Corrosion

De façon générale, la corrosion interne des systèmes de vapeur est le résultat de deux phénomènes distincts : dans un cas, elle est activée par la présence d’oxygène dissous dans l’eau et dans l’autre, par l’acidité provenant de la dissolution du bioxyde de carbone. Habituellement nommé corrosion par piqûres, le premier type de détérioration est principalement remarqué à la surface des tubes et dans le réseau d’alimentation d’eau des chaudières. Quant au problème d’acidité provenant de la dissolution du gaz carbonique dans l’eau, il est plus significatif dans le réseau de retour de condensat.

D’autres types de corrosion moins communs peuvent prendre place dans une chaudière à vapeur et sont habituellement reliés à diverses conditions chimiques (utilisation de produits de chélation, acides de détartrage, concentration caustique) ou mécaniques (stress, fatigue, surchauffe).

 

Corrosion par piqûres

Ceci représente le type de corrosion le plus fréquent dans les systèmes de vapeur. L’oxygène intervient chimiquement dans ce phénomène. Il réagit à la surface du métal en dépolarisant la cathode, devenant ainsi en quelque sorte le catalyseur de la réaction de corrosion.

La corrosion due à l’oxygène provoque à l’anode une perte du métal qui se solubilise et réagit avec l’hydroxyde généré à la cathode. L’oxygène complète la réaction en oxydant ce composé de fer pour former les résidus de corrosion (hydroxyde et oxydes ferriques). Ce sel métallique étant insoluble dans l’eau, il se forme sur la surface métallique un dépôt comparable à une capsule ou un tubercule. À ce point précis de la surface, sous la capsule de dépôt, se crée un amincissement ayant la forme d’une piqûre, d’où l’appellation « corrosion par piqûres. L’amincissement étant localisé, les piqûres peuvent progresser rapidement, devenir profondes et entraîner la perforation de la surface métallique.

L’oxygène dans un système de production de vapeur provient principalement de l’eau d’appoint. Sa présence est donc naturelle, et provient de la dissolution normale des gaz de l’air dans l’eau. Cependant, d’autres sources d’oxygène doivent aussi être considérées telles que : les réservoirs ouverts de transfert de condensat, les brise-vides, la circulation en boucle des pompes d’alimentation vers le réservoir d’emmagasinage et toutes formes d’infiltrations d’eau ou d’air dans le réseau de production de vapeur. Les endroits les plus vulnérables à la corrosion due à la présence d’oxygène sont les réservoirs et les conduites d’alimentation, les économiseurs, le ballon de vapeur et les tubes de chaudières.

 

Corrosion par acidité du réseau de condensat

Le gaz bioxyde de carbone (CO2) se retrouve habituellement en faible concentration dans l’eau d’appoint. Dans ces conditions, il est peu dommageable pour un système de génération de vapeur. Les sels de bicarbonates (HCO3) dissous dans les eaux naturelles se décomposent sous l’effet de la chaleur et sont responsables de la présence significative du bioxyde de carbone (CO2) dans les réseaux de vapeur.

L’élévation de la température de l’eau à l’intérieur des chaudières provoque en effet une dissociation du solide dissous sous forme de bicarbonate (HCO3) qui se transforme en carbonate (CO3), en hydroxyde (OH) et en bioxyde de carbone (CO2). Le bioxyde de carbone (CO2) ainsi formé est transporté par la vapeur dans le réseau de condensat.

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