La majorité de la corrosion dans les tuyauteries en acier, environ 80–85 %, se produit généralement au niveau des supports de tuyaux sur les sections droites, tandis qu’environ 15–20 % apparaît au niveau des coudes.
La corrosion au niveau des dérivations, telles que les tés, est rare, selon les observations des ingénieurs de maintenance et des inspecteurs d’usine.
Table des matières
1. Procédure d’évaluation de la corrosion
Pour évaluer un tuyau corrodé, l’évaluateur doit d’abord recueillir des données précises :
- Le diamètre extérieur du tuyau (D)
- L’épaisseur de paroi (t)
- La nuance du matériau
- Le type de soudure / joint soudé
- Pression de conception
- Le fluide transporté dans le tuyau
Ensuite, ils doivent identifier la profondeur maximale des piqûres de corrosion (d) ou l’épaisseur résiduelle la plus faible (t–d) pour chaque zone corrodée.
L’évaluateur enregistre l’étendue axiale et circonférentielle de la corrosion, en se concentrant sur la zone la plus profonde. Cela nécessite un examen minutieux pour identifier la perte de métal la plus sévère. Enfin, la pression maximale admissible en service (MAOP) est calculée conformément au code de conception applicable.
Sur la base des données ci-dessus, la procédure ci-dessous est largement utilisée pour l’évaluation des canalisations ;
- Un tronçon de tuyau corrodé peut rester en service si la piqûre la plus profonde (d) ≤ 20 % de l’épaisseur de paroi (t), et si l’épaisseur résiduelle (t–d) ≥ 80 % de l’épaisseur initiale.
- Une réparation ou un remplacement est nécessaire si la profondeur de corrosion > 80 % de l’épaisseur ou si l’épaisseur résiduelle < 20 % de l’épaisseur initiale.
- Un segment corrodé peut rester en service si sa pression d’éclatement calculée ≥ la MAOP d’origine.
- Si la pression d’éclatement < la MAOP réelle, il devient essentiel de rétablir des conditions de fonctionnement sûres.
- L’établissement de conditions sûres devient essentiel lorsque la pression de sécurité d’une canalisation corrodée tombe en dessous de la pression maximale admissible réelle.
2. Classifications de la corrosion dans les tuyauteries
2.1 Corrosion externe et interne
La perte de matière due à la corrosion a le même impact qu’elle soit interne ou externe, mais les méthodes d’évaluation diffèrent considérablement.
Pour la corrosion externe, la mesure est relativement simple. Des outils basiques tels que des jauges de piqûres et des règles permettent de mesurer les dommages. Le nettoyage de la surface du tuyau rend souvent l’étendue des dommages clairement visible, ce qui permet une évaluation directe. La surface corrodée peut être nettoyée, évaluée et, si nécessaire, repeinte. Une fois traitée et revêtue, la corrosion externe est généralement considérée comme arrêtée.
En revanche, l’évaluation de la corrosion interne est plus complexe. Elle nécessite généralement des dispositifs à ultrasons. Un concept essentiel pour la corrosion interne est l’utilisation d’une surépaisseur de corrosion (« corrosion allowance »). Cela consiste à ajouter une épaisseur spécifiée à la profondeur mesurée de corrosion afin de rendre l’évaluation valable pendant une durée déterminée. Contrairement à la corrosion externe, la corrosion interne peut se poursuivre même après l’évaluation et le traitement initial. La surépaisseur doit correspondre au taux de corrosion anticipé et à la durée prévue jusqu’à la prochaine inspection. Cette approche reconnaît la nature continue de la corrosion interne et prépare la gestion future de l’intégrité.
2.2 Corrosion localisée et corrosion généralisée
La corrosion localisée implique des zones isolées et distinctes de perte de métal dans la tuyauterie. L’étendue de ce type de corrosion — longitudinalement et circonférentiellement — est facilement mesurée en déterminant la profondeur des piqûres. Une jauge de piqûres est généralement utilisée, et la surface d’origine du tuyau sert souvent de référence.
La corrosion généralisée nécessite une étude de mesure plus complexe. Lorsque certaines zones intactes de la surface d’origine du tuyau subsistent, elles peuvent être reliées par une règle droite afin de permettre la mesure des profondeurs de piqûres. Cependant, si aucune zone intacte n’est disponible, des dispositifs ultrasoniques doivent être utilisés pour mesurer l’épaisseur de paroi. Les ultrasons nécessitent de meuler de petites zones planes pour obtenir une mesure précise. Il est important de noter que le meulage enlève du métal et peut diminuer la pression d’éclatement du tuyau. Il est donc recommandé de commencer le meulage aux points les plus élevés. Aucune réparation n’est requise si la profondeur des piqûres ne dépasse pas 20 % de l’épaisseur de paroi.
2.3 Corrosion régionale
Lorsqu’un tuyau présente une seule zone corrodée, l’évaluation se concentre sur la longueur de la zone affectée et sa profondeur maximale. Toutefois, lorsque plusieurs zones corrodées sont proches les unes des autres, leur effet cumulatif sur l’intégrité du tuyau doit être pris en compte.
Les données d’essais d’éclatement montrent que les ruptures se produisent généralement à l’endroit le plus mince. Ainsi, lorsque plusieurs profils de corrosion existent dans une zone de perte de métal, ils doivent être combinés en un profil composite pour une évaluation plus précise. Cette méthode tient compte de l’effet global de la corrosion sur la résistance et la durabilité du tuyau.
Toutefois, des zones corrodées éloignées les unes des autres n’ont pas besoin d’être combinées.
Le processus de combinaison des zones corrodées nécessite de l’expérience et du jugement technique. En l’absence de personnel qualifié, il est recommandé d’adopter l’approche la plus conservatrice afin d’assurer le niveau le plus élevé de sécurité et de fiabilité du système de tuyauterie.
3. Conclusion
Lors de l’évaluation d’une zone corrodée, si la pression de fonctionnement sûre calculée dépasse la pression maximale ou de conception du tuyau, cela indique que le tuyau peut encore supporter en toute sécurité des pressions supérieures aux spécifications d’origine. La tuyauterie peut donc être remise en service.
Si la pression de fonctionnement sûre est inférieure à la pression maximale ou de conception, l’intégrité structurelle du tuyau est compromise et il ne peut plus fonctionner à sa pression d’origine. Les actions suivantes sont alors nécessaires :
- Évaluation approfondie : analyse plus détaillée de l’intégrité du tuyau
- Mise hors service : retrait permanent si les dommages sont irréparables
- Réduction de la pression d’exploitation : ajustement de la pression à un niveau sûr
De nombreuses défaillances passées — incluant plusieurs explosions spectaculaires — ont mis en évidence la nécessité d’évaluer rigoureusement les tuyauteries endommagées. Historiquement, les explosions les plus nombreuses dans les usines industrielles ont été liées aux tuyauteries et pipelines plutôt qu’à tout autre type d’équipement.
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