Corrosion des matériaux dans l'industrie pétrolière

Les objectifs de l'industrie pétrolière sont d'extraire, transporter, raffiner des pétroles en très grandes quantités dans les conditions économiques les plus performantes et pour des conditions de sécurité et de fiabilité des équipements optimales. En 2008, 88,7 millions de barils de pétrole ont été raffinés par jour dans le monde. Le coût de la corrosion dans cette industrie correspond à environ 3,7 % du coût global de la corrosion. Pour l'industrie pétrolière mondiale, un coût de 35 milliards de dollars par an a été estimé du fait des impacts directs et indirects ainsi que du fait des mesures de contrôle et de prévention. Par baril de pétrole produit, ce coût de la corrosion est d'environ 0,3 à 0,6 $ par baril. Ces chiffres n'incluent pas les événements non prévus. Par exemple, en 2006 des fuites provoquées par une corrosion bactérienne furent à l'origine de l'arrêt pendant quelques jours de la production pétrolière de l'Alaska et de vives tensions sur le marché pétrolier. Les impacts environnementaux de tels accidents peuvent être également considérables.

L'industrie pétrolière est traditionnellement divisée en deux grands domaines: l'amont pétrolier (qui correspond aux opérations de forage, production puis transport du pétrole brut), l'aval pétrolier (où le pétrole est raffiné en kérosène, essence, gasoil, fiouls, naphta, composés de base de la chimie...). Cette industrie est également amenée à éliminer tout au long de sa chaîne les gaz acides (CO ₂ et/ou H ₂ S) associés aux bruts.

Les différentes étapes de la production, du raffinage et du traitement des gaz acides sont réalisées sous certains environnements chimiques usuels (que l'on peut rencontrer pour d'autres industries) ou spécifiques. Par exemple en production offshore la corrosion marine est un paramètre important de sélection des matériaux. Cet aspect ne sera pas développé dans cet article, le lecteur étant invité à consulter les articles des Techniques de l'Ingénieur dédiés à ce milieu. Il en est de même pour l'oxydation à haute température.

En présence d'eau liquide, les gaz acides (CO ₂ et/ou H ₂ S) peuvent fortement corroder les équipements de production pétrolière mais également en raffineries ainsi que dans les unités de traitement de ces gaz. Ces gaz acides sont éliminés par des procédés mettant en œuvre des solvants chimiques (à base d'amine) qui peuvent fortement attaquer certains aciers. Des bactéries présentes dans les effluents aqueux pétroliers peuvent être également responsables de phénomènes de corrosion très rapides (avec des vitesses pouvant atteindre 15 mm/an).

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