aux aciers inoxydables et au cuivre-nickel dans l'eau de mer.
Quelle norme de tube s'applique ? ASTM B338 couvre les tubes en titane sans soudure et soudés pour condenseurs et échangeurs de chaleur ; le guide est disponible à l'adresse le guide ASTM B338 des tubes et tuyaux en titane.
Envoyez les données de service avec la demande de prix
Envoyez le fluide, la concentration en chlorures, la température, le pH, le dosage de chlore, les solides en suspension et la vitesse de conception, ainsi que la nuance, la norme, les dimensions et la quantité à la page de demande de prix de Beiyu. Révisé par Penn Ma, 15 ans d'expérience dans l'exportation de produits d'usine en titane. Dernière révision : 2026-09-01.