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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE d’ADRAR FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DES HYDROCARBURES ET ENERGIES RENOUVELABLES Soutenu le : Juin 2019 Présenté par Membres de jury Mme: ABEKHTI Nadia M elle: BENDAHIR Aicha Encadreur :Mr. HADJKOUIDER Mohammed MCB Univ d’.Adrar President: Mr. MOLAY ALI Ali MAA Univ d’Adrar Examinateur : Dr. DEBAGHI Sliman MCB.Univ d’.Adrar Année Universitaire : 2018 / 2019 Thème MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER EN GENIE CHIMIQUE Corrosion dans les installations pétrolières de surface causes, effets et remèdes. I Dédicaces Je dédié ce modeste travail : A mes très chers parents A mes chers frères A mes adorables sœurs A toute ma famille Bendahir et Goumani et tous mes amis sans exception En fin, je remercie mon binôme Abekhti Nadia qui a contribué à la réalisation de ce modeste travail. BENDAHIR AICHA II Dédicaces Je dédie ce travail à mes chers parents, Je les remercie également pour leur patience et intérêt pour ma personne. Je dédie ce travail à : Mon cher mari. Mes très chères sœurs, frères, tantes et oncles. A tous ceux qui ont contribué à ma formation depuis mon jeune âge. a tous qui sont près de Mon cœur Je dédie ce travail. En fin, je remercie mon binômeBENDAHIR AICHA qui a contribué à la réalisation de ce modeste travail. Nadia abekhti III Remerciements La réalisation de ce mémoire a été possible aux concours de plusieurs personnes à qui nous voudrons témoigner toute nos reconnaissance mais d’abord à ALLAH le tout puissant. Nous voudrions tout d’abord adresser toute ma gratitude à l’encadreur de ce mémoire Mr HadjKouider Mohamed ses patience, ses disponibilité, et surtout, qui ont contribue à alimenter nos réflexion. Nous désirions aussi remercier les enseignants de Génie chimie. Nous voudrions exprimer notre reconnaissance envers les amis les collègues qui nous ont aparté leur support moral et intellectuel tout au long notre démarche. IV Table de matières Dédicaces Dédicaces Remerciements Résumé Liste des figures INTRODUCTION GENERALE 1 CHAPITRE I : GENERALITE SURLA CORROSION 2 I.1. Définition 3 I.2. Quelques formes de corrosion 3 I.2.1. Corrosion généralisée 3 I.2.2 Corrosion localisée 3 I.3. Processus de la corrosion 8 I.3.1/ Réaction de corrosion 9 I.3.2/ Les facteurs de la corrosion 9 I.3.2.1 La corrosion par les eaux 9 I.3.2.2 La corrosion atmosphérique 9 I.3.2.3 La corrosion par les sols 9 I.3.3/ Les différents types de la corrosion 10 I.3.3-1La corrosion électrochimique 10 I-3-3-2Corrosion chimique 11 I.3.3.3Corrosion biochimique (bactérienne) 12 I.3.4 Les facteurs de la corrosion 12 I.3.4.1 Effet de la température 13 I.3.4.2 Effet de l'acidité 14 I.3.4.3 Régime hydrodynamique 14 V I.3.4.4 La salinité 14 I.4Les effets de la corrosion 14 I.5 La protection des métaux contre la corrosion 15 CHAPITREII : MATERIEL ET METHODES 21 II.1 Introduction 22 II.2 Inspection des installations objet de l'étude 22 II.2.1 Le contrôle visuel 22 II.2.2 Les examens (Les analyses) au laboratoire 23 II.2.3La méthode non destructive 26 Chapitre III : Résultats et discussions 28 III. La zone corrodée (dessaleur) 29 III.1 Définition de dessalage 29 III.2Objectif et principe 29 III.3 Le type de corrosion (zone corrodes) 30 III.4 Mécanisme de la Corrosion électrochimique 31 III.5 Le type de matériaux (nature chimique) constituant l'installation pétrolière 31 III.6 Influence du paramètre physico-chimique sur l’acier 32 III.7 les causes possibles de corrosion 34 CONCLUSION GENERALE 37 VI Liste des figures Figure 1: Corrosion générale (rouille) d'une pièce en acier .................................................3 Figure 2 : Représentation schématique d'une pile de corrosion ...........................................4 Figure 3 : Corrosion galvanique de l'aluminium par couplage avec le bronze .....................5 Figure 4 : Corrosion par piqûres d'un acier inoxydable .......................................................5 Figure 5: Amorçage (a) et propagation (b) d'une piqûre ......................................................6 Figure 6: coupe longitudinale montrant une attaque par corrosions sélective ......................6 Figure 7: Corrosion inter-granulaire d'un inox par HCl .......................................................7 Figure 8: Corrosion-érosion dans une zone turbulente ........................................................7 Figure 9: Représentation schématique du phénomène de corrosion-érosion ........................8 Figure 10: Fissures de CSC ................................................................................................8 Figure 11: Corrosion chimique: Cuivre et acier noir dans une installation ........................ 12 Figure 12: Vidange incomplète (a), et incomplète (b) du récipient .................................... 16 Figure 13: Diminution du risque de corrosion sous contrainte d'un boulon, contrainte locale élevée (a) et contrainte locale peu élevée (b) .................................................................... 16 Figure 14: Diminution du risque de corrosion-érosion d'un coude. Risque plus élevé pour (a) que pour (b) ................................................................................................................ 17 Figure 15: Corrosion en présence de revêtements métalliques plus nobles (a), et moins nobles (b) que le substrat .................................................................................................. 18 Figure 16: Schéma de protection cathodique d'un réservoir par courant imposé ................ 