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Corrosion sous isolation (CUI)
Corrosion sous protection incendie (CUF)
Aperçu
La corrosion sous isolation (CUI) et la corrosion sous protection incendie (CUF) sont des formes de corrosion externe qui se produisent lorsque l'humidité est emprisonnée sous les matériaux d'isolation ou de protection incendie, attaquant les surfaces d'acier sous-jacentes. Ces zones étant cachées et difficiles à inspecter, la corrosion peut progresser insidieusement, entraînant des dommages importants et une perte potentielle d'intégrité du système. La CUI affecte généralement les équipements thermiquement isolés dans des secteurs tels que le pétrole et le gaz, la pétrochimie et la chimie, tandis que la CUF se produit sur les structures en acier ignifugées utilisées pour se protéger des hautes températures d'incendie. Malgré leurs applications différentes, ces deux types de corrosion présentent des mécanismes de dégradation et des caractéristiques similaires, résultant de l'accumulation d'eau et de l'exposition de l'acier au carbone ou faiblement allié à des conditions corrosives.Cause
La figure illustre un exemple de réaction électrochimique de corrosion sous isolation (CUI) sur une conduite ou un récipient sous pression thermiquement isolé. Sur cette figure, l'eau, après avoir pénétré l'isolant, est absorbée ou piégée. Au contact de la surface chaude de l'acier, elle s'évapore. La vapeur d'eau ainsi formée traverse l'isolant vers la barrière ou l'enveloppe externe plus froide où se produit la condensation. Cette eau condensée retourne ensuite à travers l'isolant vers la surface métallique chaude, et le processus se répète. De plus, la nature cyclique de l'évaporation et de la condensation peut entraîner une concentration de contaminants à la surface de l'acier. Ces contaminants peuvent dégrader les revêtements externes et, à terme, provoquer des dommages dus à la CUI.
De la Fédération européenne de la corrosion, EFC 55 (édition révisée), “ Lignes directrices sur la corrosion sous isolation (CUI) ”, Woodhead Publishing in Materials, 2016.
Morphologie des dommages CUI
La corrosion sous isolation (CUI) affectant les aciers au carbone et faiblement alliés se manifeste généralement par une corrosion localisée ou des piqûres. Après le retrait de l'isolant, les dommages causés par la CUI apparaissent souvent sous la forme d'une couche superficielle et friable recouvrant la pièce corrodée. Dans certains cas, la corrosion peut se présenter sous forme de piqûres de type anthracite, typiquement observées sous une peinture ou un revêtement extérieur défectueux. La CUI localisée peut souvent entraîner des fuites ponctuelles et, dans les cas les plus graves, compromettre la stabilité structurelle et/ou la résistance à la pression.Options de solution
La corrosion sous isolation (CUI) peut être largement évitée en éliminant les infiltrations d'humidité dans l'isolant grâce à des barrières d'étanchéité efficaces et, surtout, à un revêtement protecteur adapté au substrat métallique. Les revêtements conventionnels offrent généralement une protection inférieure à cinq ans et nécessitent une préparation de surface importante, notamment si la surface est déjà rouillée au moment de l'isolation. À l'inverse, le revêtement nanotechnologique de NanoTech offre une solution durable et résistante aux dommages, avec une protection éprouvée de plus de 10 ans, d'après des données de laboratoire et de terrain. Son application en une seule étape et sa capacité à convertir la rouille existante en font la solution idéale pour les installations neuves et les rénovations, réduisant considérablement les coûts de maintenance et prolongeant la durée de vie des équipements.
Aperçu des tests CUI de NanoTech (ASTM G189)
L'évaluation a porté sur cinq anneaux en acier au carbone, désignés de A à E. Les anneaux A, B et C ont été revêtus, tandis que les anneaux D et E ont servi de témoins pré-oxydés. Les anneaux ont été isolés, pulvérisés périodiquement avec une solution de NaCl à 100 ppm et soumis à des cycles thermiques entre 95 °C et 25 °C pendant 96 heures, conformément à la norme ASTM G189. Après retrait de l'isolant, un contraste visible est apparu : les anneaux revêtus sont restés foncés et intacts, tandis que les anneaux non revêtus présentaient de la rouille et des dommages superficiels.
