Fissuration sous contrainte de coquilles double enveloppe de cuves utilisées dans l’industrie agroalimentaire

La corrosion sous calorifuge est un phénomène de dégradation très répandu qui peut concerner de nombreuses industries utilisant des isolants thermiques pour optimiser l'efficacité énergétique de leurs installations (industries pétrolières, gazières, chimiques, …). Elle présente comme spécificité un caractère localisé et assez difficilement détectable de manière précoce par inspection visuelle.


Contexte de l’intervention

Dans cette intervention, il s’agit de cuves en acier inoxydable 316L, de plusieurs mètres cubes, utilisées dans l’industrie agroalimentaire pour porter les produits qu’elles contiennent à une température de 60°C. Cette température est obtenue grâce à des coquilles externes soudées, à l’intérieur desquelles passe de l’eau provenant d’un circuit interne à l’usine. Les cuves sont calorifugées par de la laine de roche maintenue par une enveloppe extérieure en aluminium. Etant situées à l’extérieur des bâtiments, elles sont directement exposées aux intempéries.

Après 1 à 2 années d’utilisation, des fuites sont observées sur ces cuves. Après retrait du calorifuge, les observations montrent que ces fuites proviennent de fissures sur les coquilles, mais également au niveau des soudures. Il y a donc un risque de pollution du produit alimentaire présent dans les cuves.

Afin de déterminer la cause de cette défaillance, une expertise a été demandée au Cetim-Cermat.

 

corrosion sous calorifuge
 
 

Déroulement de l’expertise

Les premières observations, réalisées sur prélèvements dans nos laboratoires, ont révélé que les fuites étaient dues à un phénomène de corrosion « fissurante » (sous contrainte) des coquilles au voisinage des soudures (contraintes résiduelles maximales).

Des investigations plus poussées ont permis d’identifier la cause de ce phénomène qui est une conséquence de la présence de chlorures relargués par la laine de roche utilisée pour calorifuger les cuves. Une étanchéité non complète de l’enveloppe extérieure de maintien du calorifuge est donc responsable de ce mode de corrosion.

 

Préconisations

Dans le cas présent, il paraît difficilement envisageable d’agir directement sur le matériau. Cela signifierait un changement de nuance de l’acier et donc un changement des cuves. De même, une action sur les contraintes résiduelles nécessiterait le traitement thermique des cuves. Seule l’utilisation d’un matériau de calorifugeage exempt de chlorures (par exemple, un matériau certifié PMUC pour utilisation nucléaire) semble être la solution pour pallier cette défaillance.
 




CETIM-CERMAT
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