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PARTIE I LA CORROSION Présenté par M Belkacem BELAHBIB Ecole de HMD Corrosion e

PARTIE I LA CORROSION Présenté par M Belkacem BELAHBIB Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 1 Ecole de HMD Chapitre I : Généralités Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 2 Photo d’une corrosion généralisée Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre I : Généralités 3 Pourquoi les métaux se corrodent-ils? La plupart des métaux existent dans la nature sous forme de composés (oxydes, sulfures, etc ... ). C'est leur état thermodynamique stable. Le passage de l'état de minerai à celui de métal pour exploitation industrielle, exige un apport de chaleur considérable (haut fourneau, etc ... ). Ce métal exposé à l'environnement naturel reviendra après corrosion à l'état de composé (oxyde, sulfure, ...) Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 4 Chapitre I : Généralités Pourquoi les métaux se corrodent-ils? Les métaux comme l'or, qui existent quelquefois à l'état pur dans la nature ont une excellente résistance à la corrosion dans un environnement naturel. La corrosion ne peut se produire que si les produits de corrosion sont plus stables que le métal et le milieu environnant. La thermodynamique et la cinétique des réaction chimique peuvent nous renseigner sur la corrodabilité d’un métal Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 5 Chapitre I : Généralités La Corrosion c’est quoi? • La corrosion peut être désignée par l’ensemble des phénomènes par lesquels un métal ou un alliage métallique tend à s’oxyder sous l’influence de réactifs gazeux ou en solution. • Elle désigne l'altération d'un matériau par réaction chimique avec un oxydant (le dioxygène et le cation H+ en majorité) Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 6 Chapitre I : Généralités La Corrosion c’est quoi? C'est l'attaque destructive d'un métal par réaction chimique ou électrochimique avec son environnement. Les propriétés mécaniques des matériaux sont altérées. La détérioration par des moyens physiques n'est pas appelée corrosion, mais suivant le cas : Erosion , Usure - Grippage , etc Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 7 Chapitre I : Généralités 2.Quel est Intérêt de l’Etude de ce phénomène (suite)? La corrosion des matériaux cause des Dépenses considérables en dizaines de milliards de dollars dues aux : • arrêts des installations , • manques à gagner • coût du renouvellement de l’outil de production Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 8 Chapitre I : Généralités Ecole d’Arzew Effluents en tête de puits Gaz Huile Eau Sable et vase de formation Argile colloïdale Produits de corrosion Paraffine Asphaltènes Produits minéraux NaCl – CaCO3 – BaSO4 – SrSO4 Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Composition d’hydrocarbures dans un réservoir 9 Chapitre I : Généralités Certains composants des effluents pétroliers et gazier sont corrosifs 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 10 Chapitre I : Généralités 3. Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion Se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 11 Chapitre I : Généralités 3. Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion Se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 12 Chapitre I : Généralités Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion se développe où ? 13 Chapitre I : Généralités 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion se développe où ? • Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 14 Chapitre I : Généralités 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 15 Chapitre I : Généralités 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion Se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 16 Chapitre I : Généralités 3.Pour les installations pétrolières et gazières ,la corrosion se développe où ? Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Photos montrant un début de fuite par corrosion sur un bac de brut 17 Chapitre I : Généralités Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Photos montant un début de fuite beaucoup plus importante par corrosion sur un bac de brut 18 Chapitre I : Généralités La corrosion dans la chaine pétrolière Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Photos montant un feu sur un bac de brut 19 Chapitre I : Généralités Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Photos montant la corrosion généralisée Masses tiges ou drill-collars La corrosion dans la chaine pétrolière 20 Chapitre I : Généralités Connaissances indispensables pour l’étude de la corrosion • Science des matériaux, connaissance de métaux • L’électrochimie • La métallurgie • Autres,.. Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 21 Chapitre I : Généralités 1. Généralités • Le matériau est un corps à partir duquel est fabriqué un objet (l’argile , le sable ,le fer,….) • Le métal est un matériau solide excepté le mercure, conducteur de la chaleur et de l’électricité libérant des cations et donnant des oxydes généralement basiques par combinaison avec l’oxygène. • Nous nous intéresserons dans ce cours à la corrosion des métaux Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 22 1. Généralités Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 23 Ces Masses tiges sont fabriqués à partir d’un matériau qui est métallique :acier Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 24 Généralités :structure métallique Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 25 Généralités :coupe métallographique vu microscope optique (grossissement 250) Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 26 Généralités :maille cristalline vu microscope électronique ou ionique 1. Généralités • Le fer, le Zinc, l’aluminium, le cuivre, le plomb sont des métaux élaborés à partir de leurs minerais de base et utilisés dans l’industrie. • En général ,le métal n’existe pas dans la nature dans sa forme pure Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 27 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 1. Généralités • Dans l’industrie et dans toute utilisation, c’est le métal et ses alliages surtout qui sont utilisés mais pas son composé à l’état initial. • Il faut donc plusieurs actions pour l’extraire des mines et de le débarrasser de ses éléments indésirables dans des installations très importantes et avec des procédés complexes. • Exemple : fabrication du fer à partir de son minerai Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 28 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2. Constituants de la matière (matériaux) . Tous les matériaux sont constitués d’atomes. • Un atome est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre. • Il est constitué essentiellement d'un noyau, de protons chargés positivement, de neutrons électriquement neutres ; l’hydrogène fait exception, car le noyau de son isotope 1H ne contient aucun neutron. Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 29 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2.Constituants de la matière (matériaux) • Dans un atome, les électrons occupent des orbitales atomiques en interaction avec le noyau via la force électromagnétique. • Plusieurs atomes peuvent établir des liaisons chimiques entre eux grâce à leurs électrons, et, d'une manière générale. Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 30 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2.Constituants de la matière Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB L’atome et les orbitales des électrons 31 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2.Constituants de la matière (matériaux) • les propriétés chimiques des atomes sont déterminées par leur configuration électronique, laquelle découle du nombre de protons de leur noyau. • Le nombre de protons appelé numéro atomique, définit l’ élément chimique. Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 32 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2. Constituants de la matière (matériaux) Dans l’atome l’électron est une particule élémentaire qui possède une charge élémentaire de signe négatif et constitue l'un des composants de l’atome avec les neutrons et les protons. Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 33 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 2. Constituants de la matière (matériaux) Cet élément est fondamental dans un atomes car il participe à presque tous les types de réactions chimiques et constitue un élément primordial des liaisons présentes dans les molécules. Il est la source de l’oxydation ou de la réduction d’un métal Ecole de HMD Corrosion et Protection par Mr B.BELAHBIB 34 Chapitre II Rappels sur les Matériaux et les Métaux 3. Alliages industriels • Le métal pur (exemple Fe ) n’a pas les propriétés mécaniques et physico chimique requises exigées par l’industrie et pour d’autres applications. • uploads/Industriel/ cours-corrosion-mars-2017-revu.pdf