Matériaux en titane pour les systèmes de transfert de chaleur

Dans le transfert de chaleur haut de gamme (traitement chimique, dessalement de l’eau de mer, énergie nucléaire, CVC), les matériaux doivent trouver un équilibre entre résistance à la corrosion, rapport résistance/poids élevé et large plage de températures. Le titane excelle par son film dense d’oxyde de TiO₂ dans les environnements difficiles, sa faible densité (4,5 g/cm³ contre 8,96 g/cm³ pour le cuivre) et son fonctionnement stable de -50 °C à 300 °C (à court terme jusqu’à 400 °C). Il surpasse l’acier inoxydable et les alliages de cuivre, ce qui en fait un matériau privilégié et irremplaçable.

Chalco Titanium propose une gamme complète de produits, du titane laminé aux feuilles, en passant par les tubes sans soudure et soudés et les tubes à ailettes, ainsi que des traitements personnalisés tels que des soufflets et des plaques tubulaires. Les traitements de surface (décapage, électropolissage, oxydation à micro-arc) et les tests (analyse chimique, ultrasons, métallographie) garantissent une qualité constante, offrant des solutions de transfert de chaleur en titane efficaces et durables.

Navigation Rapide

Produits laminés en titane

Les produits en titane laminé sont la forme de matériau fondamentale dans les systèmes de transfert de chaleur, largement utilisés pour la fabrication de plaques d’échangeurs de chaleur à plaques, de coques d’équipement, de plaques tubulaires et de structures de support. En tirant parti de la technologie des lingots de titane par refusion à l’arc sous vide (VAR) combinée à des lignes de laminage à chaud et à froid intégrées, nous proposons une gamme complète de produits en titane laminé.

Feuilles de titane

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  Plaques plates formées par laminage à chaud ou à froid, servant de matières premières primaires pour les plaques d’échangeur de chaleur à plaques, les plaques tubulaires et les embouts d’équipement.

Alliages : Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7 (Ti-0.15Pd)

Dimensions : Épaisseur 0,5 à 155 mm ; Largeur ≤ 2500 mm ; Longueur ≤ 12000 mm

Normes : ASTM B265 / ASME SB265, GB/T 3621-2011

Traitement secondaire : Peut être coupé en disques d’un diamètre de 50 à 2000 mm à la demande du client, utilisé pour les joints de bride, les bagues de positionnement de plaques tubulaires et les pièces d’angle des échangeurs de chaleur à plaques.

Applications : Plaques d’échangeur de chaleur à plaques, plaques de coque, plaques tubulaires, embouts d’équipement.

Bobines et bandes de titane

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  Feuilles de titane enroulées ou fendues en bandes en continu, utilisées pour l’emboutissage à grande vitesse et le formage de précision, servant de matières premières clés pour les plaques automatisées, les ailettes et les tubes soudés.

Alliages : Gr1, Gr2

Dimensions : Épaisseur 0,2 - 6,0 mm (laminé à froid) ; Largeur 10 - 1500 mm

Normes : ASTM B265 / ASME SB265, EN 10204 3.1

Applications : Plaques ondulées estampées automatisées, plaques à microcanaux, éléments d’ailettes de bande, substrats de tubes soudés.

Plaques bimétalliques en acier au titane

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  Produit par collage explosif ou laminage à chaud, combinant des tôles de titane (Gr2) avec des substrats en acier au carbone/acier inoxydable (SA516 Gr.70). Ces plaques intègrent la résistance à la corrosion du titane avec la haute résistance et la soudabilité de l’acier pour les plaques tubulaires et les coques de récipients sous pression.

Structure typique : Revêtement en titane de 0,5 à 5 mm ; Substrat en acier au carbone 6–50 mm

Méthodes de collage : Collage explosif, collage par roulage

Normes : ASTM B898 / ASME SB898

Applications : Plaques tubulaires d’échangeur de chaleur tubulaires, revêtements de récipients sous pression, pièces structurelles composites.

