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P N' d'ordre : 04 'ISAL 0044 Année 2004 Thèse Etude de la corrosion uniforme d'

P N' d'ordre : 04 'ISAL 0044 Année 2004 Thèse Etude de la corrosion uniforme d'aciers non alliés et inoxydables : utilisation conjointe de l'émission acoustique et des techniques électrochimique s Présentée devant L'Institut National des Sciences Appliquées de Lyo n Pour obtenir Le grade de docteur Ecole doctorale : Ecole doctorale Matériaux de Lyon Spécialité Microstructure et comportement mécanique et macroscopique des matériaux - Génie des matériau x Par Lionel JAUBERT Soutenance le 24 Septembre 2004 devant la commission d'exame n Jury: Rapporteur Gérard BERANGER Professeur (UTC) Rapporteur Pierre FLEISCHMANN Professeur (INSA — Rennes ) Marion FREGONESE Maître de conférence (INSA Lyon) Henri MAZILLE Professeur (INSA - Lyon) Invités : Didier CARON Docteur (CETIM — Senlis) Pascal LABEEUW Docteur (SOLVAY — Bruxelles) Lionel RENAUD Docteur (ATOFINA — Pierre-Bénite) Thèse préparée au sein du Laboratoire de Physico-Chimie Industrielle (LPCI) N° d'ordre : 04 ISAL 0044 Année 2004 Thèse Etude de la corrosion uniforme d'aciers non alliés et inoxydable s utilisation conjointe de l'émission acoustique et des techniques électrochimiques Présentée devant L'Institut National des Sciences Appliquées de Lyo n Pour obtenir Le grade de docteur Ecole doctorale : Ecole doctorale Matériaux de Lyo n Spécialité : Microstructure et comportement mécanique et macroscopique des matériaux - Génie des matériau x Par Lionel JAUBERT Soutenance le 24 Septembre 2004 devant la commission d'exame n Jury : Rapporteur Gérard BERANGER Professeur (UTC) Rapporteur Pierre FLEISCHMANN Professeur (INSA — Rennes) Marion FREGONESE Maître de conférence (IMSA - Lyon) Henri MAZILLE Professeur (IMSA - Lyon) Invités : Didier CARON Docteur (CETIM — Senlis) Pascal LABEEUW Docteur (SOLVAY — Bruxelles) Lionel RENAUD Docteur (ATOFINA — Pierre-Bénite) Thèse préparée au sein du Laboratoire de Physico-Chimie Industrielle (LPCI) Résumé Dans l'industrie chimique ou pétrolière, la corrosion uniforme représente un enje u économique et sécuritaire important . Les mécanismes régissant ce mode d'endommagemen t sont bien compris, mais les méthodes de détection et de suivi en service font défaut . La technique d'émission acoustique présente, pour pallier ce manque, des potentialité s que nous avons étudiées dans une boucle de circulation instrumentée permettant de simule r les conditions industrielles générant de la corrosion uniforme . En milieu acide, l'activité acoustique est liée au dégagement d'hydrogène résultant d e la réduction du proton ; elle est donc bien corrélée avec la sévérité de l'endommagement . En milieu neutre aéré, la formation de dépôts de produits de corrosion est peu émissive . Une étude spécifique des paramètres fréquentiels permet la détection mais, dans ce cas, l a quantification de la vitesse de corrosion reste délicate . Une étude complémentaire confirm e l'applicabilité de la technique dans le cas de la corrosion "acide" en environnement fortemen t bruité . Mots clés : corrosion uniforme, émission acoustique, détection et suivi, corrosion "acide" , corrosion avec formation de dépôt . Abstract In chemical and petrochemical industry, uniform corrosion induces important economic and security disappointments. The mechanisms of this damaging corrosion mode are well