Corrosion par piqûres et corrosion caverneuse

Corrosion par piqûres et corrosion caverneuse :identifier les différences

La corrosion - la détérioration des matériaux d'ingénierie par interaction chimique avec leur environnement - est un problème extrêmement coûteux. Les dommages causés par la corrosion incontrôlée sur les systèmes de tuyauterie sont l'une des principales causes de perte de profit pour les applications offshore et nearshore, coûtant des milliards chaque année. La corrosion peut être évitée, à condition que les entreprises sachent quoi rechercher et prennent des mesures préventives pour réduire les risques de corrosion avant qu'il ne soit trop tard.

Presque tous les métaux utilisés dans le monde se corrodent dans certaines circonstances. Certaines mesures peuvent être prises pour prévenir la corrosion dans les applications pétrolières et gazières, en particulier offshore. Ces étapes nécessitent une compréhension fondamentale des différents types de corrosion et de leurs causes. Savoir où chercher la corrosion peut minimiser les risques sur les plates-formes pétrolières et dans les raffineries, ce qui permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent.

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Comment se produit la corrosion

La corrosion se produit lorsqu'un atome de métal est oxydé par un fluide, entraînant une perte de matière à la surface du métal. La perte de matériau qui en résulte réduit l'épaisseur de paroi des composants fabriqués à partir d'aciers au carbone et faiblement alliés qui sont affectés par la corrosion générale, ce qui les rend sujets aux défaillances mécaniques.

Les systèmes de tubes métalliques sont le plus souvent utilisés pour l'instrumentation analytique et de processus, les conduites hydrauliques et les applications de contrôle et d'utilité. De nombreux métaux d'ingénierie utilisés dans les applications pétrolières et gazières sont fabriqués à partir d'acier inoxydable qui contient plus de 10 % de chrome. Ce dernier permet de former une couche d'oxyde qui protège les métaux de la corrosion. La corrosion de l'acier inoxydable se produit cependant lorsque les conditions environnementales provoquent la dégradation de cette couche.

Presque tous les métaux se corrodent dans certaines circonstances. Par exemple, la rouille est un sous-produit courant de la corrosion de l'acier au carbone, résultant de la corrosion du fer et de la formation d'oxyde de fer. Cependant, de nombreux autres types de corrosion existent. Chaque type représente une menace unique qui doit être évaluée lors de la sélection du matériau optimal pour votre application.

Identifier les types courants de corrosion

Il existe de nombreux types de corrosion qui peuvent faire des ravages sur les installations pétrolières et gazières. De nombreux types de corrosion sont spécifiques à la composition chimique du métal et à l'environnement d'exploitation. Au cours de votre lecture, nous nous concentrerons sur deux formes de corrosion localisée dans l'acier inoxydable :la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse.

Corrosion par piqûres

La corrosion par piqûres se produit lorsque la couche d'oxyde protectrice à la surface de l'acier inoxydable se décompose, permettant au métal nu en dessous de deviennent sensibles à une perte d'électrons par oxydation en présence d'une solution aqueuse corrosive. Cette réaction électrochimique initie la formation de petites cavités, ou « fosses ».

Bien qu'elles soient généralement détectables par une inspection visuelle approfondie, ces fosses peuvent atteindre une profondeur suffisante pour perforer entièrement la paroi d'un tube. La corrosion par piqûres peut également faciliter l'initiation de fissures dans les composants soumis à des contraintes de traction. Les environnements avec des concentrations de chlorure plus élevées, y compris ceux créés par l'évaporation des gouttelettes d'eau salée déposées, sont sujets à la corrosion par piqûres, en particulier à des températures élevées.

Lors de l'examen des tubes métalliques pour la corrosion par piqûres, recherchez les dépôts d'oxyde de fer brun rougeâtre ainsi que les piqûres potentielles qui peuvent s'être formées sur la surface métallique.

Corrosion caverneuse

Semblable à la corrosion par piqûres, la corrosion caverneuse est initiée avec la dégradation du film d'oxyde protecteur de l'acier inoxydable et se poursuit avec la formation de fosses peu profondes. Cependant, plutôt que de se produire à la vue de tous, la corrosion caverneuse, comme son nom l'indique, se produit dans les crevasses.

