Corrosion sous Isolation (CUI)
Application en Ligne d’un Système de Protection en Aluminium Projeté Thermiquement (TSA) sur les Installations et Tuyauteries d’une Usine Pétrochimique en Aval
IGS est spécialisée dans l’application sur site de systèmes de projection thermique, qu’il s’agisse d’applications HVTS® (High Velocity Thermal Spray) supersoniques d’alliages de haute noblesse sur les surfaces internes d’équipements de procédé critiques, ou de l’application d’alliages de faible noblesse à l’aide d’équipements à basse vitesse dans des conditions difficiles. IGS est le plus grand applicateur sur site de solutions de projection thermique spécialisées au monde, avec une équipe mondiale de chefs de projet et de techniciens formés et certifiés. Nous fournissons des solutions d’ingénierie pour les problèmes complexes de perte de métal, telles que l’application d’un revêtement sacrificiel en aluminium sur les surfaces externes d’équipements de procédé à basse température ou à cycles thermiques (tuyauteries à condensation), en ligne, tout en maintenant l’usine en fonctionnement.
La projection thermique d’aluminium (TSA) est une technologie éprouvée pour la protection contre la corrosion sous isolation (CUI), spécifiée depuis de nombreuses années par les grandes compagnies pétrolières telles que Shell, ExxonMobil et Saudi Aramco, avec une durée de vie typique de plus de 25 ans. La qualité de l’application initiale est essentielle et a une corrélation directe avec la performance de la barrière anticorrosion appliquée. L’expérience inégalée d’IGS dans l’exécution de projets selon des normes de qualité strictes et dans des délais serrés, sur les chemins critiques d’arrêts programmés des actifs pétrochimiques en aval, nous place dans une position unique pour offrir au responsable de l’intégrité des actifs une solution clé en main et durable contre la corrosion sous isolation, appliquée hors arrêt sur une installation en service, évitant ainsi la nécessité d’arrêts prolongés et réduisant la portée et la durée des futurs arrêts d’usine. Nous projetons des revêtements métalliques d’alliage en Amérique du Nord, en Europe, au Moyen-Orient, en Afrique, en Asie et dans d’autres régions du monde.
Corrosion sous Isolation dans les Procédés de Raffinage et Pétrochimiques
La corrosion sous isolation continue de coûter des milliards de dollars à l’industrie pétrochimique en aval et constitue un défi courant pour de nombreux responsables de production ou de l’intégrité des actifs. La CUI peut progresser sans être détectée jusqu’à ce qu’une perte de confinement se produise, entraînant un arrêt d’urgence de l’installation, voire pire, un incident majeur. La CUI représente un risque dans toutes les usines de procédé, sur une vaste gamme d’équipements.
La corrosion sous isolation a été étudiée pendant de nombreuses années dans des milliers d’installations, et les équipements considérés comme les plus à risque sont ceux fonctionnant à basse température (non cryogénique, mais inférieure à la température ambiante typique) ou en fonctionnement cyclique (cycles thermiques du froid au chaud, puis à nouveau au froid, etc.). Ces deux conditions entraînent un service à condensation, où de la condensation se forme sur la surface externe de l’équipement ou de la tuyauterie, fournissant le liquide nécessaire pour initier l’activité corrosive si aucune barrière protectrice n’est en place. Le taux de corrosion dépend alors de nombreux facteurs, notamment la température, la présence de sels conducteurs (par exemple les chlorures) provenant de l’environnement (par exemple les zones côtières ou les plateformes offshore) ou issus du lessivage de l’isolation, ainsi que du temps d’exposition ou de la durée des cycles thermiques, etc.
Stratégies d’Atténuation de la CUI
La prévention de la corrosion sous isolation peut être réalisée grâce à différentes stratégies de gestion de la corrosion. Pour éviter que la corrosion ne se produise, le concepteur ou l’exploitant de l’équipement doit s’assurer que les éléments nécessaires à la corrosion, communément appelés l’anode, la cathode, le chemin métallique et l’environnement, ne puissent pas se développer. Pour la corrosion sous isolation, cela peut être accompli en contrôlant l’environnement (par exemple en éliminant l’humidité), en améliorant l’alliage du substrat, etc. Cependant, la méthode la plus courante et la plus répandue consiste à utiliser une barrière anticorrosion ou un revêtement pour isoler le substrat métallique de l’environnement. En plus des systèmes organiques ou non métalliques, la technologie la plus largement adoptée est l’application de projection thermique d’aluminium (TSA).
Application du Revêtement en Aluminium Projeté Thermiquement
La qualité d’application du TSA est essentielle à la réussite du revêtement comme solution à long terme contre la corrosion sous isolation. Le processus doit être soigneusement surveillé et contrôlé afin de garantir le niveau de qualité et les normes d’application. Un processus de contrôle qualité rigoureux et un protocole d’inspection précis sont cruciaux.
Le revêtement en aluminium projeté thermiquement nécessite une préparation minutieuse de la surface, conformément à une propreté de métal blanc (SA3 ou NACE 1) et une rugosité moyenne de surface généralement comprise entre 75 et 125 microns (3 à 5 mils), obtenue par sablage à la grenaille, généralement réalisé à l’aide d’un système de sablage ouvert.
L’application du TSA est effectuée à l’aide d’un procédé de projection thermique standard, utilisant soit un système de projection à arc double fil, soit un système de projection à flamme, conformément aux normes NORSOK M-501 et ISO 2063.
Ces deux procédés génèrent une quantité importante de poussière et de débris ; l’application est donc généralement réalisée pendant un arrêt programmé, lorsque l’installation est hors service.
De nombreuses usines pétrochimiques en aval disposent de programmes d’atténuation de la CUI impliquant l’application de TSA pour protéger de grandes surfaces de l’installation. Cependant, en effectuant ces applications pendant un arrêt, l’usine limite la possibilité d’exécuter d’autres travaux et augmente considérablement la portée et la durée de l’arrêt ou du TAR (Turnaround).
Pour cette raison, IGS a développé des méthodes de confinement et d’application permettant d’appliquer le TSA en toute sécurité en ligne, sur une installation en fonctionnement.
Avantages du TSA
Le TSA est une technologie de barrière anticorrosion éprouvée et fiable, conçue pour arrêter la corrosion sous isolation et protéger les surfaces externes des tuyauteries et équipements de procédé sur de longues périodes (plus de 25 ans). La projection thermique d’aluminium est utilisée dans l’industrie pétrochimique en aval depuis plus de 50 ans.
Le TSA agit en isolant efficacement le matériau du substrat (généralement l’acier au carbone) de l’environnement corrosif (électrolyte ou liquide conducteur), servant ainsi de barrière protectrice pour interrompre le cycle de corrosion. De plus, la projection thermique d’aluminium offre une protection secondaire de l’acier au carbone en agissant comme une anode sacrificielle.
L’aluminium se corrode galvaniquement de préférence au substrat en acier au carbone en raison de sa plus faible noblesse. Ainsi, si des dommages mécaniques localisés surviennent sur le revêtement TSA, une protection galvanique demeure contre la corrosion par piqûres de l’acier au carbone.
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Colin Bateman
Expert Technique IGS
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