Tubes en titane

Les tubes en titane sont des éléments de transfert de chaleur centraux dans les systèmes de transfert de chaleur, largement utilisés dans les échangeurs de chaleur à calandre et à tube, les échangeurs de chaleur à plaques/serpentins, les condenseurs et les évaporateurs. Avec une excellente résistance à la corrosion, un rapport résistance/poids élevé et une stabilité sur une large plage de températures (-200 °C à 400 °C), les tubes en titane assurent un fonctionnement stable à long terme, prolongeant considérablement la durée de vie de l’équipement et réduisant les coûts de maintenance.

Nous exploitons un système de production intégré allant de la fusion, de l’extrusion, de l’étirage à froid, du laminage au soudage de précision, offrant les produits de tubes en titane suivants :

Tubes sans soudure en titane

Fabriqué directement à partir de billettes pleines par perçage ou extrusion sans aucun cordon de soudure. Leur structure uniforme et leur résistance à la pression élevée les rendent adaptés aux environnements à haute pression, à haute température et à une fiabilité très exigeante.

Alliages: Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12

Diamètre extérieur : 6 – 500 mm

Épaisseur de paroi : 0,3 – 8,0 mm

Normes: ASTM B338/B861, AMS 4943/4944/4945

Applications: Échangeurs tubulaires haute pression, condenseurs nucléaires, dessalement d’eau de mer (MSF, MED).

Tubes soudés en titane

Formé par laminage continu de bandes de titane laminées à froid de haute qualité et soudé automatiquement par soudage au gaz inerte (TIG) au tungstène sans métal d’apport. Les cordons de soudure sont affleurants, avec des performances correspondant au métal de base, une épaisseur de paroi uniforme et un coût relativement inférieur, remplaçant de plus en plus les tubes sans soudure dans de nombreuses applications.

Alliages: Gr1, Gr2, Gr7, Gr12

Diamètre extérieur : 15,88 – 56 mm

Épaisseur de paroi : 0,6 – 2,5 mm

Normes: ASTM B338/B862, GB/T 3625

Applications: Grands serpentins, faisceaux tubulaires et tubes d’échangeur de chaleur à ailettes plates.

Tubes de bobine de titane

Les tubes en bobine de titane sont produits en pliant des tubes en titane droits (généralement des tubes sans soudure soudés ou de petit diamètre) en spirale ou en d’autres formes de bobine à l’aide d’un équipement de pliage. Les tubes à serpentin facilitent l’installation dans des espaces compacts et fournissent de longues conduites sans soudure, réduisant ainsi les risques de fuite.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 6,35 – 50,8 mm ; Poids total 0,3 à 2,5 mm

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Échangeurs de chaleur à tubes de serpentins compacts ou personnalisés, préchauffeurs d’osmose inverse, évaporateurs de dessalement d’eau de mer, serpentins de refroidissement dans les réacteurs chimiques.

Tubes en U en titane

Les tubes en U en titane sont pliés avec précision à partir de tubes en titane droits (sans soudure ou soudés) en forme de U, principalement utilisés dans les échangeurs de chaleur à tube en U. Cette conception compense efficacement les différences de dilatation thermique entre le faisceau de tubes et la coque, avec une structure plus simple.

Alliages: Gr1, Gr2, Gr7, Gr12

Taille: Diamètre extérieur 12,7 – 50,8 mm ; Poids 0,5 – 3 mm ; Rayon de courbure 3D–5D

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Échangeurs de chaleur tubulaires à tête flottante et à plaques tubulaires fixes, unités de chaleur à vapeur haute pression.

Tubes de condenseur en titane

Basés sur des tubes soudés ou sans soudure à paroi épaisse, les tubes de condensation en titane subissent un laminage oblique à trois axes pour former des structures de dents fines hautement réglables sur la surface extérieure du tube. Cela augmente considérablement la surface d’échange de chaleur. Les rainures entre les ailettes utilisent la tension superficielle et les effets de siphon pour briser le film de condensat, accélérant ainsi l’élimination du liquide et améliorant considérablement l’efficacité de la condensation.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 12,7 – 31,8 mm ; Poids 0,8 – 3 mm

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Condenseurs tubulaires, condenseurs industriels, condenseurs de dessalement d’eau de mer, modules électroniques de refroidissement liquide.

