Les brides en titane, en tant que composants de raccordement de tuyaux, jouent un rôle crucial dans les systèmes industriels. La densité du titane est d'environ 4,43-4,5 g/cm³, ce qui ne représente que 60 % de celle de l'acier ordinaire. Cela réduit considérablement le poids global du système de tuyauterie, peut réduire considérablement le poids du corps du moteur et améliorer le rendement énergétique. En même temps, il est particulièrement crucial dans des domaines tels que l'aérospatiale. Par exemple, les brides en titane sont utilisées dans les systèmes hydrauliques des avions. La résistance à la traction des alliages de titane est aussi élevée que plus de 895 MPa, et la limite d'élasticité dépasse 825 MPa. Cette caractéristique de haute résistance leur permet de résister à une énorme pression interne dans les systèmes de canalisations à haute pression sans subir de déformation plastique. Ce qui est le plus apprécié dans l'industrie, c'est la résistance à la corrosion des brides en alliage de titane. Dans des environnements difficiles tels que le génie chimique et le génie maritime, les brides en titane démontrent une très forte résistance à l'eau de mer, à la saumure, aux ions chlorure, aux acides forts (tels que l'acide sulfurique et l'acide nitrique) et aux milieux alcalins forts. Parallèlement, le film d'oxyde dense formé sur la surface du titane peut se réparer automatiquement et empêcher les milieux corrosifs de pénétrer dans le substrat. Dans les systèmes de dessalement de l'eau de mer, la durée de vie des brides en titane peut être plus de dix fois supérieure à celle des brides en acier au carbone, ce qui en fait presque le seul choix pour de telles applications.
Un modèle décisionnel tridimensionnel pour la sélection des matériaux
Dimension de l'environnement corrosif
Pour les milieux contenant des ions chlorure (tels que l'eau de mer et l'eau de Javel), les grades TA9 (Ti-0,2Pd) ou Gr7 sont préférés, car leur résistance à la corrosion caverneuse est 10 fois supérieure à celle du titane pur. Dans les environnements acides fortement réducteurs (tels que l'acide sulfurique bouillant à 10 %), le TA10 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) doit être sélectionné. Sa résistance à la corrosion dépasse celle du titane pur de trois ordres de grandeur. Pour les solutions alcalines à forte concentration (telles que la production de soude caustique), il est conseillé d'utiliser du titane pur TA1, car il forme un film protecteur de titanate de sodium dans un environnement avec un pH > 12
Dimension des performances mécaniques
Pour les systèmes à haute pression (PN≥10,0 MPa), les pièces forgées TC4 (Ti-6Al-4V) sont préférées, avec une limite d'élasticité supérieure à 825 MPa. Pour les conditions de travail à basse température (telles que les systèmes GNL), des alliages à éléments à très faible écartement comme le TA7 ELI ou le Ti5Al-2.5Sn ELI doivent être adoptés. Pour assurer la ténacité aux chocs à -196℃, les brides forgées TA3 sont recommandées pour les applications à charge cyclique, car leur résistance à la fatigue est supérieure de 30 % à celle des pièces moulées
Dimension coût-bénéfice
Pour les systèmes d'eau conventionnels à basse pression, les brides laminées TA2 peuvent être sélectionnées, avec un coût de seulement 60 % de celui du TC4. Bien que la structure de la bride lâche augmente les coûts des matériaux, l'efficacité de l'installation est améliorée de 40 %, ce qui la rend particulièrement adaptée aux usines avec des fenêtres de maintenance courtes
Sélection des types de brides en titane
Bride à collerette soudée en titane
Les brides à collerette soudée en titane excellent dans la gestion de la pression et de la température. Idéales pour les systèmes de tuyauterie à haute température et à haute pression, elles garantissent des connexions sûres avec une durabilité.
Brides à emboîtement en titane
Les brides à emboîtement sont des raccords de tuyauterie utilisés pour connecter deux morceaux de tuyau ensemble. Elles sont couramment utilisées dans les applications à haute pression et sont conçues pour maintenir solidement le tuyau en place tout en permettant une installation et un retrait faciles. La bride a une base circulaire avec une face surélevée, connectée au tuyau à l'aide de vis et de boulons.
Bride filetée en titane
La bride filetée est constituée de deux moitiés qui sont boulonnées ensemble. Une moitié a un raccord fileté, tandis que l'autre moitié a un raccord de bride d'accompagnement. Elle est utilisée pour connecter des tuyaux sans soudure, ce qui la rend adaptée aux systèmes où le démontage est nécessaire.
Bride de soudure à plat en titane
La bride de soudure à plat en titane est le type de bride le plus courant, elles sont fabriquées en titane pur ou en alliage de titane. La bride de soudure à plat en titane est couramment utilisée pour insérer le tuyau dans le trou intérieur de la bride à la position appropriée, puis pour la soudure par recouvrement. Les types de surfaces d'étanchéité de la bride de soudure à plat en titane comprennent les brides soudées à plat à panneau plat et surélevé. Se réfère généralement à l'ouverture de plusieurs trous de fixation sur la périphérie d'un corps métallique en forme de disque, qui sont souvent utilisés pour connecter d'autres choses. Les brides en titane sont utilisées par paires, et des boulons relient les deux brides.
Les brides en titane, avec leurs performances complètes uniques, jouent un rôle irremplaçable dans tous les domaines clés de l'industrie moderne. De l'environnement corrosif agressif des grands fonds marins aux conditions de température extrêmes dans l'espace, des exigences de biocompatibilité à l'intérieur du corps humain aux scénarios à haut rayonnement des réacteurs nucléaires, les brides en titane ont démontré une adaptabilité et une fiabilité exceptionnelles.
