Alliages résistants à la corrosion
Divers composants exposés aux contraintes environnementales de la production pétrolière et gazière bénéficient de la forte résistance durable des alliages résistants à la corrosion (ARC). Il s’agit de composants tels que les tubes de forage, les éléments essentiels à la sécurité, les pipelines, les échangeurs thermiques, les cuves, les vannes et composants de tête de puits et bien d’autres équipements.
Il existe de nombreux alliages résistants à la corrosion différents. Ils sont généralement classés en fonction de leur niveau de résistance dans des environnements spécifiques.
Au nombre des principaux paramètres environnementaux ayant un impact sur les propriétés anti-corrosion des alliages résistants à la corrosion, nous pouvons citer :
- la température,
- la pression partielle du CO2,
- la présence ou l’absence de soufre,
- le pH du milieu
- la concentration en ion chlorure,
- la pression partielle du H2S
Les paramètres ci-dessus peuvent influencer :
- la stabilité du film de passivation (début de corrosion générale ou piqûration),
- facilité de repassivation des piqûres initiées,
- le taux de dissolution ou de métal des piqûres,
- le risque, l’initiation et la propagation de la fissuration par corrosion sous contrainte.
LES MÉTHODES DE SÉLECTION DES ALLIAGES RÉSISTANTS À LA CORROSION
La sélection d’alliages résistants à la corrosion pour la production et le transport de pétrole et de gaz corrosifs peut s’avérer difficile. Un mauvais choix d’alliage peut entraîner des erreurs d’utilisation et des résultats peu fiables en fonction de la performance d’un ARC dans un environnement opérationnel spécifique.
Les entreprises et les particuliers choisissent les ARC de différentes manières en fonction des états prévisionnels de leurs conduites d’écoulement et de leurs puits. Lorsque de grandes installations de recherche sont disponibles, il est courant de développer et d’utiliser un programme pour simuler les conditions particulières d’un environnement précis (par exemple : conduites d’écoulement ou trou de forage). En fonction des résultats, un groupe d’alliages est alors sélectionné au titre de gamme d’alternatives possibles. Il est plus facile, simple et rentable de tester une sélection des ARC les plus adaptés que de les tester tous en même temps.
Cette méthode de sélection pourrait aisément prendre de un à trois ans pour générer des résultats satisfaisants et s’avérer très coûteuse. L’étude des données sur la corrosion applicables aux conditions ambiantes prévues constitue une autre méthode de sélection d’ARC, qui permet d’éliminer facilement les candidats inadaptés. Des tests peuvent ensuite être effectués pour affiner la sélection.
Voici quelques exemples d’alliages résistants à la corrosion ainsi que les conditions les plus appropriées à leur utilisation :
316L (Acier inoxydable austénitique)
L’alliage 316L (Alloy 316L) est généralement utilisé pour le revêtement des cuves, de la tubulure de surface et des canalisations. Parce qu’il s’agit là de ses principales utilisations, une grande attention doit être portée afin de s’assurer que l’application est entièrement dégazée. Le 316L se corrodera par piqûration en présence d’oxygène, même lorsqu’il est exposé à de l’eau de mer froide.
Alloy 22
L’alliage 22 (Alloy 22) fait preuve d’une résistance exceptionnelle à un très large éventail d’environnements corrosifs. Il est très résistant au chlore humide et aux mélanges contenant de l’acide nitrique ou des acides oxydants à ions chlorures. On peut également s’attendre à une résistance aux acides réducteurs, tels que l’acide sulfurique et l’acide chlorhydrique. Les autres substances chimiques corrosives auxquelles l’alliage présente une résistance sont les chlorures acides oxydants, le chlore humide, les acides formiques et acétiques, les chlorures ferrique et cuivrique, l’eau de mer, la saumure et plusieurs mélanges de solutions chimiques ou de solutions contaminées, organiques ou inorganiques.
ZERON® 100
Le ZERON® 100 fait preuve d’une forte résistance à la piqûration et à la corrosion caverneuse en eau de mer chaude. Il possède également une excellente résistance à la corrosion fissurante sous contrainte.
