Corrosion sous calorifuge

La corrosion sous calorifuge est un phénomène de dégradation externe qui peut concerner de nombreuses industries utilisant des isolants thermiques pour optimiser l'efficacité énergétique de leurs installations. Il s'agit de corrosion externe de pipelines et réacteurs en acier faiblement allié ou en acier inoxydable austénitique. Elle peut se produire entre – 4 et + 175 °C lorsqu'il y a pénétration ou condensation d'eau jusqu'à l'interface entre le calorifuge et la paroi externe de l'équipement. Cette eau peut contenir des contaminants (ions chlorures, oxygène...) qui peuvent amorcer ou accélérer la corrosion. La présence de contraintes mécaniques peut conduire à des fissurations des parois par des phénomènes de corrosion sous contrainte notamment pour les aciers inoxydables austénitiques. Ces corrosions ne sont pas détectables visuellement et elles conduisent le plus souvent à des fuites voire à des explosions et des incendies. Leurs conséquences économiques aussi bien que leurs impacts pour la sécurité et vis-à-vis de l'environnement peuvent être importants. Ces protections thermiques étant mises en place pour de longues durées (25 à 30 ans voire plus), la conception de systèmes performants, fiables et prenant en compte le cycle de vie complet, ainsi que des plans d'inspection régulière sont nécessaires. Notamment pour ces derniers, l'utilisation de systèmes de contrôle non destructif adaptés est un élément essentiel de maintien de l'intégrité des équipements tout au long du cycle de vie.

L'objectif de cet article est de présenter au lecteur un point de vue pratique du problème de corrosion sous calorifuge rencontré dans les industries chimiques ou de procédé et les raffineries, et contribuer ainsi à participer au renforcement de la sécurité de ces installations et à la prolongation de leur durée de vie. Les équipements dont il est question sont principalement des tuyauteries et des réacteurs, éventuellement sous pression. Les matériaux employés sont très majoritairement des aciers non alliés ou faiblement alliés ou des aciers inoxydables. Plusieurs types de besoins peuvent motiver l'application de systèmes de calorifuge : prévention des pertes de chaleur, protection du personnel, protection des installations en cas d'incendie... Les types ou matériaux d'isolation thermique qui entrent dans le cadre de cet article sont donc extrêmement variés et dépendent fortement de l'application visée. Les systèmes les plus fréquemment utilisés sont des matériaux minéraux (verre, silicate de calcium, perlite...) sous forme de blocs ou fibreux, ou des matériaux cellulaires à matrice verre ou organique (polyuréthane, polyisocyanurate, élastomère...).

Dans une première section de l'article, le phénomène de corrosion sous calorifuge est décrit, en détaillant ses causes et ses manifestations, pour les aciers non ou faiblement alliés et pour les aciers inoxydables. Les remèdes sont traités dans une seconde section. Ils peuvent porter sur le matériau utilisé pour l'équipement, l'application de revêtements, ou encore la conception du système d'isolation thermique. Enfin, les méthodes de suivi de l'état de santé des installations tout au long de leur exploitation sont décrites.