Le mécanisme du couple galvanique
Lorsque deux métaux de potentiels électrochimiques différents sont en contact dans un électrolyte (l'eau de refroidissement), le métal le moins noble (anode) se corrode pour protéger le métal le plus noble (cathode). C'est la corrosion galvanique. Dans un échangeur tubulaire, la plaque en acier au carbone est l'anode, et les tubes en cupro-nickel, laiton, titane ou inox sont les cathodes. L'eau chargée en chlorures active le courant.
Les métaux en présence
La série galvanique dans l'eau de mer classe les métaux du plus noble (cathode, protégé) au moins noble (anode, corrodé). Pour les échangeurs, les couples problématiques sont :
- Titane (très noble) vs acier au carbone (peu noble) → attaque très agressive
- Inox 316 vs acier au carbone → attaque modérée à sévère en présence de chlorures
- Cupro-nickel 90/10 vs acier au carbone → attaque modérée
- Laiton vs acier au carbone → attaque modérée
Comment reconnaître le dommage
La corrosion galvanique de la plaque tubulaire se manifeste par des cuvettes profondes autour des perçages tubulaires, un évasement des trous (les tubes se desserrent), des dépôts de rouille localisés et parfois des fuites tube-plaque. À un stade avancé, la plaque est percée et le re-tubage complet devient inévitable.
Solutions de prévention par revêtement
La solution la plus efficace consiste à isoler électriquement la plaque des tubes par un revêtement barrière. Le mastic métallique époxy reconstitue la géométrie perdue, puis un revêtement époxy céramique de finition protège la plaque contre l'électrolyte. Le résultat : la plaque est isolée du couple galvanique, les perçages restent étanches, et la durée de vie de l'échangeur est prolongée de 10 à 20 ans.
Conclusion
La corrosion galvanique des échangeurs est prévisible et évitable. Un revêtement barrière correctement appliqué sur la plaque tubulaire stoppe l'attaque électrochimique à la source, évitant le re-tubage coûteux et l'immobilisation de l'unité.
Hicham M, ing., PMP
Ingénieur et chef de projet (PMP) chez Induscoat Canada. Plus de 16 ans d'expérience en revêtements industriels, réparations composites et protection anti-usure sur des sites miniers, énergétiques et pétrochimiques, au Canada et à l'international.