20 Figure 17: Schéma de protection cathodique d'une canalisation enterrée par anodes sacrificielles ..................................................................................................................... 20 Figure 18: les reactif (soufre, plombite de sodium, l’échantillon) ..................................... 23 Figure 19:Le résultat d’analyse ........................................................................................ 24 Figure 20: La source de rayons x ...................................................................................... 25 Figure 21: Copper corrosion (Corrosion a la lame de cuivre) ........................................... 26 Figure 22: Essais non-destructifs Contrôle par ultrasons ................................................... 27 VII Figure 23: La zone corrodée (dessaleur) ........................................................................... 29 Figure 24:Corrosion galvanique (Al et Cu) ....................................................................... 30 Figure 25:Concentration de NaCl en %poids .................................................................... 33 Figure 26 : Corrosion par compose de sulfurés (dessaleur) ............................................... 35 VIII Liste des Tableaux Table 1: Principaux facteurs de corrosion. .................................................... 13 Introduction générale Introduction générale 1 Introduction générale La corrosion des métaux et des alliages est un phénomène connu qui entraîne des pertes matérielles considérables, directes et indirectes, pour l'industrie.Plus grave encore, la corrosion peut causer plusieurs effets sur les installations pétrolières et sur la production de pétrole(les couts de remplacement des structures et machines corrodées, l'arrêt d'installation pendant la réparation des structures corrodées) et même des pertes de vie humaine (pollution, contamination,…). En provoquant de graves déformations telles que la diminution générale d'épaisseur, la génération de piqures, isolation les métaux différents. Aujourd’hui la protection contre la corrosion comprend de traitements telles que la protection cathodique, les traitements de surface ou encore la modification du milieu corrosif par ajout d'inhibiteurs de corrosion. Ces derniers Constituent un moyen original pour lutter contre la corrosion. L’objectif de notre travail consiste à mener une étude sur la corrosion sur des équipements de production de pétrole et sur les installations pétrolière touchées par ce problème, afin de porter des solutions pratiques. Pour diminuer l’impact de ce problème sur les équipements de production et les l'utiliser dansles meilleures conditions, et protéger le personnel en post et l’environnement contre la corrosion. En effet notre étude est composéede trois chapitres et une conclusion générale :  Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique sur généralité sur la corrosion,  Le second chapitre représente des analyses sur la corrosion des produits final des hydrocarbure, ainsi que les méthodes d’inspection et détection de la corrosion, les causes, les protections et les remèdes de la corrosion.  Le troisième chapitre est consacré les effets économique de la corrosion sur les installations et la production de pétrole.  La conclusion générale sur l’ensemble de ce travail. Chapitre I : Généralité surLa corrosion Chapitre I : Généralité 3 I.1. Définition La corrosion métallique est le phénomène suivant lequel les métaux et les alliages ont tendance, sous l’action de réactifs chimiques ou d’agents atmosphériques, à retourner vers leur état originel d’oxyde, de sulfure, de carbonate ou de tout autre sel plus stable dans le milieu ambiant [1]. Il est la dégradation du matériau par réaction chimique ou électrochimique avec l’environnement. Il subit en effet une perte de matière progressive aux points de contact avec le milieu environnant. I.2. Quelques formes de corrosion I.2.1. Corrosion généralisée La corrosion uniforme est une perte de matière plus ou moins régulière sur toute la surface. Le métal dans ce cas est dans l’état actif. Elle est aisément contrôlable par des mesures de perte de poids ou la diminution d’épaisseur du métal. Figure 1: Corrosion générale (rouille) d'une pièce en acier [2] I.2.2 Corrosion localisée Ce phénomène survient au contraire lorsque le matériau est mis en présence d'un environnement présentant vis à vis de lui un comportement sélectif. Chapitre I : Généralité 4 Cette sélectivité peut avoir des origines multiples tant au niveau du matériau (alliage hétéro phase, présence d'inclusions, protection de surface localement défectueuse, matériau bimétallique...) qu'au niveau de l'environnement (variation locale de composition, de pH ou de température) [2] Cette forme de corrosion s’effectue dans quelque point de surface d’un matériau, les chercheurs ont subdivisé ce type de corrosion en huit catégories : I.2.2.1 La corrosion galvanique (corrosion bimétallique) C'est une des formes les plus courantes de corrosion en milieu aqueux. Est due à la formation d’une pile électrochimique entre deux matériaux dans laquelle une des électrodes (l’anode) se consomme au bénéfice de l’autre (la cathode) qui reste intacte. Cette sélectivité des réactions est due à une hétérogénéité provenant soit du matériau, soit du milieu ou des conditions physicochimiques à l'interface [2,3]. Figure 2 :Représentation schématique d'une pile de corrosion [2] Chapitre I : Généralité 5 Figure 3 :Corrosion galvanique de l'aluminium par couplage avec le bronze [2] I.2.2.2 uploads/Geographie/ corrosion-dans-les-installations-petrolieres-de-surface-causes-effets-et-remedes.pdf