Dans un système de fluide typique, des crevasses existent entre la tubulure et les supports de tubulure ou les pinces, entre les conduites de tubulure adjacentes et sous la saleté et les dépôts qui peuvent s'être accumulés sur les surfaces. Les crevasses sont pratiquement impossibles à éviter dans les installations de tubes, et les crevasses étroites constituent l'un des plus grands dangers pour l'intégrité de l'acier inoxydable. La corrosion caverneuse se produit lorsque l'eau de mer se diffuse dans une crevasse, conduisant à un environnement chimiquement agressif où les ions causant la corrosion ne peuvent pas facilement se diffuser hors de la crevasse. Dans un tel scénario, toute la surface à l'intérieur de la crevasse peut se corroder à un rythme rapide.

La corrosion caverneuse ne peut être observée visuellement que lorsqu'un collier de serrage est retiré du tube installé. Il est important de se rappeler que la corrosion caverneuse peut se produire à des températures plus basses que la corrosion par piqûres, car moins d'effort est nécessaire pour créer une "fosse" sous la crevasse géométrique (par exemple, le collier de serrage).

Comment prévenir la corrosion

La corrosion peut, dans de nombreuses circonstances, être minimisée en éduquant la main-d'œuvre avec des connaissances de base sur les matériaux :

Sélection des matériaux :Tout d'abord, considérez le choix des matériaux pour les applications de tubes, du tube lui-même aux supports de tube et aux colliers de serrage. Les tubes en acier inoxydable de type 316 fonctionnent bien dans de nombreuses installations tant qu'ils sont maintenus propres et que les températures ne sont pas excessivement élevées. Dans les climats plus chauds, en particulier dans les endroits où des dépôts de sel se forment facilement et dans les installations où la rouille des poutres structurelles et des planchers en acier au carbone s'accumule sur les surfaces en acier inoxydable, la corrosion des tubes en acier inoxydable de type 316 est plus facilement observée.

Pour ces situations, les tubes en acier inoxydable superausténitique (par exemple, 6Mo ou 6HN) ou superduplex (par exemple, 2507) offrent une bien meilleure résistance à la corrosion. Le rendement et la résistance à la traction plus élevés de l'acier inoxydable superduplex facilitent également la construction de systèmes qui doivent être évalués à une pression de service maximale autorisée (MAWP). Pour éviter des erreurs coûteuses et déterminer quel matériau convient à votre application, contactez votre revendeur agréé local. Centre de vente et de service Swagelok pour vous guider dans la sélection des bons produits et matériaux.

Placement et conception :Des pratiques soigneuses du système sont nécessaires pour la prévention de la corrosion afin de minimiser le nombre d'endroits où la corrosion caverneuse peut se produire. Une façon de réduire les crevasses dans un système de tubes consiste à éviter de placer les tubes directement contre les murs ou les uns contre les autres. Lorsque la corrosion caverneuse des tubes en acier inoxydable de type 316 est observée, on peut remplacer les tubes de type 316 par des tubes plus résistants à la corrosion, qui peuvent être installés avec des raccords de tubes de type 316 économiques. Swagelok propose plusieurs combinaisons techniques de raccords pour tubes en acier inoxydable de type 316 avec des tubes en différents alliages résistant à la corrosion.

Formation sur la corrosion et la science des matériaux

Au-delà de ces mesures simples, la meilleure approche pour prévenir la corrosion implique une formation approfondie et la mise en place d'un programme de surveillance de la corrosion régulier et robuste. Swagelok propose une formation en science des matériaux pour enseigner aux ingénieurs, aux techniciens et à toute autre personne impliquée dans le processus de sélection des matériaux comment sélectionner les bons alliages résistants à la corrosion pour vos systèmes de fluides. Construire une compréhension de base de la corrosion - à quoi elle ressemble, où elle se produit et pour quelles raisons - parmi ceux qui travaillent quotidiennement avec des systèmes de tuyauterie peut éviter les défaillances matérielles et les réparations coûteuses. Contactez votre centre de vente et de service Swagelok local pour savoir comment un programme de formation en science des matériaux peut aider votre organisation à lutter contre la corrosion.