Application de la soupape à bille pneumatique G5 en alliage de titane dans les conduites de dessalement de l'eau de mer

Les défis de corrosion rencontrés par les pipelines de dessalement d'eau de mer

Dans le système de dessalement d'eau de mer, les tuyaux et les vannes sont en contact prolongé avec un milieu à forte concentration d'ions chlorure. Les ions chlorure ont une capacité de pénétration extrêmement forte et sont susceptibles de provoquer des piqûres, de la corrosion caverneuse et de la fissuration par corrosion sous contrainte à la surface de l'acier inoxydable. La température critique de piqûration de l'acier inoxydable 316L dans un environnement d'eau de mer est relativement basse. Une fois le film protecteur partiellement endommagé, la corrosion se propage rapidement, entraînant des fuites de vanne, un blocage, voire une fracture.

Par conséquent, lors de la sélection des vannes pour le projet de dessalement d'eau de mer, la « résistance à la corrosion par les ions chlorure » doit être considérée comme le critère technique principal.

L'impact de la corrosion par les ions chlorure sur les vannes

La vanne est constamment immergée dans un milieu d'eau de mer. Une fois que les composants supportant la pression tels que le corps de vanne, la bille et la tige de vanne sont corrodés, cela affectera directement la précision d'accouplement de la paire d'étanchéité. Les modes de défaillance courants comprennent :

• La surface de la sphère a subi des piqûres, entraînant des rayures sur la surface d'étanchéité
• Le jeu entre la tige de vanne et le garnissage a subi une corrosion, entraînant une fuite
• Le matériau du siège de vanne s'est déformé, provoquant une fuite interne

Ces défauts augmenteront directement la fréquence de maintenance et de réparation, et affecteront également le fonctionnement continu de toute la chaîne de production.

Les avantages matériels de l'alliage de titane G5

L'alliage de titane Gr.5 est un alliage de titane de type α+β. Il présente une excellente résistance à la corrosion dans l'eau de mer, les solutions de chlorure, les acides fortement oxydants et les solutions alcalines. Sa surface peut former un film d'oxyde continu et dense, qui peut se réparer rapidement dans un environnement contenant des ions chlorure. Par conséquent, par rapport à l'acier inoxydable, il a une durée de vie considérablement plus longue.

Pendant ce temps, les alliages de titane ont une faible densité et une résistance spécifique élevée. Sous le même niveau de pression, ils peuvent réaliser un allègement structurel, ce qui contribue à réduire la charge de support des plateformes offshore ou des pipelines de navires.

Paramètres de la vanne à boisseau sphérique pneumatique en alliage de titane G5

Le siège de vanne en PEEK a une haute résistance à l'usure et une stabilité dimensionnelle. Lorsqu'il est combiné avec des joints souples en PTFE, il peut atteindre une étanchéité nulle au niveau des bulles. La garniture en graphite améliore la fiabilité de l'étanchéité au niveau de la tige de vanne et convient aux conditions de température plus élevées. Cette combinaison peut maintenir des performances d'étanchéité stables dans les fluctuations de température courantes et les concentrations d'ions chlorure trouvées dans les dispositifs de dessalement d'eau de mer.

L'impact du type d'actionneur pneumatique sur les opérations fréquentes

Les vannes de dessalement d'eau de mer nécessitent généralement des ajustements ou des commutations fréquents, tels que le rinçage des composants de membrane, le contrôle du débit du système de dosage, etc. Cette vanne est équipée d'un actionneur pneumatique à double effet ou à simple effet à rappel par ressort, permettant une ouverture et une fermeture rapides.

• Actionneur à double effet : Convient aux applications où la position doit être maintenue même en cas de perte d'alimentation en gaz
• Ressort de rappel à simple effet : Convient aux exigences de sécurité qui nécessitent une fermeture automatique en cas de perte d'alimentation en gaz.

L'accessoire de l'actionneur peut être équipé d'électrovannes, d'interrupteurs de fin de course, de positionneurs et de filtres-régulateurs de pression, ce qui facilite la connexion aux systèmes SCADA ou DCS.

Pour résoudre la corrosion des pipelines de dessalement d'eau de mer, l'alliage de titane G5 est sélectionné comme matériau principal pour le corps de vanne, la bille et la tige de vanne. Combiné avec des sièges de vanne en PEEK et des joints souples en PTFE, cette approche peut réduire le risque d'érosion par les ions chlorure tant du point de vue du matériau que de l'étanchéité.