INNOVATIONS ET RETOURS D'EXPERIENCE 19 & 20 MARS 2019 - PARIS - PARC FLORAL
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INNOVATIONS
ET RETOURS D’EXPERIENCE
19 & 20 MARS 2019
PARIS - PARC FLORAL
Prévenir la corrosion des installations isolées thermiquement
Prévenir la corrosion des
installations isolées
thermiquement
Antoine Surbled (AS Corr Consult) AS CORR
CONSULT
Vincent Lalanne (Total EP)
François Dupoiron (Total RC)
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 2
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Prévenir la corrosion des installations isolées thermiquement
Prévenir la corrosion des
installations isolées
thermiquement
Antoine Surbled (AS Corr Consult) AS CORR
Bases théoriques, facteurs critiques
et évaluation de la probabilité d’occurrence CONSULT
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Prévenir la corrosion des installations isolées thermiquement
Introduction : problématique de la corrosion sous isolation thermique
§ Secteurs industriels (Energies, Métallurgie, Infrastructures, Bâtiment, …)
§ Prévention du gel, conservation de chaleur, économie d’énergie, protection du
personnel, protection incendie (ignifugeage), …
§ Evolution des connaissances : Matériaux, Méthodes prédictives, Méthodes
d’Inspection, Méthodes de mitigation (en particulier revêtements)
§ Challenge prioritaire de gestion de la corrosion (coûts et incidents) et de la
gestion de l’intégrité des biens :
• Années 2005 – 2010 pour les industries du raffinage de pétrole, du traitement de gaz et
chimiques / pétrochimiques : environ 40 % à 60% des défaillances par corrosion de
tuyauteries étaient dues à la corrosion sous isolation
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Prévenir la corrosion des installations isolées thermiquement
Types de calorifuge (selon SP0198)
Matériaux Spécification Observations
ASTM C533 Silicate de calcium hydraté et de fibres (différents types et différentes formes),
Silicate de calcium ISO 8143 très hygroscopique, pH 9.0 à 12, utilisable à haute température.
Perlite expansée, liant de silicate inorganique, renforcement fibre, et additifs
Perlite expansée ASTM C610
siliconés résistants à l’eau, utilisable jusqu’à 315°C
Fibres Minérales (fibre de verre, laine de roche, …) L’absorption de l’eau est très variable, effet de mèche possible
Verre cellulaire (foam glass) ASTM C552 Blocs rigides, fragile, utilisable jusqu’à 200°C, peut causer érosion
Mousses organiques (polyuréthane, poly-isocyanate, Peuvent contenir Cl, F, Silicates, Na, en quantité variable, le pH peut se trouver
élastomères flexibles, produits phénolique flexibles) dans une fourchette 1.7 à 10
Mousse de polyuréthane appliquée par
ASTM C1092 Rigide, cellules fermées formées par réaction chimique lors de l’application
pulvérisation (PUR)
Mousse de poly-isocyanurate préformée (PIR) ASTM C591 Rigide, cellules fermées formées par réaction chimique contrôlée
Matériau en élastomère flexible préformé ASTM C534 Flexible, cellules fermées, fabriqué par extrusion
Mousse phénolique (façonnée ou non) ASTM C1126 Rigide, cellules fermées, fabriqué par une réaction chimique contrôlée
Fibres céramiques Utilisation à haute température
Combinent l’équipement et l’isolation, peuvent être intéressant pour les petits
Systèmes préfabriqués, éléments, attention à l’application avec les aciers inoxydables
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Isolation thermique
Récipient vertical, zones critiques Isolation thermique – cas d’un fluide froid
Source EFC 55
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Qu’est-ce que la corrosion sous isolation ?
Résultat : Cl-
§ d’une réaction électrochimique entre un métal non-protégé, de l’eau
SO4
et de l’oxygène se développant sous un isolant thermique (exposition
d’une surface métallique humidifiée par l’eau piégée sous l’isolant).