Tubes d’évaporateur inondés en titane

Les tubes d’évaporateur inondés en titane utilisent des bases à paroi épaisse avec des ailettes en forme de grille fabriquées par un roulement oblique à trois rouleaux pour stimuler l’ébullition des nucléés. La surface texturée augmente les sites de bulles, tandis que les rainures facilitent le réapprovisionnement en liquide et empêchent le dessèchement, améliorant ainsi les performances d’ébullition de la piscine.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 12,7 – 31,8 mm ; Poids 0,8 – 3 mm

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Évaporateurs inondés, évaporateurs à film tombant et échangeurs de chaleur bouillante dans les processus chimiques.

Tubes d’ailettes intérieures en titane

Les tubes d’ailettes intérieures en titane sont fabriqués en soudant des bandes de titane pré-rainurées avec des filetages ou des dents internes. La paroi interne à ailettes perturbe la couche limite du fluide, générant de fortes turbulences et augmentant considérablement le coefficient de transfert de chaleur convectif interne.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 6,35 – 19,05 mm ; Poids total 0,3 à 1,5 mm ; Hauteur de l’aileron 0,2 – 0,6 mm

Formes de tubes : Droit, bobine, coude en U

Normes: ASTM B862

Applications: Refroidisseurs d’air, évaporateurs secs et modules compacts d’échange de chaleur ou de refroidissement.

Tubes hélicoïdaux rainurés en titane

Les tubes rainurés hélicoïdaux en titane sont formés en indentant en spirale des tubes lisses ou à ailettes intérieures à l’aide d’outils de laminage externes. Ce processus est efficace et rentable, améliorant le transfert de chaleur interne et externe avec une augmentation minimale de la résistance à l’écoulement.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 8 – 50,8 mm ; Poids 0,3 à 1 mm ; Pas et nombre de rainures personnalisables

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Échangeurs tubulaires et coaxiaux ; Une alternative en titane aux tubes en cuivre rainurés à l’intérieur dans la réfrigération.

Tubes aplatis en spirale en titane

Les tubes aplatis en spirale en titane sont fabriqués en comprimant en spirale des tubes ronds en une forme plate torsadée. En faisceaux, ils forment des canaux en spirale qui augmentent la turbulence côté coquille. Leur conception autoportante élimine les déflecteurs, simplifie la structure et évite les vibrations induites par l’écoulement.

Alliages: Gr1, Gr2

Taille: Diamètre extérieur 9,52 à 25,4 mm

Normes: ASTM B338 / ASME SB338

Applications: Échangeurs de chaleur tubulaires de grande et moyenne taille nécessitant une efficacité de transfert de chaleur élevée et une conception compacte.

Raccords de tubes en titane

Les raccords tubulaires en titane sont des composants essentiels pour les raccordements de pipelines et les changements de direction dans les systèmes d’échangeurs de chaleur en titane. Ils doivent offrir la même résistance à la corrosion, la même résistance élevée et les mêmes propriétés hygiéniques que le tube lui-même. Nous fournissons une gamme complète de raccords en titane conformes aux normes de la série ASME/B16, soudures à emboîtement, soudures bout à bout et raccords filetés. Soumission rapide

Brides en titane

Les brides en titane fournissent des connexions amovibles entre la tuyauterie ou les coquilles d’échangeur et les faisceaux de tubes. Les types disponibles comprennent des brides à col soudé, des brides à enfiler et des brides pleines.

Normes: ASME B16.5

Alliages: Gr1, Gr2, Gr7

Coudes en titane

Les coudes en titane sont utilisés pour changer la direction du pipeline et sont généralement disponibles dans des angles de 45°, 90° et 180°. Disponible en types soudure par emboîtement et soudure bout à bout.

Normes: ASME B16.9

Alliages: Gr1, Gr2

Tés en titane

Les tés en titane sont des raccords utilisés pour la dérivation des pipelines et sont disponibles en tés droits (diamètre égal) ou en tés réduits (diamètre inégal). Des raccords transversaux sont également disponibles sur demande.

Normes: ASME B16.9

Alliages: Gr2, Gr7

Réducteurs en titane

Les réducteurs en titane assurent des transitions en douceur entre les tuyaux de différents diamètres et sont proposés en types concentriques et excentriques.

