Corrosion des aciers inoxydables dans le transport de fluides : analyse technique
Dans les systèmes de transport de fluides, les aciers inoxydables sont largement utilisés pour leur résistance à la corrosion. Pourtant, certaines conditions d’exploitation peuvent provoquer des dégradations critiques, compromettant la durée de vie des installations.
Enjeux de la corrosion en milieu fluide
Les canalisations, vannes et échangeurs subissent des agressions chimiques, thermiques et mécaniques. La nature du fluide (acide, basique, salin, organique), sa température, sa vitesse d'écoulement et la présence d'impuretés sont autant de facteurs influençant les mécanismes de corrosion.
Principaux types de corrosion rencontrés
Corrosion par piqûres (pitting)
Apparaît localement sur les surfaces exposées aux ions chlorure. Les nuances riches en molybdène (ex. 316, 904L) réduisent ce risque.
Corrosion caverneuse (crevice corrosion)
Se développe dans les interstices, sous les joints ou dépôts. Elle est aggravée par le manque d'oxygénation locale.
Corrosion intergranulaire
Survient à proximité des zones thermiquement affectées (ZAT) lors du soudage. Elle résulte de la précipitation de carbures de chrome aux joints de grains, privant localement la matrice de sa couche passive. Les nuances faiblement carbonées (316L, 304L) ou stabilisées (321, 347) sont recommandées pour éviter ce phénomène.
Corrosion sous contrainte (SCC)
Survient sous l'effet combiné de contraintes mécaniques et d'un milieu agressif. Les aciers austénitiques peuvent y être sensibles (ex : 304 en milieu chloré chaud).
Corrosion galvanique
Se produit au contact de métaux différents. L'acier inoxydable peut devenir anodique ou cathodique selon l'environnement et les couples matériaux.
Corrosion généralisée
Moins fréquente pour l'inox, elle résulte d'une attaque uniforme, souvent dans les acides forts à haute température (ex : HCl, H2SO4 concentré).
Choisir la nuance d'inox selon le fluide transporté
| Fluide / Milieu | Nuance généralement utilisée | Remarques techniques |
|---|---|---|
| Eau potable / industrielle | 304, 316 | Préférer 316 en eau chlorée |
| Solutions salines ou chlorées | 316L, 904L, duplex | Résistance au pitting accrue |
| Acides faibles (organique) | 316L | Bonne tenue générale |
| Acides forts (H2SO4, HCI) | 904L, Hastelloy® | Préférer alliages spéciaux |
| Hydrocarbures / gaz | 316L, duplex | Tenue mécanique et chimique |
| Vapeur, condensats | 316L | Limiter le risque de SCC |
Paramètres critiques de conception
- Rugosité interne : favoriser l'écoulement, limiter les zones mortes
- Soudabilité : éviter les zones sensibles à la corrosion intergranulaire
- Nettoyage en place (NEP/CIP) : choisir des inox compatibles avec les cycles chimiques
- Température et pression : vérifier la stabilité des propriétés mécaniques
Bonnes pratiques de prévention
- Sélection matériau/fluides via tables de compatibilité chimique
- Contrôles réguliers (ultrasons, endoscopie, analyses chimiques)
- Traitements de surface : passivation, décapage
- Rinçage et purge après arrêt ou changement de fluide
Conclusion : rigueur matériaux-process = durabilité assurée
Le bon comportement de l'inox dans le transport de fluides repose sur une approche intégrée : choix de la nuance, maîtrise des conditions d'exploitation, et entretien rigoureux. En particulier, l'état de surface doit être optimisé (faible rugosité, absence de défauts ou de pollutions), notamment dans les zones soudées. Une maintenance préventive planifiée, incluant des inspections périodiques et des opérations de nettoyage ciblées, permet d'anticiper les fuites. Il convient d'avoir une fréquence d'entretien régulière en fonction du fluide transporté, de l'environnement et du type d'installation. Elle doit être définie dès la phase de conception notamment par le type d'assemblage à utiliser. Celui-ci va permettre de réaliser les inspections. Une erreur de spécification ou un défaut de suivi peut engendrer une défaillance prématurée.