Accélérée par les contaminants présents dans l’environnement
§ Accumulation des contaminants lors des cycles humidification –
séchage (cyclage)
Sources d’eau nombreuses :
§ Pluie, essais des lances incendie, des sprinklers Cl- F-
§ Embruns marins,
§ Condensation,
§ Lavage à l’eau des équipements
§ Fuites procédé ou utilités (traçage)
Sources de contaminants :
§ Eau, Air, Isolant
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Mécanismes
Effet de la température
sur la corrosion de l’acier dans l’eau
Aciers inoxydables austénitiques
et duplex
§ Piqûres
Mécanismes classiques (RR902)
§ Fissures
• Contraintes résiduelles ou de service,
• Eau, oxygène et halogénures,
• Température : surtout dans la fourchette
50°C – 175°C (légère dépendance à la
nuance d’acier)
Normes
§ ASTM C692, C795, C871, C929
Source graphe: NACE SP0198-2017
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Prévenir la corrosion des installations isolées thermiquement
Problématique générale
§ Corrosion bien connue dans ses Plusieurs situations :
formes, et dans les mécanismes § Acier carbone et faiblement alliés (corrosion
et facteurs la favorisant localisée, rarement généralisée)
§ Aciers inoxydables (austénitiques, austéno-
§ Très difficile à localiser ferritiques), (piqûres, fissures)
et à quantifier § Autres métaux et alliages (les formes de
corrosion dépendent de la métallurgie)
§ Méthodes d’inspection existantes,
nombreux développements Effet mèche, déport de la corrosion
§ Solutions de "mitigation" par rapport au point d’entrée
existantes, et en développement (matériaux fibreux)
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Barrières à la corrosion sous calorifuge
Enveloppe externe (conception,
mise en œuvre)
Barrières Matériau calorifuge (normes,
mise en œuvre)
à la corrosion
sous Films anti vapeur (normes,
mise en œuvre) - éventuel
calorifuge
Système de revêtement (normes,
mise en œuvre)
Source icones : photos internet reprises par AS
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Barrières : quelques exemples (laine de roche)
Propriétés physico-chimiques de l’isolant
Les critères des normes
§ Réduction de la capacité d’absorption de l’eau (par exemple ASTM
C1763, EN 13472) sont
§ Augmentation de la capacité de dissipation de des minima
l’eau (vapeur)
§ Stabilité chimique et dimensionnelle dans le Source photos: présentation Rockwool
temps
Conception du système
§ Système d’isolation sans contact (pas de
contact entre le matériau isolant et
l’équipement)
Source photos: site internet Rockwool
§ Système d’isolation aéré (espace entre
Systèmes connus mais pas très utilisés, peuvent être
l’enveloppe et l’isolant)
envisagés lors de l’évaluation du coût de la corrosion
sur le cycle de vie Source photos: site internet Tricon
https://www.aecinfo.com/1/company/27/57/32/
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 tricon-steel-con-plus/product.html 11
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Barrières : systèmes de revêtement selon NACE SP0198-2017
Acier Carbone et aciers faiblement alliés
§ 10 types de systèmes de revêtement (CS-1 à CS-10), selon plusieurs critères
• Température
• Préparation / état de surface suivant NACE ou SSPC ou ISO 8501
dans ce dernier cas adapter par rapport à la SP0198
• Rugosité (profil de surface)
• Revêtement primaire
• Revêtement de finition
Aciers inoxydables austénitiques et duplex
§ 7 types de systèmes de revêtement (SS-1 à SS-7), mêmes types de critères que ceux de l’acier carbone
• SS-1 à SS-4 : Revêtements organiques
• SS-5 (-45°C à + 650°C): Revêtements inorganiques
• SS-6 (-45°C à +595°C) : TSA avec option blocage des vides avec une résine
• SS-7 (-45°C à 540°C) : Enveloppe en feuillard d’aluminium
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Systèmes de revêtement pour l’acier carbone « extrait résumé »
N° Température Préparation de Profile Primaire (type épaisseur µm) Finition (type épaisseur µm)
d’utilisation surface µm
CS-1 45 à 60°C NACE No 2 / SSPC- 50 - 75 Époxy à haut pouvoir couvrant 125 Epoxy 125
SP 10 (DS 2.1/2)
CS-2 -45 à 60°C N/A Fusion-bonded Epoxy (FBE), 300
CS-3 -45 à 150°C Epoxy phénolique, 100 - 150 Epoxy phénolique, 100 - 150
CS-4 -45 à 205°C Epoxy novolac ou silicone hybride, 100 Epoxy novolac ou silicone hybride, 100 – 200
– 200
CS-5 -45 à 595°C NACE No 1 / SSPC 50 - 100 TSA, 250 – 375 (minimum 99% Al) En option, produit de blocage (epoxy silicone)
– SP5
CS-6 -45 à 650°C NACE No 2 / SSPC- 40 - 65 Copolymère inorganique ou Copolymère inorganique ou revêtement avec
SP 10 revêtement avec une matrice une matrice multipolymérique inerte, 100 -
multipolymérique inerte, 100 - 150 150
CS-7 60°C max SSPC-SP 2 ou N/A Film fin de paraffine ou primer à base Paraffine ou enrobage à l’aide d’une bande
SSPC-SP 3 de paraffine (petrolatum) paraffinée.
