Etude de la corrosion d'un acier faiblement allié en milieu confiné contenant du CO2 dissous PDF Download

Author: Elias Remita
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 209

View

Book Description
L'annulaire des conduites pétrolières flexibles est un espace confiné (rapport V/S de l'ordre de 0,03 mL cm-2) qui peut contenir de l'eau et du CO2. Dans cet annulaire, le pH est élevé et les vitesses de corrosion sont très faibles par rapport à la situation rencontrée en plein bain. Afin d'étudier cet effet de confinement, une cellule à couche mince, comprenant un système d’apport de gaz et un dispositif de contrôle du positionnement, a été développée. La chute ohmique a été modélisée pour calculer l'impédance dans cette cellule. Les impédances mesurées lors de la corrosion d'un acier faiblement allié en milieu confiné contenant du CO2 dissous ont ensuite été analysées. La diminution des vitesses de corrosion en milieu confiné est attribuée à un blocage de la surface active de l'acier par un film de sidérite isolant. Un modèle de corrosion tenant compte de ce blocage a été développé. Les prévisions théoriques sont en bon accord avec les mesures à l'état stationnaire.

Author: Alix Vancostenoble
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
L'objectif de ce travail est d'améliorer la compréhension des phénomènes de Corrosion Sous Contrainte (CSC) susceptibles d'être rencontrés sur les fils d'armures des conduites flexibles, faits d'aciers ferrito-perlitiques. Dans l'annulaire des conduites flexibles, l'environnement chimique des aciers est constitué d'une « eau de mer » confinée et saturée en CO2. Celui-ci favorise la formation d'une couche protectrice de sidérite qui semble avoir un effet déterminant sur la vitesse de corrosion de l'acier. Les conditions de service entrainant des fluctuations de l'environnement ou des contraintes appliquées s'ajoutant à des contraintes résiduelles peuvent provoquer la rupture des conditions d'équilibre entre l'acier et son environnement protecteur, et amorcer ainsi la CSC.Les paramètres microstructuraux et mécaniques qui gouvernent l'amorçage et la propagation de fissures par CSC dans les aciers ferrito-perlitiques dans un milieu confiné simulé sont identifiés au moyen d'essais de traction lente menés sous différents potentiels électrochimiques sur des éprouvettes lisses et micro-entaillées. La phase d'amorçage met en jeu des effets de synergie entre la localisation de la plasticité et la dissolution de l'acier. Cependant, des effets de l'hydrogène doivent être pris en compte dans la propagation des fissures. L'hydrogène, au travers d'interactions hydrogène/plasticité, entraine l'avancée des fissures. Il a été également démontré que l'emploi de microstructures particulières peut favoriser ou retarder les effets de l'hydrogène sans pour autant affecter la limite d'élasticité de la même manière.

Author: Mohammed Reffass
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 174

View

Book Description
L’objet de ce travail est de comprendre les mécanismes de corrosion par piqûres d’un acier faiblement allié (S235) dans une solution aqueuse aérée de NaHCO3/NaCl et d’étudier l’effet de deux inhibiteurs de corrosion (HPO42- et NO2-) sur la résistance à la piqûration de l’acier. La Piqûration de l’acier a été étudiée en couplant des mesures électrochimiques et des analyses spectroscopiques. Un suivi in situ de l’activité électrochimique des piqûres, a été réalisé par imagerie électrochimique à électrode vibrante (SVET). La microspectroscopie Raman a permis d’identifier puis de suivre, in situ, l’évolution des produits de corrosion au cours du temps. En parallèle, une étude chimique de synthèse et d’oxydation des produits de corrosion susceptibles de se former dans les piqûres a été effectuée dans des conditions expérimentales similaires à celles régnant dans les piqûres. La caractérisation, in situ, des produits de corrosion formés dans les piqûres a montré que le premier produit de corrosion formé est un carbonate de fer FeCO3 appelé sidérite. L’action oxydante du dioxygène dissous présent dans la solution conduit à une transformation de la sidérite en rouille verte carbonatée, qui est ensuite elle-même oxydée en goethite. Ces résultats semblent montrer qu’il existe une relation significative entre la nature des produits de corrosion formés et le processus de développement des piqûres. En effet, la formation de sidérite et de rouille verte signe un développement rapide des piqûres, alors que la formation de composées ferriques est associée à un ralentissement du développement des piqûres et à une accélération de leur repassivation. La même démarche a été réutilisée pour l’étude de l’effet des ions HPO42- et NO2- sur le processus de piqûration de l’acier étudié. L’inhibition de la piqûration par l’ion HPO42- se traduit par une diminution de la proportion de la sidérite formée au profit d’un phosphate de fer (la vivianite), produit connu être plutôt protecteur. Pour des concentrations élevées en HPO42-, la formation exclusive de la vivianite conduit à une meilleure protection contre la piqûration. Pour l’ion NO2-, l’effet inhibiteur semble provenir de la formation d’un complexe de Fe(III) [Fe(H2O)6]3+. En effet, la caractérisation des produits de corrosion formés dans les piqûres en présence de l’ion nitrite a donné le complexe [Fe(H2O)6]3+ avec une faible proportion de la sidérite. L’ion NO2-, connu pour son action oxydante, réduit énormément la quantité de sidérite formée dans les piqûres et oxyde rapidement le Fe(II) dissous, conduisant à des complexes de Fe(III) probablement précurseurs des oxydes de Fe(III) constitutifs du film passif.

