Jos Abbing
Cover Image

Ayant assisté à des applications industrielles extrêmes depuis de nombreuses années, j’ai pu constater à plusieurs reprises les conséquences fâcheuses de la corrosion. Les coûts globaux liés à la corrosion sont immenses : plus de 2000 milliards d’euros, selon NACE. Près de 60% est attribué au secteur industriel. L’industrie chimique, l’industrie de transformation et l’industrie pétrolière/gazière en particulier ont des coûts supérieurs à la moyenne.

Ces secteurs doivent faire face à des environnements difficiles et des conditions de procédé contraignants en production et en exploitation, y compris dans les utilités, comme les systèmes de transfert de chaleur et de transmission, distribution et stockage de gaz et liquides. La prévention ou le contrôle de la corrosion par inhibition s’avère souvent être une solution économique.

L’utilisation d’un système de régulation bas débit peut vous aider à doser de manière plus précise les quantités des inhibiteurs de corrosion. La précision est un élément crucial, elle influe fortement l’efficacité et permet de réduire l’impact environnemental d’un système d’inhibition.

Facteurs de corrosion généraux

En fait, tous les métaux ont tendance à se corroder ou à se dissoudre à un certain degré. La corrosion est un processus naturel qui transforme les métaux en une forme chimiquement plus stable. Le procédé principal et l’environnement ambiant ont un impact majeur sur les risques de corrosion, comme l’oxygène, la teneur en eau, le niveau d’acidité, la température et d’autres facteurs.

Schéma facteurs de la corrosion

En influençant les principaux facteurs, on peut arrêter ou ralentir suffisamment la corrosion et l’inhibition peut jouer un rôle important dans ce processus.

Au niveau de la conception, les solutions retenues pour la résistance à la corrosion, notamment par la sélection des matériaux les plus compatibles, l’épaisseur matérielle additionnelle et l’application de revêtements protecteurs, peuvent être initialement préférable à l’inhibition sur le plan technique. Par ailleurs, l’endommagement du métal par des particules abrasives, la fatigue ou le stress mécanique ou la cavitation peuvent entraîner des processus de corrosion qui ne peuvent pas être suffisamment maîtrisés par l’inhibition.

Cependant, la prévention ou le contrôle de la corrosion par inhibition s’avère souvent être une solution économique dans de nombreuses autres situations, en améliorant la durée de vie tout en diminuant les coûts opérationnels et l’impact environnemental. En voici quelques exemples pertinents.

Exemples de corrosion métallique

Divers facteurs et causes peuvent provoquer la corrosion :

Principe d'anode-cathode

La corrosion galvanique résulte du contact électrique de deux métaux différents. Lorsqu’ils sont exposés à un électrolyte, une migration d’ions de l’anode à la cathode engendre la libération d’électrons libres. Le métal le plus noble (cathode) est protégé et le métal plus actif (anode) a tendance à se corroder.

La corrosion électrochimique qui entraîne la libération d’électrons des éléments anodiques, est liée ou impliquée dans de nombreux autres processus de corrosion, comme la corrosion caverneuse (par crevasses) ou la corrosion par piqûres.

Un autre exemple est la corrosion chimique, souvent induite par de puissants oxydants, qui peut ne pas être accompagnée d’un courant électrique.

La corrosion biologique est causée par la présence et la croissance de micro-organismes. Leur présence directe ou le produit de corrosion causé par l’activité métabolique des organismes endommage le métal, ce qui peut également mener à une corrosion par piqûres ou crevasses.

Classement des inhibiteurs

Une substance inhibitrice sert à ralentir ou à prévenir les dommages causés par la corrosion afin de les limiter à un degré acceptable. La plupart des inhibiteurs de corrosion utilisés sont des mélanges multicomposants. D’importants exemples d’inhibiteurs (en phase liquide) sont repris ci-après.

Classement des inhibiteurs

Les inhibiteurs environnementaux ou absorbeurs contrôlent la corrosion en réduisant ou en éliminant les propriétés corrosives dans le milieu, souvent par la réduction d’oxygène.

Les inhibiteurs filmants forment un film protecteur sur le métal, l’isolant ainsi du milieu corrosif.

L’inhibiteur anodique facilite la formation d’une couche passive qui bloque le processus anodique. La concentration critique de l’inhibiteur est essentielle pour assurer l’efficacité et éviter l’accélération de la corrosion, causée par une trop haute concentration de l’inhibiteur.

