Attaque au chlorure est une menace importante pour l'intégrité des produits en acier inoxydable.Cette forme agressive de corrosion affecte principalement la couche protectrice passive du métal.La compréhension de ce mécanisme est vitale pour tout système dépendant de l'acier inoxydable. tuyaux en acier inoxydable ou raccords de tuyauterie en acier inoxydable.Ce type de corrosion est particulièrement difficile à traiter, car il est souvent localisé et caché.
Qu'est-ce que l'attaque chlorure ?
La chimie de l'attaque au chlorure
La couche de passivation protectrice est principalement composée de Cr2O3.Les ions chlorure sont extrêmement petits et très mobiles ; ils s'accumulent à la surface de l'acier inoxydable, en particulier dans les zones stagnantes.
- Perméation : les ions chlorure réagissent chimiquement pour détruire le Cr.2O3 couche, formant des composés chlorurés métalliques solubles.
- Sites actifs : Une fois la couche de passivation compromise, des sites de corrosion “ actifs ” apparaissent. Le fer commence alors à se dissoudre rapidement dans ces régions microscopiques.
- Acidification : le processus de corrosion à l'intérieur des piqûres libère des ions hydrogène (H+), provoquant une forte baisse du pH. Cet environnement acide accélère la corrosion localisée.
Une réaction chimique simplifiée pour la dégradation du film passif pourrait ressembler à ceci :
Cr2O3 + 6Cl– + 6H+ –> 2CrCl3 + 3H2O
Formes d'attaque chlorurée sur l'acier inoxydable
La corrosion par piqûres est la forme la plus courante d'attaque par les chlorures. De minuscules trous profonds se forment à la surface de l'acier inoxydable. Ces piqûres sont souvent recouvertes d'une formation en forme de chapeau créée par les produits de corrosion, ce qui les rend difficiles à détecter à l'œil nu.
La corrosion caverneuse se produit dans les espaces étroits ou les zones protégées, par exemple les espaces sous les joints ou les têtes de boulons serrées. L'environnement stagnant permet aux chlorures de se concentrer, ce qui intensifie la vitesse de corrosion localisée.
La fissuration par corrosion sous contrainte est un mode de défaillance catastrophique. Son apparition requiert trois conditions : une contrainte de traction élevée, une plage de température spécifique et la présence de chlorures.
Impact sur les tuyaux et raccords en acier inoxydable
- Défaillance des tuyaux : la corrosion par piqûres dans les tuyaux en acier inoxydable peut entraîner des perforations, provoquant des fuites dans les canalisations. Les fuites de fluides corrosifs ou inflammables présentent des risques importants pour la sécurité.
- Dégradation des raccords : les raccords en acier inoxydable présentent souvent des fissures, les coudes et les tés étant particulièrement sensibles à la corrosion par fissures.
- Perte d'intégrité structurelle : la corrosion localisée entraîne un amincissement des parois, rendant les composants incapables de supporter la pression nominale. Cela se traduit finalement par des arrêts prématurés du système et des remplacements.
- Risque de contamination : les sous-produits de la corrosion peuvent contaminer les fluides transportés, ce qui est inacceptable dans des secteurs tels que l'industrie pharmaceutique ou agroalimentaire.
Comparaison de la résistance au chlorure
Ce tableau indique la résistance de différentes nuances d'acier inoxydable à l'attaque par les chlorures. La résistance est mesurée par l'indice de résistance aux piqûres (PREN).
| Grade | Molybdène (%) | Valeur PREN | Niveau de résistance |
|---|---|---|---|
| 304 | 0 | ≈ 18 | Pauvre |
| 316 | 2,0 – 3,0 | ≈ 25 | Bon |
| Duplex 2205 | 2,5 – 3,5 | ≈ 35 | Très bien |
| Super Duplex 2507 | 3,0 – 5,0 | ≈ 40 | Excellent |
Mesures préventives
Ce tableau présente les principales stratégies permettant d'atténuer les effets néfastes du chlorure. Mieux vaut prévenir que guérir.
| Stratégie | Action | Bénéfice |
|---|---|---|
| Choix du grade | Utiliser un alliage à haute teneur en PREN | Meilleure défense |
| Finition de la surface | Surfaces polies | Supprime les sites pièges |
| Contrôle de la température | Maintenir une température basse | Ralentit la vitesse de réaction |
| Traitement des soudures | Passiver les soudures | Restaure la couche d'oxyde |
Le choix de nuances d'acier inoxydable présentant des valeurs PREN élevées constitue la meilleure protection contre l'attaque chlorurée. Les tuyaux en acier inoxydable utilisés dans les refroidisseurs marins ou industriels doivent être de nuance 316 ou supérieure.
En outre, les spécifications de conception doivent éliminer les crevasses où l'eau peut s'accumuler. Un traitement post-soudage approprié doit être effectué pour restaurer la résistance à la corrosion dégradée par la chaleur du soudage.
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