Author: Sabrina Joly Marcelin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
Les aciers inoxydables martensitiques sont utilisés dans l'industrie aéronautique où de hautes propriétés mécaniques sont requises. Cependant, dû à leur faible teneur en chrome, ils sont relativement sensibles à la corrosion localisée et particulièrement à la corrosion caverneuse qui se développe en milieu confiné. Tout d'abord, le comportement électrochimique de l'acier inoxydable martensitique X12CrNiMoV12-3 a été étudié dans une solution neutre et chlorurée (NaCl 0,1 M + Na2SO4 0,04 M) en plein bain. Des mesures électrochimiques (courbes de polarisation et mesures d'impédance) couplées à des analyses de surface par XPS ont permis de caractériser les films passifs formés pour différentes conditions. Les résultats obtenus ont permis de montrer le rôle important joué par l'oxygène dissous sur la formation et/ou la modification du film passif pendant l'immersion dans l'électrolyte. Les diagrammes d'impédance obtenus au potentiel de corrosion et en milieu aéré sont caractérisés par deux constantes de temps qui ont été attribuées au film passif (hautes fréquences) et au transfert de charges (basses fréquences). L'analyse de la partie hautes fréquences des diagrammes d'impédance électrochimique à l'aide du modèle en loi de puissance a permis de montrer de faibles variations de l'épaisseur des films pendant l'immersion. Des mesures électrochimiques ont ensuite été réalisées à l'aide du montage de la cellule à couche mince qui permet de travailler avec des épaisseurs d'électrolyte rigoureusement contrôlées. Les essais réalisés ont montré l'aptitude à la repassivation de l'acier inoxydable martensitique dès qu'il est en contact avec l'oxygène dissous en particulier pour des faibles épaisseurs d'électrolyte (inférieur à 100 μm). Lorsque le milieu est confiné entre deux parois en acier afin de reproduire une situation de corrosion caverneuse, il a été montré la corrosion est fortement accélérée lorsque l'épaisseur d'électrolyte est faible (inférieur à 500 μm).

Author: Sandrine Lapuerta
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 156

View

Book Description
Lors du stockage en site géologique profond, les conteneurs de déchets vitrifiés en acier inoxydable seront placés dans des surconteneurs en acier faiblement allié. Après la fermeture du site de stockage, ces surconteneurs seront dans un milieu radioactif contenant de l'air humide. Puis, après une centaine d'années, les surconteneurs seront probablement soumis aux effets de la radiolyse de l'eau en milieu radioactif anoxique. Dans ce contexte, mon travail de thèse est une étude fondamentale dont le but est de mieux comprendre les mécanismes de corrosion du fer pur sous irradiation de protons au contact de différentes atmosphères (air, azote) et de l'eau. Dans le cas de l'étude sur la corrosion atmosphérique du fer sous irradiation, nous avons tout d'abord étudié l'influence du flux et de la fluence du faisceau de protons. Lors de ce travail, nous avons caractérisé la structure des oxydes formés à la surface du fer. Le composé formé ne correspond à aucun oxyde ou hydroxyde de fer tabulés. Toutefois, sa structure est proche de celles de la lépidocrocite et de la bernalite. Nous avons, de plus, déterminé le coefficient de diffusion de l'oxygène dans le fer sous irradiation et ainsi montré que l'irradiation accélère de 6 ordres de grandeurs la corrosion. D'autre part, les irradiations effectuées dans différents gaz ont permis de mettre en évidence le rôle négligeable des nitrates et l'importance du couplage O2/H2O sur la corrosion du fer. Enfin, l'influence de l'humidité relative a été démontrée, le maximum de corrosion ayant lieu pour une humidité relative voisine de 45%. Dans le cas de l'étude sur la corrosion du fer en milieu aqueux sous irradiation, l'influence de l'oxygène dissous dans l'eau a été étudiée à l'aide d'un marqueur de surface. Nous avons mis en évidence que la corrosion est deux fois plus importante en milieu aéré qu'en milieu désaéré. De plus, l'influence des radicaux a été mise en évidence. Un échantillon irradié est beaucoup plus corrodé qu'un échantillon mis en contact avec une solution de H2O2. Enfin, le suivi du potentiel du fer sous irradiation nous a montré que ce sont les radicaux oxydants qui participent majoritairement à la corrosion

