Corrosion et contrôles dans un circuit de refroidissement

La corrosion des métaux est leur oxydation, c'est à dire le retour à leur état "naturel".

Du point de vue chimique, il s'agit d'une combinaison du métal avec l'oxygène.

4 Fe + 3 O₂-----> 2 Fe₂ O₃

La corrosion ne découle pas uniquement de la réaction du métal avec l'oxygène de l'environnement; elle découle également de la présence de bactéries dans l'eau, dont certaines d'entre elles sont redoutabvles: BSR (Bactéries sulfato réductrices).

Il y a plusieurs méthodes pour contrôler la corrosion dans un circuit de refroidissement, qu'il soit fermé, ouvert ou à eau recirculée.

Les méthodes diffèrent par leur technique et dépendent surtout des lieux d'implantation des circuits, c'est à dire de la proximité de zones où la technologie est présente et qui peuvent assurer un service de maintenance sur des technologies un peu évoluées.

1/ Méthode de l'observation naturelle

On peut dire que cette méthode est la réaction naturelle d'un exploitant qui observe les surfaces baignées par l'eau, aux endroits accessibles et visibles pour contrôler l'état des surfaces.

Avantages:

Pas de matériel de contrôle nécessaire.
Accès rapide à l'information dans la mesure où le point de contrôle est trés accessible.

Inconvénients:

Difficultés d'observations aux endroits peu accessibles (intérieurs des échangeurs, chaudières )
Pas de comparaison "sérieuse" avec les examens précèdents, l'observation étant subjective. L'on pourra toujours se servir de photos (numériques) de référence, dans la mesure où elles ont précises et faites dans les mêmes conditions de pose et de luminosité.
Impossibilité de suivre une évolution de la corrosion car absence de critères chiffrés.
Absence d'appréciation de la corrosion sur les points non accessibles.

2/ Mise en place d'éprouvettes de corrosion:

La méthode est ancienne, mais c'est un progrès par rapport à l'observation naturelle.

Elle consiste à immerger, en des endroit bien précis d'un circuit, les eprouvettes de corrosion; ces eprouvettes ont des tailles différentes et généralement ont les dimensions suivantes: L=100 m/m l= 10 m/m e= 1 m/m.

Le métal constituant l'eprouvette est fonction de la recherche que l'on veut effectuer et en général elle est de la qualité du ou des métaux constitutifs du circuit concernés par les risques de corrosion.

En général, les éprouvettes sont posées dans des porte éprouvettes qui peuvent en accepter plusieurs, ceci permettant de les relever périodiquement en fonction du temps d'immersion choisi. Avec un nombre suffisant d'éprouvettes, un examen chaque quinzaine est un rythme de contrôles et d'examens qui donne satisfaction.

Schéma d'un porte eprouvettes de corrosion ( 4 eprouvettes ).

Le système présente les avantages suivants:

- Coût peu élevé de l'installation des eprouvettes
- Fabrication des eprouvettes sur le site si les métaux à examiner sont particuliers
- Mesure chiffrée du taux de corrosion

Une eprouvette déjà testée ne peut pas servir une seconde fois, même si la corrosion "visible" est nulle.

Des précautions doivent être prises pour assurer le succès et la fiabilité des mesures: nettoyage des eprouvettes selon une procédure bien établie, pesées soigneuses en laboratoire avant et après immersion.

3/ Mesure electrique de la corrosion

Le principe de la méthode est la mesure du courant de corrosion à l'aide d'une electrode bipolaire qui est immergée directement dans l'eau du circuit.

Ceci permet une lecture éventuellement en continu sur la base de métaux de constitution des tétons de corrosion.

Tout est possible, dont un enregistrement du taux de corrosion et un éventuel asservissement de l'appareil, soit au produit de conditionnement pour en augmenter ou en diminuer le dosage, soit au "constituant inhibiteur de corrosion du produit" pour en modifier la concentration sur l'eau recirculée. Ceci permet d'éviter les changements par fois fréquents des produits de conditionnement par suite de modifications des caractéristiques de l'eau d'appoint, de la gestion thermique du circuit etc.

Ce type de méthode nécessite une étude préalable précise du système de refroidissement pour bien adapter le produit inhibiteur et l'inhibiteur complémentaire dans la probable plage de variation des paramètres guides du traitement anti corrosion, afin toujours autant d'efficacité pour la lutte anti tartre.

Avantages de la méthode:

- Une grande précision pour une protection anti corrosion dans la mesure où, au départ, la visée dans la bonne fourchette de traitement est correcte
- Adaptation à tous régimes du système de refroidissement ce qui est intéressant pour les unités de production à régime - donc à charge thermique - variable.

Inconvénients:

- demande une maintenance de qualité du matériel installé: entretien périodique, étalonnage périodique des capteurs et de l'electronique du système.

- Coût plus élevé que les simples mesures évoquées au point n°2.

Cette méthode demande une étude préalable sérieuse pour le choix des échangeurs testés, l'établissement du modèle de calcul à intégrer au calculateur, l'éventuel déplacement du point d'injection du produit de conditionnement, le positionnement du point d'injection du produit complémentaire de lutte contre la corrosion.

Voir également:

Encrassement des échangeurs alimentés en eau de mer eaudemer.html
Entartrage des echangeurs page13.html
Circuits à eau recirculée circuit.html