Normes: ASME B16.9

Alliages: Gr2, Gr12

Accouplements / Mamelons en titane

Les accouplements et les mamelons en titane sont de courts segments de tuyau ou des raccords filetés utilisés pour des extensions rapides ou des branches temporaires. Les formes disponibles comprennent des embouts, des capuchons et des accouplements filetés.

Normes: ASME B16.11

Alliages: Gr1, Gr2

Fixations en titane

Bien que les échangeurs de chaleur en titane soient principalement assemblés par soudage, les fixations en titane sont largement utilisées dans des domaines tels que les embouts de bride, les couvercles de maintenance, les supports structurels et le montage d’accessoires, garantissant un démontage fiable et des performances à long terme.

Boulons hexagonaux en titane

Écrous hexagonaux en titane

Rondelles en titane

Goujons/goujons en titane

Pourquoi utiliser des fixations en titane plutôt que des métaux courants ?

Prévention de la corrosion galvanique : L’utilisation d’attaches métalliques différentes comme l’acier inoxydable dans l’eau de mer, les environnements acides ou chlorés peut entraîner une corrosion galvanique lorsqu’elle est associée à des composants en titane, raccourcissant ainsi la durée de vie de l’équipement.

Résistance constante à la corrosion : Les fixations en titane s’adaptent au matériau de base de l’échangeur, assurant une résistance uniforme à la corrosion et réduisant le risque de défaillance ou de fuite des joints.

Avantage de la légèreté : Par rapport à l’acier inoxydable, les fixations en titane sont nettement plus légères, idéales pour les applications sensibles au poids ou optimisées en charge.

Pièces usinées en titane

Dans les échangeurs de chaleur en titane, tous les composants critiques ne peuvent pas être satisfaits par des matériaux standard tels que les tubes et les feuilles de titane. De nombreux éléments structurels et de connexion nécessitent un usinage de précision personnalisé pour garantir l’intégrité du système et ses performances à long terme. Nous proposons une large gamme de pièces usinées en titane pour le renforcement structurel, l’assemblage de fluides et l’étanchéité dans des applications exigeantes. Soumission rapide

Plaques tubulaires en titane

Les plaques tubulaires en titane sont l’un des composants de base utilisés pour relier les faisceaux de tubes à la coque. Nous fournissons des plaques tubulaires avec une grande précision de perçage, une excellente finition de surface et des propriétés mécaniques stables, adaptées à divers processus de soudage et d’expansion.

Plaques tubulaires revêtues d’acier au titane

Les plaques tubulaires recouvertes d’acier titane combinent une couche de titane résistante à la corrosion avec une base en acier au carbone porteuse de pression par collage explosif ou par laminage. Cette solution équilibre la résistance à la corrosion et la résistance mécanique, ce qui la rend idéale pour les échangeurs de chaleur à grande échelle ou à haute pression tout en aidant à contrôler les coûts.

Têtes / embouts en titane

Les têtes et les embouts en titane sont utilisés pour sceller les extrémités de l’équipement. Les formes disponibles comprennent des têtes elliptiques, des têtes plates, des têtes coniques et des brides pleines. La personnalisation est disponible en fonction de la pression et des exigences structurelles.

Anneaux de renfort en titane / Anneaux de support

Les renforts en titane ou les anneaux de support sont utilisés pour renforcer les structures de coque, les raccords à bride ou servir de surfaces d’étanchéité auxiliaires. Ceux-ci sont couramment utilisés dans les équipements à grande échelle ou les zones de connexion à haute résistance.

Solutions pour l’industrie du transfert de chaleur en titane

Industrie chimique

L’industrie chimique, y compris la pétrochimie, la chimie fine et la production de produits chimiques de base, implique souvent des acides forts, des alcalis et des milieux contenant des chlorures, avec des températures de processus allant jusqu’à 350 °C et des pressions allant de 0,5 à 5 MPa. Les échangeurs de chaleur doivent non seulement résister à des environnements de corrosion difficiles, mais aussi assurer une efficacité thermique élevée et un fonctionnement fiable à long terme pour réduire les temps d’arrêt et la maintenance.