Différence visible après 96 heures
Après les tests, les anneaux revêtus ont conservé une surface uniforme et compacte, tandis que les anneaux non revêtus ont présenté un décollement et une formation de rouille. Perte de masse : Avec revêtement : 0,14 à 0,51 g ; sans revêtement : 1,45 à 1,82 g, soit une efficacité de protection environ 4 fois supérieure.
Les images MEB révèlent un contraste net : la surface revêtue est restée dense et intacte, tandis que l’acier non revêtu a développé des microfissures et des couches d’oxyde manquantes. L’analyse EDX a détecté une diffusion d’oxygène uniquement dans la zone non revêtue, confirmant ainsi que le revêtement NanoTech Innovation a efficacement empêché l’oxygène et l’humidité d’atteindre le métal.
Ces preuves visuelles et analytiques démontrent comment le revêtement empêche l'oxydation sous le film, préserve le substrat et maintient une forte adhérence même en cas d'exposition prolongée à la chaleur et à l'humidité.
Intégrité de la barrière confirmée par MEB/EDX
La vue en coupe révèle un revêtement solidement adhérent à la surface d'acier oxydée. Les cartographies de la distribution élémentaire de l'oxygène (O), du fer (Fe), du manganèse (Mn) et du cuivre (Cu) montrent une intensité minimale au sein de la couche de revêtement, tandis que des signaux plus intenses apparaissent uniquement en dessous. Ceci prouve que la diffusion des ions oxygène et métalliques à travers le film est bloquée.
La séparation nette entre le métal de base et l'environnement extérieur démontre une structure stable et dense, raison principale pour laquelle le revêtement NanoTech Innovation maintient une protection à long terme sous isolation.
Durée de vie de la protection et données techniques
Après confirmation de la stabilité de la barrière lors du test CUI, le revêtement a été évalué plus en détail par des simulations environnementales accélérées afin d'apprécier ses performances à long terme. Lors de tous les tests, aucune dégradation du film ni perte d'adhérence n'a été observée.
- CUI (ASTM G189) : 4 jours à 95 °C, aucune anomalie.
- Brouillard salin (ASTM B117) : 300 heures, aucune boursouflure ni corrosion.
- Immersion dans l'eau (ASTM G80) : 30 jours, sans ramollissement ni décoloration du film.
- Résistance à l'eau (ASTM D870) : 30 jours, aucune anomalie ni perte d'adhérence.
Les propriétés physico-chimiques confirment une qualité et une stabilité constantes : teneur en matières solides 65,6 g/L, densité 1,32 g/cm³, épaisseur du film sec 102 µm, rendement 8–10 m²/L (325–407 pi²/gal), plage de température de −50 à +180 °C (−58 à 356 °F). Le revêtement sèche en surface en 1 heure et durcit complètement en 24 heures, permettant une remise en service rapide avec un temps d’arrêt minimal.
Ces résultats confirment que le revêtement NanoTech Innovation offre des performances durables et reproductibles là où les apprêts conventionnels échouent généralement, en conservant son intégrité sous l'effet de la chaleur, de l'humidité et de l'exposition au sel.
Performances éprouvées
Grâce à des tests rigoureux menés par un organisme tiers, le revêtement NanoTech Innovation a démontré une protection fiable et durable contre la corrosion sous isolation. Les résultats de laboratoire confirment sa capacité à maintenir l'intégrité structurelle, à résister à l'oxydation et à empêcher les infiltrations d'humidité dans des conditions industrielles exigeantes. Conçu pour l'efficacité, la durabilité et une performance pérenne, il offre une protection fiable là où elle est la plus importante, prolongeant la durée de vie des équipements et réduisant les coûts de maintenance.
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