L’inhibiteur cathodique diminue le degré de corrosion en réduisant la concentration en oxygène ou en augmentant la surtension de la libération d’hydrogène (poison) et en formant un précipité (dépôt) sur des zones cathodiques spécifiques (précipitateur), afin de constituer un film protecteur.

Les inhibiteurs mixtes ou organiques peuvent modérer à la fois le principe anodique et cathodique, notamment par l’adsorption, la chimisorption et la formation de film. Un processus d’adsorption (physique) est relativement rapide, mais plus facilement enlevé d’une surface, ce qui nécessite un contrôle vigilant. La chimisorption est un processus d’adsorption chimique, causé par une réaction sur une surface exposée, créant une liaison électronique entre un élément chimique et la surface adsorbée. Plus la concentration est élevée, plus la protection est grande, avec une limite maximale. En dépassant la concentration maximale, on constate souvent une accélération de la corrosion.

Permettre un contrôle plus intelligent du dosage

Un système inhibiteur de corrosion ajoutera (inhibera) des produits chimiques (bio) en basse concentration dans le processus. L’efficacité d’un système d’inhibition dépend fortement de l’injection d’une quantité correcte. La bonne quantité à injecter est également tributaire des conditions environnementales et de traitement.

Inhibiteur de corrosion Ex Zone 1 avec régulateur de débit massique Coriolis

La fraction pondérale requise du mélange traditionnel de biocides, autre substances inhibitrices, agents, surfactants et régulateurs de PH peut varier, par ex. entre 0,001 et 0,1 % du poids. Le système d’inhibition injecte une faible quantité en parties par million (PPM) pour atteindre de basses concentrations afin d’être efficace. Des systèmes de dosage continus et ponctuels sont utilisés, en fonction de la situation.

Les méthodes traditionnelles comprennent souvent des pompes à piston réglables manuellement avec clapets anti retour. La régulation du débit, par adaptation de la longueur de course, est souvent réalisée de manière empirique avec chronométrage et jauges graduées. Cette approche traditionnelle rend pratiquement impossible la compensation active des changements de conditions de traitement, comme les variations de température (causés par le jour/la nuit). Cela peut résulter en un mauvais réglage de débit, une utilisation accrue de produits chimiques, un impact environnemental plus important et provoquer un surdosage (!) de produits chimiques dans des conditions de fonctionnement normales.

Contrôle précis du débit

Un contrôle précis du débit permet des applications plus économiques avec un impact environnemental moindre. Une bonne précision et une large gamme de réglage sont obtenues à partir d’une mesure de la masse directe avec le mini Cori Flow. Le débitmètre massique peut aussi directement contrôler les vannes et pompes grâce à la carte de régulation PID intégrée et peut être optimisé avec un contrôle / commande d’automate ou un IHM augmentant à la fois la performance et la flexibilité.

Système de dosage Coriolis

Notre approche par système de dosage Coriolis, avec interface numérique, permet d’avoir la surveillance, le contrôle et l’historique des taux d’injection en temps réel. Il est ainsi possible de vérifier en ligne les débits et de régler instantanément la consigne requise. La gestion du parc des équipements et l’entretien préventif sont assistés par plusieurs diagnostics actifs, comme des alertes de statut intégrées, un suivi du sens du fluide, une alerte de changement de densité, une totalisation monopoint ou multipoints pour le calcul des coûts, une alarme de réservoir vide et un programme de protection de la pompe.

Bronkhorst donne régulièrement son support à des applications sur le terrain et à des projets de recherche R&D avec un savoir-faire étendu en matière de traitement de fluides à bas débit. Nous soutenons avec conviction les recherches en cours pour des solutions encore plus respectueuses de l’environnement, comme les inhibiteurs à base d’éléments biodégradables.

Les inhibiteurs de corrosion sont aussi utilisés dans d’autres types d’industrie, comme dans les services de distribution d’eau. Consultez notre article sur l’ajout de phosphates à l’eau potable comme inhibiteurs de corrosion afin d’éviter le lessivage du plomb et du cuivre dans les tuyauteries : mass flow meter to enhance water processing for securing the public health

Les régulateurs de débit massiques Coriolis de Bronkhorst peuvent être la solution idéale pour inhiber la corrosion. Consultez notre ligne de produits Coriolis.