Types d’échangeurs de chaleur : échangeurs de chaleur tubulaires, échangeurs de chaleur à plaques, rebouilleurs d’oxygène, condenseurs

Produits en titane

Industrie pétrolière et gazière

L’industrie pétrolière et gazière, qui couvre l’extraction en amont, le transport intermédiaire et le raffinage en aval, implique le traitement du pétrole brut, du gaz naturel et de leurs dérivés. Les températures de processus peuvent atteindre 400 °C et les pressions peuvent dépasser 10 MPa. Les échangeurs de chaleur doivent fonctionner de manière fiable dans des environnements à haute pression, à haute température et contenant des acides ou des chlorures, tout en répondant aux normes de sécurité antidéflagrantes et étanches.

Types d’échangeurs de chaleur : échangeurs de chaleur tubulaires, échangeurs de chaleur à double tuyau, rebouilleurs de bouilloire, évaporateurs et condenseurs

Produits en titane

Ingénierie offshore

L’ingénierie offshore comprend des plates-formes pétrolières offshore, des oléoducs sous-marins, des structures flottantes et des équipements d’exploitation minière marine, tous opérant dans des environnements extrêmement humides et riches en chlorures, exposés aux charges de vagues et à l’érosion par l’eau de mer. Les échangeurs de chaleur doivent offrir une résistance à la corrosion et une résistance structurelle exceptionnelles pour résister aux charges dynamiques.

Types d’échangeurs de chaleur : condenseurs marins, échangeurs de chaleur refroidis à l’air/à l’eau, échangeurs de chaleur anti-encrassement

Produits en titane

Dessalement de l’eau de mer

Les procédés de dessalement de l’eau de mer (MSF, MED, RO) s’appuient sur des échangeurs de chaleur de grande surface pour l’évaporation, la condensation et le préchauffage des films. Ces systèmes traitent des solutions de saumure ou de sel à haute concentration à 70-120 °C et 0,2-2 MPa. L’équipement doit résister à l’encrassement et à la corrosion sévères tout en maintenant un fonctionnement continu et efficace.

Types d’échangeurs de chaleur : évaporateurs à effets multiples, évaporateurs flash à plusieurs étages, préchauffeurs d’osmose inverse, condenseurs

Produits en titane

Industrie nucléaire

Dans les centrales nucléaires, les échangeurs de chaleur sont utilisés dans les condenseurs de vapeur et les systèmes de refroidissement auxiliaires exposés à des températures élevées, à des radiations et à des environnements alternés d’eau de mer et d’eau douce. Ces applications exigent des matériaux dotés d’une résistance à la corrosion et d’une stabilité dimensionnelle supérieures. Le titane, avec sa résistance aux radiations et à la corrosion, est le matériau de choix pour les faisceaux de tubes de condenseur nucléaire.

Types d’échangeurs de chaleur : condenseurs de vapeur, réchauffeurs d’eau d’alimentation, échangeurs de chaleur de refroidissement auxiliaires

Produits en titane

CVC et refroidissement industriel

Dans les bâtiments haut de gamme, les centres de données, les navires et les systèmes de refroidissement industriels, les échangeurs de chaleur doivent être compacts, efficaces, résistants à la corrosion et silencieux. Les conditions de fonctionnement varient de 5 à 80 °C et de 0,3 à 1,5 MPa. Les échangeurs à plaques de titane, à tubes à ailettes et à microcanaux fonctionnent exceptionnellement bien dans des environnements contaminés ou difficiles.

Types d’échangeurs de chaleur : échangeurs de chaleur à plaques, échangeurs de chaleur à tubes d’ailettes, échangeurs de chaleur à microcanaux

Produits en titane

Industrie alimentaire et pharmaceutique

Les industries agroalimentaire et pharmaceutique exigent des échangeurs de chaleur de qualité sanitaire, non toxiques, faciles à nettoyer et très résistants à la corrosion. Les conditions de fonctionnement typiques sont de 5 à 120 °C avec des pressions allant jusqu’à 1 MPa. L’inertie chimique et la finition de surface lisse du titane sont conformes aux normes d’hygiène HACCP, FDA et EHEDG.

