Corrosion dans les chaudières

La corrosion est le retour d'un métal à sa forme de minerai. Le fer, par exemple, retourne sous forme d'oxyde de fer sous l'effet de la corrosion. Cependant, le procédé de corrosion est une réaction électrochimique complexe et prend diverses formes. La corrosion peut produire une attaque générale sur une large surface ou peut résulter en une attaque très localisée. La corrosion est un problème pertinent causée par l'eau dans les chaudières. La corrosion peut avoir énormément d'origine et de nature différentes dû à l'action de l'oxygène dissous, elle peut résulter d'hétérogénéités à la surface du métal ou au fer directement attaqué par l'eau.
Bien que la corrosion basique des chaudières soit principalement due à des réactions du métal avec l'oxygène, d'autres facteurs tels que les contraintes mécaniques, les conditions acides et chimiques (corrosifs) spécifiques peuvent avoir une influence importante et produire différentes formes d'attaque. Il est nécessaire de considérer la quantité de diverses substances nocives qui peuvent être permises dans l'eau des chaudières sans risque de l'endommager. La corrosion peut s'effectuer dans les systèmes d'alimentation d'eau en raison d'un faible pH, de la présence d'oxygène dissous et de dioxyde de carbone.

La corrosion est principalement causée par un complexe de scorie oxydante avec de faibles points de fusion. Une corrosion à température élevée peut avoir lieu seulement si le produit corrosif est sous forme liquide et s'il est directement en contact avec le métal. Les dépôts permettent aussi le transport de l'oxygène vers la surface du métal.
La corrosion dans les chaudières s'effectue généralement quand l'alcalinité de l'eau des chaudières est faible ou lorsque le métal est exposé à l'oxygène durant les temps de service ou les temps morts. Dans le cas de températures élevées et de fortes contraintes dans la chaudière, le métal tend à accélérer les mécanismes de corrosion. Dans la vapeur et les systèmes de condensation, la corrosion est généralement le résultat de contamination au dioxyde de carbone ou à l'oxygène. Les contaminants spécifiques tel que l'ammoniaque ou le sulfure portés par les gaz peuvent augmenter l'attaque sur le cuivre dans le système.
La corrosion est causée par la combinaison de couche d'oxyde et d'une oxydation continue transportée par l'oxygène.

Example of corrosion

Des fissurations sur le métal des chaudières peuvent arriver par deux différents mécanismes. Dans le premier mécanisme, des efforts cycliques sont créés par un chauffage et un refroidissement rapide et sont concentrés à certains points où la corrosion a attaqué la surface du métal. Ceci est habituellement associé à un traitement anticorrosion non adapté. Le second type de corrosion par fatigue dans les chaudières a lieu quand l'eau est correctement traitée. Dans ce cas, la corrosion par fatigue est probablement un terme mal approprié. Ces fissures ont souvent lieu où un film protecteur dense d'oxyde couvre la surface du métal et les fissures résultent de l'action des cycles de contraintes. Les fissures dues à la corrosion par fatigue sont souvent profondes et traversent les grains du métal. Ils sont habituellement localisées sur la surface interne du tube et sont le plus souvent circulaire sur le tube.

Les techniques pour lutter contre la corrosion varient selon le type de corrosion rencontré. Les principales méthodes sont le maintien d'un pH adéquat, le contrôle de l'oxygène et des dépôts, et la réduction des contraintes grâce au design et au conditions de service.
La désaération et récemment l'utilisation de contracteurs à membranes sont les meilleurs moyens pour éviter la corrosion en éliminant les gaz dissouts (principalement l'O₂ et le CO₂).

Pour plus d'informations sur les différents types de corrosion, consultez les pages suivantes:

La protection d'acier dans un système de chaudière dépend de la température, du pH, et de la teneur en oxygène. Généralement, des températures plus élevées, des niveaux hauts ou bas de pH et de fortes concentrations en oxygène augmentent le taux de corrosion de l'acier. Les facteurs mécaniques et opérationnels comme les vitesses, les efforts sur les métaux et la sévérité de service peut fortement influencer les taux de corrosion. Les systèmes varient suivant la corrosion et devraient être évalués individuellement.

Trouver plus d'informations sur les principaux problèmes se situant dans les chaudières: entartrage, moussage et primage, et corrosion.
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Consultez aussi notre page web sur l'eau d'alimentation des chaudières et sur le traitement d'eau de chaudière, en particulier à travers la désaération (dégazeur thermique ou contracteurs à membrane).

Références
‘Water treatment handbook’ Vol. 1-2, Degremont, 1991
‘Industrial water conditioning’, BeltsDearborn, 1991
http://www.thermidaire.on.ca/boiler-feed.html