Résistance à la corrosion du titane dans l’eau et l’eau de mer

Industries du titane : Sep. 24, 2025

Pourquoi les métaux conventionnels se détériorent-ils si rapidement ?

Les centrales électriques côtières et les systèmes de dessalement subissent généralement des arrêts tous les 5 à 7 ans en raison de la corrosion de l’acier inoxydable 316L ou des alliages Cu-Ni. Les coûts de maintenance peuvent atteindre 25 % de l’investissement initial. Le titane, insensible à l’eau de mer en dessous de 260 °C, est la clé pour minimiser les temps d’arrêt et la maintenance.

Le titane dans l’environnement de corrosion de l’eau de mer

Comment le titane s’auto-répare-t-il ?

titane

Lorsque le titane entre en contact avec l’oxygène de l’eau, il forme instantanément un film passif de TiO₂ de 2 à 5 nm d’épaisseur en moins de 10⁻⁴ secondes. Même lorsqu’il est rayé, le film s’auto-répare immédiatement.

À mesure que la température augmente, le film d’oxyde s’épaissit, atteignant ~20 nm à 250 °C, tout en conservant sa structure dense et son excellente résistance au chlore.

Le titane commercialement pur (2e année) a un seuil de résistance aux piqûres de ~82 °C ; Le titane allié au palladium (7e année) l’augmente à ~150 °C.

En revanche, les films Cr₂O₃ ou Al₂O₃ sur l’acier inoxydable ont tendance à se rompre dans des conditions SCE de 300 mV, tandis que le TiO₂ reste stable et intact. Même après des rayures, le titane « repousse » sa couche protectrice dans l’eau, résistant continuellement à la corrosion.

résistance à la corrosion

Performances expérimentales et de terrain dans les systèmes eau/eau de mer

Dans les environnements de corrosion par l’eau de mer, l’utilisation de matériaux en titane doit respecter strictement les dernières normes internationales pour garantir la fiabilité et la sécurité des matériaux.

Environnement d’application	Grade	Température / Débit	Taux de corrosion (mm/an)	Performance sur le terrain
Vapeur saturée / Condensat	2e année	315 °C	< 0.001	Zéro corrosion en 2 ans
Eau de mer en circulation	2e année	260 °C	< 0.0001	Aucun remplacement en 16 ans
Eau de mer à haute teneur en chlorure (70–150 ppm Cl⁻)	7e année	150 °C	< 0.002	Intact après 5 ans
Essai d’érosion à grande vitesse	2e année	36,6 m/s	< 0.005	Usure mineure après 18 mois
Corrosion microbienne du SRB	2e année	Statique · 35 °C	Aucun	Vérifié sur 12 mois

Principaux facteurs environnementaux affectant la résistance à la corrosion du titane

2e année conserve une quasi-immunité jusqu’à 82 °C. Les nuances alliées au palladium (7e année, Gr 11) augmentent la résistance aux piqûres jusqu’à ~150 °C.

Dans des conditions à haute teneur en Cl⁻ et à haute température, le 12e année est recommandé, conforme à la norme NACE MR0175.

Le titane résiste à l’encrassement biologique à des vitesses d’écoulement de 2 à 3 m/s et résiste à l’érosion jusqu’à 36 m/s.

Le film passif TiO₂ reste stable à un pH de 1 à 12. L’oxygène dissous doit être ≥ 1 ppm pour éviter les échecs de passivation.

Comparaison des performances de l’eau de mer : titane vs métaux courants (25 °C)

Paramètre	Ti 2e année	316L SS	Cu-Ni 90/10	Aluminium Laiton
Corrosion uniforme (mm/an)	< 0.0001	0.02–0.05	0.002	0.02
Seuil de piqûre (°C)	82	25–30	30	25
Risque de corrosion microbienne	Aucun	Moyen-élevé	Douleur moyenne	Haut
Vitesse d’écoulement sûre (m/s)	≥ 30	6–9	4	4
Remplacement de la chambre à air en 20 ans	0	1–2	1	1

Comparaison des performances de l’eau de mer : titane vs métaux courants

Quelle nuance de titane pour quelle qualité d’eau ?