understood, but methods for on-line detection are badly missing . Acoustic emission technique presents, to palliate this lack, potentialities that have bee n studied in an instrumented laboratory loop allowing the simulation of industrial unifor m corrosion conditions . In acidic media, acoustic activity is related to the hydrogen evolution resulting fro m proton reduction ; it is therefore well correlated to the damage severity. In neutral aerated media, the deposit formation of corrosion products is not very emissive . Yet, a specific study of frequency parameters allows detection of corrosion evolution, but in that case, th e quantification of corrosion rate remains difficult. A subsidiary study confirms the technique applicability in the case of "acidic" corrosion, even in very noisy conditions . Key words : uniform corrosion, acoustic emission, detection and monitoring, "acidic " corrosion, corrosion with deposit formation SIGLE ECOLE DOCTORALE NOM ET COORDONNEES DU RESPONSABLE CHIMIE DE LYON M. Denis SINOU Université Claude Bernard Lyon 1 Lab Synthèse Asymétrique UMR UCB/CNRS 5622 Bât 308 2ème étage 43 bd du 11 novembre 1918 69622 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72 .44.81 .83 sinou@univ-lyonl .fr M. Main BONNAFOU S Université Lyon 2 14 avenue Berthelot MRAS H Laboratoire d'Economie des Transport s 69363 LYON Cedex 07 Tél : 04.78.69.72.76 Alain.Bonnafous@mrash.fr E2MC ECONOMIE, ESPACE ET MODELISATION DES COMPORTEMENTS M. Daniel BARBIE R INSA DE LYO N Laboratoire Physique de la Matière Bâtiment Blaise Pascal 69621 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72 .43.64.43 Daniel.Barbier@insa-1Xon.f r E.E.A. ELECTRONIQUE, ELECTROTECHNIQUE, AUTOMATIQUE M. Jean-Pierre FLANDROI S UMR 5558 Biométrie et Biologie Evolutive Equipe Dynamique des Populations Bactériennes E2M2 EVOLUTION, ECOSYSTEME, MICROBIOLOGIE, MODELISATION http://biomserv.univ-lyon1 .fr/E2M2 Faculté de Médecine Lyon-Sud Laboratoire de Bactériologie BP 1269600 OULLINS Tél : 04.78.86.31 .50 Jean-Pierre .Flandro is@,biomserv .univ-lyon 1 .fr EDIIS INFORMATIQUE ET INFORMATION M. Lionel BRUNIE INSA DE LYO N EDIIS Bâtiment Blaise Pascal 69621 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72 .43.60 .55 lbrunie(if.insa-lyon.fr POUR LA SOCIETE http:/lwww.insa-lyon.fr/ediis EDISS INTERDISCIPLINAIRE SCIENCES-SANTE M. Alain Jean COZZON E IBCP (UCBL1 ) 7 passage du Vercors 69367 LYON Cedex 07 Tél : 04.72 .72.26 .75 cozzone@ibcp .fr http://www.ibcp.fr/ediss MATERIAUX DE LYON M. Jacques JOSEP H Ecole Centrale de Lyon Bât F7 Lab. Sciences et Techniques des Matériaux et des Surface s 36 Avenue Guy de Collongue BP 16 3 69131 ECULLY Cedex Tél : 04.72 .18.62 .5 1 Jacques .Joseph@ec-lvon .fr http://www .ec-lyon .fr/sites/edm l Math IF MATHEMATIQUES ET INFORMATIQUE M. Franck WAGNE R Université Claude Bernard Lyonl Institut Girard Desargues UMR 5028 MATHEMATIQUE S Bâtiment Doyen Jean Braconnie r Bureau 101 Bis, ler étage 69622 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72.43.27.86 wagner ç@desargues.univ-lyon 1 .fr FONDAMENTALE http://www .ens-lyon .fr/MathI S MEGA MECANIOUE, ENERGETIQUE, GENIE M . François SIDOROFF Ecole Centrale de Lyon Lab . Tribologie et Dynamique des Systèmes Bât G8 36 avenue Guy de Collongu e BP 163 69131 ECULLY Cedex Tél :04.72.18.62.14 Francois.Sidoroffnaec-lvon .fr CIVIL, ACOUSTIQUE http://www .lmfa.ec-lyon.fr/autres/MEGA/index.html Novembre 2003 INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYO N Directeur : STORCK A . Professeurs : AMGHAR Y. AUDISIO S . RABOT D . BABOUX J.C. BALLAND B. BAPTISTE P. BARBIER D. BASKURT A. BASTIDE J.P. BAYADA G. BENADDA B . BETEMPS M . BIENNIER F. BLANCHARD J.M. BOISSE P . BOISSON C. BOIVIN M. (Prof. émérite) BOTTA H. BOTTA-ZIMMERMANN M. (Mme ) BOULAYE G. (Prof. émérite) BOYER J.C. BRAU J . BREMOND G . BRISSAUD M . BRUNET M . BRUNIE L. BUFFIERE J-Y . BUREAU J.C. CAMPAGNE J-P. CAVAILLE J.Y . CHAMPAGNE J-Y. CHANTE J.P . CHOCAT B. COMBESCURE A . COURBON COUSIN M. DAUMAS F. (Mme) DJERAN-MAIGRE I . DOUTHEAU A . DUBUY-MASSARD N. DUFOUR R . DUPUY J.C. EMPTOZ H. ESNOUF C. EYRAUD L. (Prof. émérite ) FANTOZZI G. FAVREL J. FAYARD J.M . FAYET M. (Prof émérite ) FAZEKAS A . FERRARIS-BESSO G. FLAMAND L . FLEURY E . FLORY A. FOUGERES R. FOUQUET F. FRECON L. (Prof émérite) GERARD J.F. GERMAIN P. GIMENEZ G. GOBIN P.F. (Prof. émérite ) GONNARD P . GONTRAND M . GOUTTE R. (Prof émérite) GOUJON L. GOURDON R. GRANGE G. (Prof émérite) GUENIN G . GUICHARDANT M. GUILLOT G. GUINET A. GUYADER J.L. GUYOMAR D . HEIBIG A. JACQUET-RICHARDET G . JAYET Y. JOLION J .M. LIRIS PHYSICOCHIMIE INDUSTRIELLE CONT. NON DESTR . PAR RAYONNEMENTS IONISANT S GEMPPM** * PHYSIQUE DE LA MATIERE PRODUCTIQUE ET INFORMATIQUE DES SYSTEMES MANUFACTURIERS PHYSIQUE DE LA MATIERE LIRIS LAEPSI*** * MECANIQUE DES CONTACT S LAEPSI*** * AUTOMATIQUE INDUSTRIELL E PRODUCTIQUE ET INFORMATIQUE DES SYSTEMES MANUFACTURIERS LAEPSI*** * LAMCOS VIBRATIONS-ACOUSTIQUE MECANIQUE DES SOLIDE S UNITE DE RECHERCHE EN GENIE CIVIL - Développement Urbai n UNITE DE RECHERCHE EN GENIE CIVIL - Développement Urbai n INFORMATIQUE MECANIQUE DES SOLIDE S CENTRE DE THERMIQUE DE LYON - Thermique du bâtiment PHYSIQUE DE LA MATIERE GENIE ELECTRIQUE ET FERROELECTRICITE MECANIQUE DES SOLIDE S INGENIERIE DES SYSTEMES D'INFORMATION GEMPPM** * CEGELY * PRISMA GEMPPM** * LMFA CEGELY*- Composants de puissance et application s UNITE DE RECHERCHE EN GENIE CIVIL - Hydrologie urbain e MECANIQUE DES CONTACTS GEMPPM UNITE DE RECHERCHE EN GENIE CIVIL - Structures CENTRE DE THERMIQUE DE LYON - Energétique et Thermique UNITE DE RECHERCHE EN GENIE CIVI L CHIMIE ORGANIQUE ESCHIL MECANIQUE DES STRUCTURE S PHYSIQUE DE LA MATIERE RECONNAISSANCE DE FORMES ET VISION GEMPPM** * GENIE ELECTRIQUE ET FERROELECTRICITE GEMPPM** * PRODUCTIQUE ET INFORMATIQUE DES SYSTEMES MANUFACTURIER S BIOLOGIE FONCTIONNELLE, INSECTES ET INTERACTIONS MECANIQUE DES SOLIDE S GEMPP M MECANIQUE DES STRUCTURES MECANIQUE DES CONTACTS CITI INGENIERIE DES SYSTEMES D'INFORMATION S GEMPPM** * GEMPPM** * REGROUPEMENT DES ENSEIGNANTS CHERCHEURS ISOLE S INGENIERIE DES MATERIAUX POLYMERES LAEPSI*** * CREATIS* * GEMPPM** * GENIE ELECTRIQUE ET FERROELECTRICITE PHYSIQUE DE LA MATIERE CREATIS* * GEMPPM** * LAEPSI**** . GENIE ELECTRIQUE ET FERROELECTRICITE GEMPPM** * BIOCHIMIE ET PHARMACOLOGIE PHYSIQUE DE LA MATIERE PRODUCTIQUE ET INFORMATIQUE DES SYSTEMES MANUFACTURIERS VIBRATIONS-ACOUSTIQU E GENIE ELECTRIQUE ET FERROELECTRICITE MATHEMATIQUE APPLIQUEES DE LYON MECANIQUE DES STRUCTURE S GEMPPM** * RECONNAISSANCE DE FORMES ET VISION Novembre 2003 JULLIEN J.F. JUTARD A. (Prof. émérite) KASTNER R. KOULOUMDJIAN J. (Prof. émérite) LAGARDE M. LALANNE M. (Prof. émérite ) LALLEMAND A. LALLEMAND M. (Mme ) LAREAL P (Prof. émérite) LAUGIER A. (Prof. émérite) uploads/Science et Technologie/ la-corrosion-uniforme-en-detaill.pdf