Les circuits de refroidissement à eau recirculée
Corrosion d'origine biologique
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Les contacts de l'eau avec des milieux risquant d'être pollués biologiquement conduisent à la présence de germes qui sont à l'origine de processus de corrosion. Ces corrosions sont généralement trés actives dans les circuits de refroidissement.
Le seul moyen pour contrôler, et donc traiter le problème, est l'analyse bactériologique "in situ". Seuls les ensemencements faits immédiatement et mis en "culture" sur place sont valables.Ces contrôles, à caractère trés particulier, doivent être faits par des spécialistes du traitement des eaux et non par des généralistes: la qualité des milieux de culture est essentielle si l'on veut que les résultats aient une signification précise.
De plus ces analyses doivent être complétées par des tests de biocides, autrement dit par des antibiogrammes qui vont servir à déterminer précisemment la nature des meilleures molécules devant être utilisées pour assainir le milieu aqueux.
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Algues dans un circuit semi-ouvert |
Culture de G.R |
Porte eprouvettes de corrosion |
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Corrosion bactériologique echangeur |
Tests BSR |
Corrosions sous dépôt |
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Corrosion côté process |
Corrosion côté process |
Corrosion côté eau |
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En haut, tube corrodé non nettoyé
En bas, tube corrodé nettoyé
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Tube échangeur corrodé |
Corrosion côté process ( pétrochimie) |
Déplacez la flèche de la souris sur ces photos pour avoir des renseignements complémentaires sur certaines plages photographiques. |
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Schéma d'un circuit de refroidissement à eau recirculée
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Un circuit s'encrasse biologiquement par les microorganismes qu'il capte dans l'atmosphère au niveau des tours de refroidissement ou par la propre pollution bactérienne de l'eau.
L'encrassement biologique est constitué par un film d'épaisseur variable sur des points à température relativement constante et proche de la température la plus favorable à la reproduction des micro-organismes ( 35 à 40 ° C). Ce "dépôt" est trés peu conducteur de la chaleur et constitue une barrière isolante entre l'eau qui refroidit et le fluide à refroidir; le rendement des échanges est donc fortement affecté.Le coefficient global de transfert de chaleur est donc réduit, sans que pour cela il y ait necessairement de l'entartrage des surfaces d'échangeurs.
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Un autre inconvénient de l'encrassement biologique est que la surchauffe locale des surfaces des échangeurs réduit la solubilité de certaines compositions salines lesquelles sont possibles en fonction de la charge ionique de l'eau; ce sont, en particulier, la formation d'insolubles alcalinoterreux, lorsque la température de la lame d'eau léchant le métal augmente.Ainsi un encrassement biologique peut conduire à un entartrage, et l'effet de synergisme " fouling + tartre" est trés préjudiciable aux echanges thermiques.
D'où peut venir la pollution biologique lorsque l'environnement est apparemment exclusivement minéral ?
- Il faut savoir qu'un réfrigérant atmosphérique dans lequel on insuffle de l'air est un dépoussiéreur efficace; tout ce qui est véhiculé par l'air, soluble dans l'eau ou insoluble, y est arrété, dont notamment les végétaux, bactéries, champignons, moisissures etc.
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La pollution biologique provoque t-elle seulement des encrassements ?
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Le fouling biologique et donc les différents types de bactéries qu'il peut contenir conduit, parfois, à d'autres inconvénients.
Selon la qualité de certains germes, l'on peut voir apparaître des phénomènes de corrosions; c'est le cas avec les bactéries sulfato-réductrices (BSR), dont le soufre, emprunté par la bactérie au milieu aqueux ambiant, est véhiculé au sein du métabolisme; il est généralement emprunté aux ions SO4, lesquels sont transformés en ions sulfures, voire en soufre ( que l'on retrouve dans les résidus de corrosion) .Cette propriété est d'ailleurs utilisée pour caractériser, rapidement et par voie chimique, une corrosion d'origine bactérienne.
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Comment contrôler l'état bactériologique de l'eau ?
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Le but est de mesurer, soit les germes vivants + levures et champignons, soit la présence de bactéries sulfatoréductrices, lesquelles sont un facteur essentiel de la corrosion bactérienne.
- Le contrôle (1)de l'eau se fait aisément, dans la mesure où l'on possède les "kits" necessaires.
Ce sont, comme cela est visible sur la photo ci-dessus:
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- - soit ce que l'on appelle des "sucrettes" que l'on plonge dans l'eau et l'on met en incubation pendant 48 heures, tout cela dans des conditions précises de manipulations opératoires indiquées; cette méthode permet le comptage, au niveau d'une puissance de 10 ( de 1000 à 10 000 000 de bactéries par ml, ce qui est suffisant pour une eau industrielle) des bactéries dites revivifiables, des champignons et levures,
- - soit des fioles contenant un milieu nourricier dans lesquelles il est injecté, au moyen d'une seringue, 1 cm3 d'eau à contrôler; la fiole est mise à l'incubation pendant 5 à 10 jours à 37°C et la présence de germes sulfatoréducteurs est caractérisée par l'apparition d'une couleur noire.
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Comment lutter contre le fouling biologique ?
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La lutte passe par l'utilisation d'une chimie "bactéricide". Cette chimie ne consiste pas en des recettes toutes faites avec des produits miracles, mais comprend des molécules qui ont des spectres d'action bien définis. L'antibiogramme est nécessaire avant toute mise en oeuvre d'un produit si l'on veut obtenir le meilleur résultat, c'est à dire la destruction des souches bactériennes responsables du fouling.
- Dans la plupart des petites ou moyennes unités de refroidissement, l'impasse est faite sur l'antibiogramme préalable et des produits à large spectre sont utilisés; il convient toutefois de vérifier, après les injections, que l'élimination des souches a bien été réalisée.
- Il faut enfin noter que la procédure d'injection a toute son importance: ajout d'un dispersant préalable, "choc" de bactéricide, + eventuellement second bactéricide en alternance ( problème des accoutumances).
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(1) Nous consulter pour tous renseignements concernant les dosages bactériologiques, les kits d'analyses, les méthodes précises , etc.
Formation technique
Nous assurons des séminaires de formation en traitement des eaux sur tous types de sujets techniques et fourniront tous renseignements sur le sujet à tous les lecteurs qui nous le demanderont.
courriel: detrigne@aol.com
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