Vocations et gestion des rinçages des surfaces

Dans les installations modernes, les opérations de rinçage sont conçues, organisées et exploitées à l’image d’opérations unitaires analogues à celles du génie chimique, ainsi peut-on parler de « fonctions de rinçages » (FR). Dans une ligne de TSVH (Traitements de Surface par Voie Humide), quand ces fonctions de rinçages sont implantées entre deux « séquences » d’opérations unitaires (séquence de préparation de surface et séquence de revêtement électrolytique par exemple), elles ont un rôle de barrière antipollution de la séquence aval par les entraînements de la séquence amont et sont typiquement gouvernées par des processus de dilution entre deux liquides de viscosité cinématique différente. En revanche, quand une fonction de rinçage est implantée en sortie de ligne, son rôle est principalement d’ordre anticorrosion, voire promoteur d’adhérence ; son effet est immédiat (rinçages sous polarisation cathodique) ou bien différé (rinçage passivant). On peut donc décliner les opérations de rinçage en deux classes : i) les rinçages de « dilution » à effet immédiat, comme barrière d’antipollution entre deux séquences, et ii) les rinçages de « réaction » à caractère fonctionnel dont l’activité est d’origine électrochimique.

Une bonne gestion des rinçages est une réponse à deux contraintes principales : l’une administrative et l’autre d’ordre économique.

La contrainte administrative vise à réduire, autant que possible, la consommation des eaux de rinçage pour respecter l’arrêté ministériel du 30 juin 2006 qui limite, dans la majorité des cas, à 8 L.m⁻² la quantité maximum d’eau rejetée en tant qu’effluent dans une fonction de rinçage. Comme nous le verrons par la suite, l’une des conséquences pratiques de cette contrainte administrative est d’offrir des solutions originales en termes de structures de rinçage sur les lignes de TSVH.

La contrainte économique est liée i) au respect des normes environnementales suite à l’abattement du flux de pollution via l'optimisation des structures de rinçage, et ii) à l'amélioration des performances économiques des TSVH par des gains financiers engendrés par des couplages judicieux entre structures de rinçage et procédés de recyclage, de récupération ou de régénération, voire de valorisation des électrolytes considérés auparavant comme effluents de rejet.

Dans cet article, à partir d’exemples concrets et industriels, nous montrons qu’une opération de rinçage n’est pas aussi triviale qu’elle n'y paraît, et qu’en assurer la maîtrise nécessite une démarche scientifique basée sur le génie des procédés.

Un glossaire des termes utilisés ainsi qu'un tableau de sigles et de symboles sont présentés en fin d'article.