Le choix du matériau doit être basé sur le niveau de chlorure, la température et le risque de corrosion. Utilisez le tableau ci-dessous pour vous guider.

Qualité de l’eau	Scénario d’application	Qualité recommandée	Notes
Rivière / Municipale (<100 ppm)	Échangeurs de chaleur urbains, condenseurs	2e année	Faible coût, immunité totale à la corrosion
Eau de mer typique (35–70 ppm Cl⁻)	Entrées d’osmose inverse, systèmes de refroidissement des navires	2e année	Résiste jusqu’à 260 °C, immunisé contre le SCC
Eau de mer à haute teneur en chlorure (70 à 150 ppm)	Évaporateurs MED/MSF, eau de production	7e année	Alliage de pour la corrosion caverneuse jusqu’à 150 °C
Eau de mer contenant du H₂S	Pipelines sous-marins, conduites d’incendie, FPSO	12e année	Certifié par NACE MR0175, jusqu’à 120 °C
Haute résistance + pression	Pompes, boulons sous-marins, condenseurs de turbine	5e année / 23e année	Haute résistance pour les conditions difficiles

Normes de corrosion à l’eau de mer pour le titane

L’ISO 21457:2022 recommande le-Ti pour des conditions ≤120 °C, Cl⁻ ≤100 ppm.
La NACE MR0175:2024 autorise 12e année pour l’eau de mer acide jusqu’à 120 °C.
La norme ASTM B338-24 ajoute des spécifications pour les tubes 2e année3 à paroi épaisse.
DNV RP-F112 (ébauche 2025) exige une vérification de l’érosion pour un débit d’eau de mer de ≥35 m/s et une durée de vie nominale de 40 ans.

Étude de cas sur le terrain : Usine de dessalement de Ras Al Khair, Arabie saoudite

Mise en service en 2014, cette usine SWRO de 1,036 million de m³/jour a utilisé ~6000 tonnes de titane 2e année + 7e année. Fonctionne à 110 °C, Cl⁻ 67–90 ppm pendant 11+ ans sans entretien ni remplacement, ce qui permet d’économiser plus de 85 millions de dollars américains à ce jour.

Foire aux questions (FAQ)

Q : Le titane ne se corrode-t-il vraiment pas dans l’eau de mer ?

R : Avec la bonne nuance (par exemple, 2e année ou 7e année), le titane présente une résistance à la corrosion extrêmement élevée sous ≤90 ppm Cl⁻ et ≤260 °C. Les taux mesurés sont les suivants : < 0.0001 mm/y.

Q : Quand le titane allié au est-il nécessaire ?

R : Dans les évaporateurs ou les échangeurs de chaleur où Cl⁻ >100 ppm ou température >100 °C, 7e année (avec) est recommandé pour prévenir la corrosion caverneuse.

Q : Pourquoi le titane vaut-il le prix par rapport au 316L ?

R : Bien que les coûts initiaux soient de 2 à 3 × plus élevés, le titane dure généralement 20+ ans sans remplacement, ce qui réduit le coût total du cycle de vie de 20 à 30 %.

Q : Le titane peut-il être soudé ? Peut-il être assemblé à de l’acier inoxydable ?

A : Le titane peut être soudé TIG. Il ne peut pas être soudé directement à l’acier inoxydable et nécessite des joints de transition liés par explosion.

Q : Quelles certifications pouvez-vous fournir ?

R : Chalco propose les normes ISO 9001, AS9100, EN 10204 3.1/3.2, SGS, TÜV et bien plus encore.

Contact Chalco Titanium – Résistance à la corrosion garantie de 20 ans

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