Attaque au chlorure constitue une menace importante pour l'intégrité des produits en acier inoxydable. Cette forme agressive de corrosion affecte principalement la passivation. couche protectrice du métal. La compréhension de ce mécanisme est essentielle pour tout système reposant sur 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
Corrosion par piqûres Il s'agit de la forme la plus courante d'attaque par le chlorure. De minuscules trous profonds se forment à la surface de l'acier inoxydable. Ces piqûres sont souvent recouvertes d'une formation en forme de capuchon créée par les produits de corrosion, ce qui les rend difficiles à détecter à l'œil nu.
Corrosion des crevasses se produit dans les interstices étroits ou les zones protégées. Il s'agit par exemple des espaces sous les joints ou les têtes de boulons serrées. L'environnement stagnant permet aux chlorures de se concentrer. Cela intensifie le taux de corrosion localisée.
Fissuration par corrosion sous contrainte Il s'agit d'un mode de défaillance catastrophique. Son apparition nécessite trois conditions : une contrainte de traction élevée, une plage de température spécifique et la présence de chlorures. La corrosion sous contrainte entraîne une propagation rapide des fissures.
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 de tuyauterie en acier inoxydable présentent souvent des fissures, avec coudes et tees étant particulièrement sensible à la corrosion par fissuration. De telles défaillances peuvent entraîner la rupture des joints sous pression.
- 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
| 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.
De plus, les spécifications de conception doivent éliminer les crevasses où l'eau pourrait s'accumuler. traitement post-soudure doit être effectuée pour restaurer résistance à la corrosion dégradé par la chaleur de soudage.
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