Author: Elisabeth Fleury (Auteur d'une thèse en Corrosion)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 220

View

Book Description
Ce travail de thèse vise à améliorer la compréhension de la corrosivité des solutions d'amines utilisées pour le traitement des gaz acides. Le programme expérimental a été mené dans un premier temps sur une solution industrielle, prélevée dans une unité de traitement des gaz ayant subi des problèmes de corrosion. L'étude a été complétée par des essais expérimentaux dans des solutions modèles de différentes amines, à différentes températures et plusieurs taux de charge en CO2. Trois principaux facteurs influant sur la corrosion des aciers par les solutions d'amines contenant des gaz acides ont été mis en évidence. Le premier élément est la faculté à former un dépôt protecteur stable. En solution chargée en CO2, des dépôts de carbonate de fer ont été observés sur acier faiblement allié et sur acier inoxydable à 13 % Cr, présentant un bon pouvoir protecteur dans les conditions d'essais de laboratoire. Le second facteur ayant un rôle majeur sur la corrosion est le pouvoir oxydant de la solution d'amine. Celui-ci est d'autant plus important que le taux de charge en CO2 est élevé. Les principales espèces susceptibles de se réduire ont été mises en évidence, et sont l'amine protonée et les ions bicarbonate. Enfin, le dernier facteur de risque de corrosion qui a été identifié, est lié au pouvoir complexant des solutions d'amines, associé notamment à la présence d'ions carbamate. Dans certains cas une dépassivation de la nuance d'acier inoxydable 304L a été observée. L'ensemble de ces résultats pourra servir de socle de réflexion pour la recherche de pistes de lutte contre la corrosion dans les unités industrielles de traitement des gaz acides

Author: Fabrice Fouquart
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 194

View

Book Description

Author: Yolanda de Abreu de Gonzalez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 204

View

Book Description
CE TRAVAIL A ETE CONSACRE A L'ETUDE DE L'INHIBITION DE LA CORROSION D'UN ACIER AU CARBONE DANS UNE SOLUTION AEREE DE CHLORURE DE SODIUM PAR L'ASSOCIATION DU CHLORURE DE ZINC ET D'UN ACIDE PHOSPHONIQUE. L'ETUDE A ETE REALISEE A L'AIDE DE MESURES ELECTROCHIMIQUES ASSOCIEES A DES ANALYSES DE SURFACE POUR DETERMINER LE MECANISME D'ACTION ET OBTENIR UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DU FILM FORME SUR LA SURFACE DE L'ACIER. LA COMPARAISON DE L'ACTION INHIBITRICE DU CHLORURE DE ZINC, DE L'ACIDE PHOSPHONIQUE ET D'UN MELANGE CONTENANT CES DEUX COMPOSES A REVELE UNE AMELIORATION TRES IMPORTANTE DE LA PROTECTION DANS LE CAS DU MELANGE ET CE, POUR UNE VALEUR PLUS FAIBLE DES CONCENTRATIONS DES COMPOSES DANS LE MELANGE PAR RAPPORT A LA CONCENTRATION DES COMPOSES TESTES SEPAREMENT. LES RESULTATS OBTENUS A TRAVERS LES ETUDES REALISEES POUR DIFFERENTES VALEURS DU PH, ONT MONTRE QUE L'ACTION ANODIQUE DU MELANGE EST APPORTEE PAR L'ACIDE PHOSPHONIQUE QUI EST CAPABLE DE COMPLEXER LES IONS DIVALENTS. L'ACTION CATHODIQUE EST LIEE A LA PRESENCE DU CHLORURE DE ZINC QUI CONDUIT A LA PRECIPITATION DE L'HYDROXYDE DE ZINC SUR LES ZONES CATHODIQUES. LES DIAGRAMMES D'IMPEDANCE ELECTROCHIMIQUE ET LES COURBES DE POLARISATION OBTENUS POUR LE MELANGE INHIBITEUR ONT MONTRE QUE LES REACTIONS QUI SE PRODUISENT A L'INTERFACE NE SONT PAS CONTROLEES PAR LE TRANSPORT DE MATIERE. LE FILM INHIBITEUR EST RELATIVEMENT COMPACT, FIN ET IMPERMEABLE A LA DIFFUSION IONIQUE OU MOLECULAIRE. LA CORROSION SE PRODUIT SUR LES DEFAUTS DU FILM OU DE LA SURFACE DE L'ACIER. L'ANALYSE DU FILM FORME A LA SURFACE DE L'ACIER PAR XPS A MONTRE QU'IL ETAIT HOMOGENE EN COMPOSITION ET FORME DE ZN, P, CL ET O. LE SPECTRE INFRAROUGE EN INCIDENCE RASANTE A REVELE LA REACTION DE L'ACIDE PHOSPHONIQUE AVEC L'HYDROXYDE DE ZINC POUR FORMER UN SEL METALLIQUE

