Marine Titanium Blind Flange pour le service offshore

Bride aveugle en titane pour utilisation offshore

Une bride aveugle est la pièce la plus simple d'un système de tuyauterie marine et souvent celle qui détermine si un arrêt reste planifié. Elle n'a pas d'alésage à souder ni de moyeu à aligner, donc les seules choses qui peuvent échouer sont la face d'étanchéité, le boulonnage et le matériau lui-même. Autour de l'eau salée, les trois se comportent différemment d'une installation en acier au carbone, et les différences commencent par le fait que la mer n'est pas un seul environnement : la zone de projection, la coque immergée en permanence et la ligne de boue attaquent chacun une bride différemment.

Quatre zones, quatre problèmes différents

Le titane n'a pas besoin de revêtement dans aucune de ces zones, et c'est une partie de sa valeur offshore, car un revêtement qui échoue dans la zone de projection devient une cellule de corrosion au lieu d'une barrière. Ce dont le titane a besoin, c'est d'une crevasse propre et d'une connexion galvanique contrôlée, et ces deux éléments font l'objet de la plupart des détails pratiques ci-dessous.

Où le titane cesse d'être immunisé

L'eau de mer ambiante est presque inoffensive pour le titane commercialement pur. Le film d'oxyde se reforme plus rapidement que les chlorures ne peuvent le dégrader, et il n'y a pas de piqûres même après des années d'immersion. L'exposition qui surprend les gens est la crevasse étroite : sous un joint, derrière un recouvrement, entre deux faces boulonnées qui ne sont pas étanches. À l'intérieur de cet espace, l'oxygène est consommé et le pH chute, et au-dessus d'environ 70 à 80 °C, la crevasse peut devenir active même dans le Gr2. Une bride qui repose sur une branche d'eau de mer chaude, un retour d'eau de veste ou une sortie d'échangeur de chaleur est exactement le cas, et là le Gr7 avec 0,2 % de palladium est la réponse sûre.

Le biofouling est un problème différent. Les bernacles et les moules ne corrodent pas le titane, mais ils réduisent la surface d'écoulement, ajoutent du poids et créent des poches d'eau stagnante, et ils peuvent cacher une fuite de joint jusqu'à ce que la fuite soit importante. La chloration utilisée pour contrôler le biofouling est également inoffensive pour le titane, ce qui est une raison de plus pour laquelle le matériau est choisi pour les systèmes d'eau de mer où les alliages de cuivre seraient attaqués par le traitement lui-même.

Protection cathodique et hydrogène

Le titane est normalement la cathode dans un couple eau de mer, ce qui signifie que l'acier à côté devient l'anode et le titane est protégé plutôt qu'endommagé. C'est utile jusqu'à ce que la protection soit excessive. Si le potentiel est rendu beaucoup plus négatif que nécessaire, de l'hydrogène est généré à la surface du titane et peut être absorbé sous forme d'hydrure, ce qui fragilise le métal, en particulier à haute température et dans les crevasses étroites. En pratique, la protection est conçue pour l'acier, les pièces en titane sont électriquement isolées là où cela est important, et la bride n'est pas utilisée comme chemin d'anode pour le système de coque.

Là où une bride en titane se boulonne directement à une bride en acier, un joint diélectrique et des manchons isolants maintiennent le couple hors de la jonction. Là où elle se boulonne à une autre bride en titane, l'isolation est inutile mais une rondelle protège toujours le goujon en acier de l'atmosphère saline. Le boulonnage mixte est courant offshore et est acceptable à condition que les zones d'anode et de cathode soient comprises plutôt qu'accidentelles.

Sélection de bride aveugle par application

Le bouchon temporaire mérite un avertissement. Une bride coupée dans une plaque pour un hydrotest n'est pas une bride B16.5 et n'est pas classée pour la classe estampillée sur la bride d'accouplement. Elle est acceptable pour un court test de pression à une pression définie avec un superviseur compétent, et elle n'est pas acceptable comme fermeture permanente, car l'épaisseur et la traçabilité du matériau sont toutes deux en dehors de la norme.

Faces et joints dans l'eau salée

Une face surélevée avec un joint enroulé en spirale est le défaut de fonctionnement. La face est usinée à 3,2 à 6,3 micromètres Ra et vérifiée pour sa planéité, car un joint qui ne repose pas uniformément laisse une crevasse d'un côté, et la crevasse est le site de corrosion. Les faces à joint torique sont utilisées à haute classe où un anneau métallique peut supporter la charge d'assise, et elles exigent une rainure propre et non endommagée ; une rayure traversant une rainure de joint est un chemin de fuite qu'aucun couple de serrage ne pourra fermer.

Boulonnage offshore

Les goujons en acier dans une atmosphère saline se corrodent d'abord au niveau des filetages, donc l'assemblage perd sa précharge avant de perdre sa résistance. Les goujons en titane résolvent le problème de corrosion et introduisent le grippage, c'est pourquoi un composé anti-grippage à base de nickel est une pratique standard sur les filetages en titane. Quel que soit le matériau du goujon, la jonction est resserrée après le premier cycle thermique et inspectée à chaque fenêtre de maintenance, et la valeur de couple est enregistrée afin que l'équipage suivant resserre la même jonction de la même manière.

Poids, manipulation et accès

À 4,51 grammes par centimètre cube, le titane a une densité environ 57 % de celle de l'acier, et sur une bride aveugle, cette différence se fait sentir au bout d'une clé dans un espace confiné. Une bride aveugle plus légère est plus facile à présenter, nécessite moins de support temporaire et réduit la charge sur la tuyère. Pour les grandes tailles, l'avantage est moindre, car la bride est épaisse et les boulons dominent le poids, donc les points de manipulation et les pattes de levage valent la peine d'être spécifiés à la commande plutôt que d'improviser sur le pont.

Inspection et traçabilité

Chaque coulée est identifiée par PMI, la face d'étanchéité est vérifiée par PT après usinage, et les sections plus épaisses sont examinées par UT. Les dimensions, la finition de la face, l'espacement des trous de boulons et l'épaisseur sont enregistrés par rapport à la norme B16.5, et un certificat 3.1 selon EN 10204 relie la bride finie à son numéro de coulée et à ses résultats de tests mécaniques. Les projets offshore ajoutent généralement une fiche technique de matériau et un rapport dimensionnel à ce dossier, et il est moins cher de convenir de la liste des documents lors de la demande que de la produire une fois les marchandises emballées.

Commande d'une bride aveugle marine

Indiquer la norme et la classe, la taille, la face, la qualité et le service : par exemple, bride aveugle ASME B16.5, NPS 6, Classe 300, face surélevée, Gr7, eau de mer à 85 °C. Ajouter le matériau de boulonnage, l'exigence d'isolation, le test et le dossier documentaire. Lorsque la bride sera immergée pendant des années, dites-le, car l'immersion modifie la qualité recommandée et la finition de surface, et ces deux décisions sont beaucoup moins chères à prendre sur le devis qu'à quai.

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