Types d’échangeurs de chaleur : échangeurs de chaleur à plaques sanitaires, échangeurs de chaleur sanitaires à calandre et à tube

Produits en titane

Chalco Titanium – expert en titane dans les applications de transfert de chaleur

Chalco Titanium, s’appuyant sur sa plate-forme entièrement intégrée de laminage-tubes-fabrication, fournit des solutions uniques pour les systèmes de transfert de chaleur, couvrant tout, des matériaux de base en titane aux composants fonctionnels. Grâce à un contrôle de qualité rigoureux, nous garantissons des performances stables et fiables dans les industries haut de gamme telles que le traitement chimique, le dessalement, l’énergie nucléaire, le CVC et les produits pharmaceutiques.

Capacités de l’équipement et gamme de production

Laminage et extrusion :

Lignes de tôles et de bandes : Tôles laminées à chaud de 6,0 à 150 mm, capacité annuelle de 3 000 tonnes ; Bandes laminées à froid 0,5 à 6,0 mm, capacité annuelle 1 200 tonnes

Presse d’extrusion : classe 3 000 tonnes ; capable d’extruder différentes billettes de tube Ø 0,5 à 219 mm

Traitement des tubes :

Unités d’étirage à froid : Tubes sans soudure d’une capacité annuelle de 1 500 tonnes ; Longueur du tube droit jusqu’à 18 m

Lignes de soudage TIG/orbital : Tubes soudés d’une capacité annuelle de 1 000 tonnes ; Diamètre extérieur 15–600 mm, épaisseur de paroi 0,5–12,7 mm

Fabrication et assemblage : pliage CNC, soudage laser, impression 3D ; Production mensuelle de plus de 100 jeux de plaques tubulaires et de têtes

Capacités de production de composants de transfert de chaleur

• Plaques/bandes en titane à gamme complète : épaisseur 0,5 à 150 mm ; largeur ≤ 2 500 mm
• Plusieurs types de tubes : Tubes sans soudure, tubes soudés, tubes à serpentin, tubes en U, tubes à ailettes, tubes hélicoïdaux, tubes d’évaporateur/condenseur, tubes capillaires
• Plaques tubulaires et plaques plaquées : Plaques tubulaires en titane, plaques tubulaires plaquées en titane-acier ; épaisseur de la couche de titane 0,5 à 5 mm, base en acier 6 à 50 mm
• Raccords et fixations en titane : Gamme complète de brides, coudes, tés, réducteurs, boulons/écrous, joints d’étanchéité

Nous répondons rapidement aux divers besoins en matériaux et composants pour divers types d’échangeurs de chaleur, y compris les tubulaires, les plaques, les évaporateurs et les condenseurs.

Contrôle de qualité et assurance technique stricts

• Essais chimiques et mécaniques : Analyse spectrale + essais de traction, de flexion et de dureté, conformément aux normes ASTM B338/B861, GB/T 3624-1995
• Contrôles non destructifs (CND) : ultrasons (UT), rayons X et ressuage (PT) en ligne pour garantir l’absence de défauts dans les soudures et les matériaux de base
• Tests de pression et d’étanchéité : Tests d’étanchéité à l’air et hydrostatiques selon ASME BPVC VIII-1, GB 50251
• Qualité de surface : Sablage, décapage, polissage, anodisation et revêtements anticalcaires automatisés pour prolonger la durée de vie
• Certifications tierces : ISO 9001/14001, OHSAS 18001, avec rapports d’inspection disponibles auprès de TUV, SGS, etc.

Ce système complet garantit que chaque lot de matériaux en titane et de pièces usinées présente une pureté, une cohérence et une traçabilité élevées, garantissant ainsi les performances à long terme des équipements de transfert de chaleur critiques.

Avec des installations avancées, une gamme complète de fabrication de composants et une assurance qualité professionnelle, Chalco Titanium est un fournisseur de confiance de solutions de transfert de chaleur à base de titane pour les industries mondiales, notamment les produits chimiques, le dessalement, l’énergie nucléaire, le CVC et les produits pharmaceutiques.