Author: Christian Méric
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 272

View

Book Description
APRES AVOIR DEFINI LE CONTEXTE DU PROBLEME DE CORROSION DES ACIERS AU CARBONE DANS LE MILIEU AQUEUX, CHARGE EN HCL ET H::(2)S, L'AUTEUR PROPOSE: D'UNE PART DES METHODES DE SELECTION DES MOLECULES ORGANIQUES SUSCEPTIBLES D'INHIBER CETTE CORROSION; D'AUTRE PART, LES METHODES D'ETUDE (ELECTROCHIMIQUES, GRAVIMETRIQUES ET METALLOGRAPHIQUES) LES MIEUX ADAPTEES A LA CARACTERISATION DE LEUR EFFICACITE. LE MODE D'ACTION DES AMINES ET DES MERCAPTANS, RETENU DANS LA SELECTION EST PROPOSE. L'AUTEUR FAIT LARGEMENT APPEL A L'EXPLOITATION INFORMATIQUE DE SES RESULTATS

Author: NICOLAS.. MONFORT MOROS
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 211

View

Book Description
CE TRAVAIL DE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE L'ETUDE DE LA CORROSION INFLUENCEE MICROBIOLOGIQUEMENT DES ACIERS AU CARBONE ET PLUS PARTICULIEREMENT DANS LE CAS DE MILIEUX ANAEROBIES SALINS (3% DE NACL) CONTENANT DES BACTERIES SULFATO-REDUCTRICES (DESULFOVIBRIO GABONENSIS, DSM 10636). DANS CES MILIEUX, DES CORROSIONS FULGURANTES PAR PIQURE PRENNENT PLACE SOUS LE BIOFILM RECOUVRANT LE SUBSTRAT METALLIQUE. UN CAPTEUR A ELECTRODES CONCENTRIQUES PERMET D'AMORCER LE PHENOMENE DE BIOCORROSION EN RECREANT LES CONDITIONS PROPICES A UN DEMARRAGE DE PIQURE, PUIS EN MESURANT LE COURANT DE CORROSION RESULTANT. L'AMORCE DE PIQURE EST REALISEE PAR CONDITIONNEMENT ELECTROCHIMIQUE DES ELECTRODES CONSTITUTIVES DU CAPTEUR OU PAR UNE SUPPRESSION LOCALE DU BIOFILM PAR GRATTAGE MECANIQUE, CONDUISANT A UNE CORROSION DE TYPE GALVANIQUE QUI SERA PAR LA SUITE ENTRETENUE PAR LE METABOLISME BACTERIEN. CE PROTOCOLE EST APPLICABLE A UNE ETUDE SUR SITE INDUSTRIEL POUR LA DETECTION ET LE SUIVI DU COMPORTEMENT VIS A VIS DE LA BIOCORROSION DES STRUCTURES METALLIQUES (BREVET EN 00/06114, MAI 2000). PAR LA SUITE, UNE APPLICATION A CARACTERE FONDAMENTAL UTILISE LE CAPTEUR DE BIOCORROSION POUR DES ETUDES PAR SPECTROSCOPIE D'IMPEDANCE ELECTROCHIMIQUE (SIE), PAR ANALYSE DU BRUIT ELECTROCHIMIQUE ET PAR CARTOGRAPHIE DE COURANT A L'AIDE DE MICRO-ELECTRODES. LA TECHNIQUE DE SIE MET AINSI EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DES PRODUITS DE CORROSION (FES) DANS L'AMORCE DE LA BIOCORROSION SUR UN ACIER AU CARBONE. DE PLUS, SELON LA METHODE D'AMORCAGE APPLIQUEE, L'ANALYSE DE BRUIT ELECTROCHIMIQUE FAIT APPARAITRE DES PROCESSUS SUPPLEMENTAIRES (DEGAGEMENT GAZEUX) QUI PERTURBENT LA DETECTION DE LA BIOCORROSION. L'INITIATION DE LA BIOCORROSION SUR UNE SURFACE PROPRE A PROXIMITE D'UN BIOFILM EST CONFIRMEE PAR LA CARTOGRAPHIE DE COURANT. CES DIFFERENTS RESULTATS ONT DONC AMENE A CONSIDERER LE CAPTEUR A ELECTRODES CONCENTRIQUES COMME UN OUTIL INDISPENSABLE POUR UNE ETUDE DE LA BIOCORROSION EN LABORATOIRE OU SUR SITE INDUSTRIEL.