1.Pourquoi l’acier est-il relativement résistant aux alcalis ?
Dans un environnement alcalin, l'acier (principalement composé de fer) forme un film de passivation dense et insoluble de magnétite (Fe₃O₄) ou d'hydroxyde ferreux (Fe(OH)₂). Ce film empêche efficacement la corrosion du métal de base sous-jacent par la solution alcaline, offrant ainsi une bonne résistance à la corrosion à court terme. Ceci est complètement différent de la situation dans un environnement acide où le fer se dissout rapidement pour former des sels solubles.
2.Quels sont les principaux facteurs d’influence ?
Types et concentrations d’alcalis :
Alcali concentré (par exemple, 50 % NaOH) : Bonne résistance à la corrosion, film de passivation stable. Les conteneurs en acier au carbone souvent utilisés pour contenir des alcalis concentrés sont même appelés « réservoirs d'alcali ».
Alcali à concentration moyenne- : la résistance à la corrosion est toujours acceptable.
Alcali dilué (en particulier<30% NaOH) or molten alkali: More corrosive. Dissolved oxygen in dilute alkali solutions more easily damages the passivation film, leading to accelerated uniform corrosion. Molten alkali causes severe high-temperature corrosion and alkali embrittlement of steel.
Température:
La température est l’un des facteurs d’influence les plus importants. À mesure que la température augmente (généralement au-dessus de 80 degrés), la stabilité du film de passivation diminue et le taux de corrosion augmente de façon exponentielle. Les solutions alcalines à haute -température sont extrêmement corrosives pour l'acier au carbone.
État de contrainte :
Alkali embrittlement (caustic embrittlement): This is an extremely dangerous phenomenon. When cold-rolled steel (or any carbon steel or low-alloy steel) is subjected to a combination of moderately concentrated alkaline solution, high temperature (typically >50 degrés) et les contraintes de traction (dues au travail à froid, aux contraintes résiduelles de soudage ou à la charge de travail), des fissures par corrosion sous contrainte le long des joints de grains peuvent se produire. Même si la corrosion globale n’est pas importante, l’équipement peut se briser brutalement sans avertissement, provoquant un accident grave. Historiquement, de nombreuses explosions de chaudières en sont issues.
3.Quelles sont les caractéristiques inhérentes des-bobines laminées à froid ?
État de la surface : les bobines-laminées à froid ont une surface lisse et propre, exempte de calamine d'oxyde trouvée sur les-bobines laminées à chaud. Cela facilite la formation uniforme d’un film de passivation, ce qui constitue un avantage significatif.
Durcissement : Le processus de laminage à froid durcit le matériau mais introduit également des contraintes internes résiduelles importantes. Cela augmente le risque de fissuration par corrosion sous contrainte (fragilisation alcaline) dans les solutions alcalines, en particulier après le soudage. Des précautions particulières sont nécessaires lors de l'utilisation.
4.Quels sont les environnements dans lesquels des mesures de protection ne sont pas recommandées ou sont nécessaires ?
Environnement alcalin à haute-température : l'acier au carbone ordinaire doit être évité.
Environnement soumis à des contraintes de traction (tels que des appareils sous pression, des canalisations, des fixations) : Une extrême prudence est nécessaire concernant le risque de fragilisation par les alcalis.
Immersion à long-équipement ou équipement critique : il est recommandé d'utiliser des matériaux plus résistants à la corrosion-ou de prendre des mesures de protection.
5.Quelles sont les protections courantes et les solutions alternatives ?
Revêtement/revêtement : l'application d'une résine époxy, d'une résine phénolique ou d'un revêtement en caoutchouc sur la paroi intérieure de l'acier laminé à froid-isole le métal des solutions alcalines. C'est l'une des méthodes les plus économiques et les plus efficaces.
Utiliser des métaux plus résistants à la corrosion :-
Acier inoxydable : l'acier inoxydable 304/316 présente généralement une meilleure résistance à la corrosion aux solutions alcalines de concentrations et de températures larges que l'acier au carbone, mais une fissuration par corrosion sous contrainte peut toujours se produire dans des solutions alcalines chaudes concentrées.
Alliages à base de nickel- : tels que les alliages Nickel 200 et Monel (alliages de nickel-cuivre), ce sont des matériaux de premier ordre-en termes de résistance à la forte corrosion alcaline (y compris les alcalis fondus), mais ils sont extrêmement coûteux.
Matériaux non-métalliques : pour certaines applications, le PP (polypropylène), le PTFE (polytétrafluoroéthylène) et le FRP (plastique renforcé de fibre de verre) peuvent être utilisés, car ils offrent une excellente résistance à la corrosion des solutions alcalines.