- Performances exceptionnelles : Redéfinir les normes des matériaux pétrochimiques
L’avantage des barres en alliage de titane TC4 en termes de performances ne réside pas dans une simple amélioration dimensionnelle, mais dans une avancée synergique en termes de résistance à la corrosion, de légèreté, de rentabilité et d’autres aspects, répondant parfaitement aux exigences de l’industrie pétrochimique.
Résistance à la corrosion : une « armure protectrice » en environnements extrêmes
Dans la production de produits pétrochimiques, les milieux corrosifs varient considérablement selon les étapes de fabrication. Les barres en alliage de titane TC4, grâce à leur structure cristalline unique et à leurs caractéristiques de film d’oxyde de surface, couvrent parfaitement divers scénarios de corrosion.
Tolérance à l’acide chlorhydrique : Dans des scénarios tels que le décapage à l’acide chlorhydrique en raffinerie et le traitement des eaux usées acides dans les usines chimiques, les équipements sont souvent soumis à une double épreuve : acide chlorhydrique à 30 % et température élevée de 80 °C. Dans cet environnement, la vitesse de corrosion annuelle des barres en alliage de titane TC4 est maintenue à moins de 0,02 mm, soit seulement 1/25 de celle de l’acier inoxydable 316L. Le film dense d’oxyde de titane formé à sa surface isole efficacement le contact entre les molécules d’acide chlorhydrique et le substrat métallique. Même endommagé localement, le film peut se réparer rapidement en milieu acide, évitant ainsi la diffusion continue de la corrosion.
Corrosion sous contrainte due au sulfure d’hydrogène : Lors de l’extraction et de la purification du gaz naturel, la combinaison de fortes concentrations de sulfure d’hydrogène et de chlorure est responsable de la fissuration par corrosion sous contrainte des matériaux métalliques. Dans des conditions difficiles, avec une pression partielle de H₂S de 0,1 MPa et une concentration de Cl⁻ de 5 × 10⁴ mg/L, l’acier inoxydable 316L se fissure souvent en quelques mois. Les tiges en alliage de titane TC4, quant à elles, conservent leur stabilité structurelle sans aucun signe de fissuration par corrosion sous contrainte, offrant ainsi des garanties de sécurité à long terme pour les équipements clés tels que les tours de désulfuration du gaz naturel et les pipelines de collecte. Résistance à la corrosion : Dans des environnements tels que les oléoducs et les unités de craquage catalytique, les particules solides contenues dans le fluide peuvent provoquer une érosion continue des parois internes des équipements, accélérant ainsi l’usure et la corrosion des matériaux. La dureté de surface des tiges en alliage de titane TC4 peut atteindre HRC36, dépassant largement celle de l’acier inoxydable 316L. Elles résistent efficacement aux impacts des fluides à grande vitesse, tout en évitant la corrosion locale causée par les rayures des particules sur le film d’oxyde de surface, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements.
Léger et économique : le « double moteur » de la réduction des coûts et de l’amélioration de l’efficacité
Les équipements pétrochimiques sont principalement constitués de grands dispositifs sous pression, et la densité et la durée de vie des matériaux influent directement sur le coût de fabrication, la difficulté d’installation et le coût total du cycle de vie des équipements. Les tiges en alliage de titane TC4 ont bénéficié d’une optimisation révolutionnaire dans les deux dimensions.
Avantage de la légèreté : La densité de l’alliage de titane TC4 est de seulement 4,43 g/cm³, soit moins de 60 % de celle de l’acier inoxydable 316L. Prenons l’exemple d’un réacteur d’hydrogénation dans une raffinerie : si ses composants internes sont constitués de tiges en alliage de titane TC4, le poids total peut être réduit de plus de 40 % par rapport à des composants en acier inoxydable de même spécification. Cela permet non seulement de réduire considérablement la charge sur l’équipement lui-même, de diminuer les exigences de résistance de la coque du réacteur et de la structure de support, mais aussi de réduire les coûts de levage lors du transport et de l’installation, en particulier pour les équipements de grande taille installés à haute altitude, ce qui peut améliorer considérablement la sécurité et l’efficacité de la construction.
Économie sur l’ensemble du cycle de vie : Bien que le coût d’achat initial des tiges en alliage de titane TC4 soit supérieur à celui de l’acier inoxydable 316L, leurs avantages économiques sont considérables pour une utilisation à long terme. Dans les scénarios pétrochimiques typiques, la durée de vie moyenne des composants en acier inoxydable 316L est d’environ 5 à 8 ans, tandis que celle des tiges en alliage de titane TC4 peut dépasser 20 ans, ce qui équivaut à réduire de 2 à 3 cycles de remplacement. Associées à une comptabilité analytique incluant les pertes dues aux temps d’arrêt, la main-d’œuvre de maintenance, l’approvisionnement en pièces détachées, etc., les tiges en alliage de titane TC4 permettent de réduire le coût total du cycle de vie des équipements de 30 à 50 %, notamment pour des projets tels que le craquage de l’éthylène et les gazoducs longue distance qui nécessitent une production continue élevée et une maintenance complexe. Leur rentabilité est particulièrement importante.
- Scénario d’application : Couverture des maillons clés de l’industrie pétrochimique
Les tiges en alliage de titane TC4, grâce à leurs performances précises, sont largement utilisées dans de nombreux scénarios clés de l’industrie pétrochimique, devenant le matériau de base pour la modernisation et le remplacement des équipements.
Raffinerie : Assurer un fonctionnement stable du procédé d’hydrogénation
Le réacteur d’hydrogénation est l’équipement principal des raffineries pour convertir le pétrole lourd en pétrole léger. Il doit résister à des températures élevées de 300 °C.