Cycle combiné Gaz : la corrosion sous-dépôt
La corrosion sous-dépôt est la conséquence d’une accumulation d'un dépôt de substances insolubles. On se réfère également à ce phénomène sous le sigle « UDC » : Under Deposit Corrosion. Le dépôt en question est souvent un produit de corrosion qui s’est déplacé puis déposé lorsque les conditions de pression et température l’imposaient (dépassement du point de solubilité). Au sein d'une chaudière de récupération d'un cycle combiné gaz, à 3 niveaux de pression, l'UDC se produit plutôt au niveau de l’évaporateur HP : en effet, le phénomène est fortement dépendant de la pression du circuit. Ainsi, plus la pression est élevée, plus le risque est accru : ceci est lié à une augmentation du facteur de concentration sous le dépôt.
Un lien avec la FAC
Précédemment, un article était consacré à la FAC (relire ICI) Les deux problèmes FAC et UDC sont des phénomènes « liés ». Si le phénomène de FAC est faible alors la corrosion UDC a peu de chance de se produire. Ainsi en respectant les deux seuils préconisés pour [Fe] (soit <2ppb et <5ppb au ballon), on a la quasi certitude que les tubes évaporateurs seront suffisamment propres et que la corrosion sous dépôt sera réduite voire inexistante.
Mécanismes d’attaque au niveau du dépôt Tout commence par un dépôt. Il peut simplement remonter à la période de construction de l'unité (défaut d'usinage ou d'assemblage), du fer issu des retours de condensats ou d'une contamination via un problème sur le traitement d'eau. Une fois le dépôt initié : les caractéristiques chimiques sous le dépôt diffèrent de l'environnement extérieur au dépôt ce qui crée un effet "pile" (oxydo-réduction).
On distingue trois types.
Fragilisation par hydrogène En cas de fuite condenseur, des ions chlorures Cl- peuvent entrer dans le circuit d'eau de chaudière. Ils se concentrent alors à la base du dépôt ce qui conduit à la corrosion. L’hydrogène H réagit avec le carbone de l’acier constituant le tube : la formation de CH4 aux joints de grains, rupture du métal est alors une grande menace.
Attaque acide phosphorique : Il peut arriver que le produit de conditionnement soit différent du phosphate trisodique (Na3PO4) noté TSP ou que ce dernier se décompose à haute température (300 °C). Ainsi le phosphate disodique peut apparaître (Na2PO4 par ), il a tendance à se déposer en un dépôt acide qui attaque le tube.
Un conditionnement du ballon HP avec Na3PO4 présente des risques
Le phénomène est accentué lorsque l'unité fonctionne en mode cyclique (les variations de températures sont accentuées, phénomène de précipitation/dissolution de TSP)
Fragilité caustique Lorsque le produit de conditionnement est la soude : il y a risque d’attaque inter granulaire de l’acier par la soude (en cas d’excès de traitement).
Actions proactives
Le contrôle de la corrosion sous dépôt passe par les actions préventives suivantes :
Contrôle de la corrosion « FAC » dans les circuits BP
Limitation du transport des produits de corrosion (réagir rapidement si [Fe] augmente dans le circuit BP)
Prises d’échantillons dans les tubes évaporateur pour évaluer le degré de dépôt,
Éviction des agents de conditionnement organiques
Mise en place d’alarmes contrôle en salle de commande
Suivi fiable de la conductivité cationique (lambda H+ ) en sortie pompe extraction et à chaque ballon afin de repérer assez rapidement une micro fuite (le pH seul n’est pas suffisant).