CS-8 -45 à 400°C Nettoyage vapeur N/A N/A Différentes options, consulter le fabricant de
20 MPa peinture
CS-9 Ambiante NACE No 2 / SSPC- 50 - 75 Epoxy ou epoxy phénolique, 100 - 150 Epoxy ou epoxy phénolique, 100 - 150
(ignifuge) SP 10
CS-10 Ambiante Nettoyage non 25 Epoxy ou epoxy phénolique, 100 - 150 Epoxy ou epoxy phénolique, 100 - 150
abrasif
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Systèmes de revêtement pour les aciers inoxydables
N° Température Préparation de Profile Primaire (type épaisseur µm) Finition (type épaisseur µm)
d’utilisation surface µm
SS-1 -45 à 60°C SSPC-SP 1 Mini 19 High-build epoxy 125-175 N/A
& SSPC-SP 16
(Nettoyage par
solvant ou balayage)
SS-2 -45 à 150°C Epoxy phénolique, 100 – 150 Epoxy phénolique, 100 – 150
SS-3 -45 à 205°C Epoxy novolac, 100 – 200 Epoxy novolac, 100 – 200
SS-4 -45 à 540°C Silicone séchée à l’air ou silicone Silicone séchée à l’air ou silicone modifiée,
modifiée, 37 - 60 37 - 60
SS-5 -45 à 650°C Copolymère inorganique ou avec Copolymères inorganiques ou revêtements
matrice multipolymérique inerte, 100 – avec matrice 100 - 150
150
SS-6 -45 à 595°C 50 – TSA (99% Al mini), 250 - 375 En option, produit de blocage (epoxy silicone)
100
SS-7 -45 à 540°C SSPC-SP 1 N/A Feuillard d’aluminium N/A
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Facteurs critiques
Température de peau du métal: 50°C < tpeau < 110°C
Cyclique: susceptibilité maximum
Accélérée par environnement riche en sel
Quelques facteurs (atmosphère marine ou côtière)
et des conditions hygrométriques humides
critiques
(aciers non alliés Type, caractéristiques physico-chimiques
de l’isolant, conception et mise en œuvre
et faiblement alliés) du système d’isolation thermique
Type du système de revêtement (seconde
barrière) et qualité sont primordiaux
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Facteurs critiques et actions possibles : aciers
Facteur Condition la plus défavorable Mitigation
Température de service (en fait Probabilité maximum entre 50°C et 110 °C Actions très limitées, la température de
température de peau) et en service cyclé service et le régime de service
dépendent du procédé
Environnement externe Régions très pluvieuses et chaudes, Protection dans la mesure du possible
environnement marin ou côtier, exposition (abris, etc.)
aux aérosols de tours de réfrigération
Facteurs
critiques et Traçage thermique des équipements Fuites de vapeur sur système de traceurs Eviter les traceurs vapeur
actions possibles vapeur
(aciers non alliés Etat des enveloppes de protections / Enveloppes de protection dégradées, Conception correcte du système
et faiblement des barrières anti vapeur interne percées, absence d’étanchéité aux d’enveloppe, standards d’installation
alliés) raccords corrects, QA/QC à l’exécution,
maintenance
Type d’isolant Isolant à base de silicate de calcium, Exigence minimum celles des
isolant non conforme aux standards standards de la famille d’isolant en
particulier sur leur teneur en
halogénures
Revêtement de l’équipement Revêtement dégradé, pas de revêtement, Qualité des revêtements, QA/QC sur
ou revêtement perméable l’application, politique de maintenance
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Facteurs critiques et actions possible : inox
Facteur Condition la plus défavorable Mitigation
Température de service (en fait Probabilité maximum entre 50°C et 110 °C Actions très limitées, la température de
température de peau) et en service cyclé service et le régime de service
dépendent du procédé
Environnement externe Régions très pluvieuses et chaudes, Protection dans la mesure du possible
environnement marin ou côtier, exposition (abris, etc.)
aux aérosols de tours de réfrigération
Traçage thermique des équipements Fuites de vapeur sur système de traceurs Eviter les traceurs vapeur
vapeur
Etat des enveloppes de protections / Enveloppes de protection dégradées, Conception correcte du système
des barrières anti vapeur interne percées, absence d’étanchéité aux d’enveloppe, standards d’installation
raccords corrects, QA/QC à l’exécution,
maintenance
Type d’isolant Isolant à base de silicate de calcium, Exigence minimum celles des
isolant non conforme aux standards standards de la famille d’isolant en
particulier sur leur teneur en
halogénures
Revêtement de l’équipement Revêtement dégradé, pas de revêtement, Qualité des revêtements, QA/QC sur
ou revêtement perméable l’application, politique de maintenance
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Prévisions et étendue de l’inspection
Décalorifuger totalement : Presque certain de
détecter toutes les zones corrodées, coût élevé
(justifié cas amiante)
Décalorifuger systématiquement les zones
Prévisions et présentant des solutions de continuité
étendue de
Etablir un programme d’inspections en définissant
les priorités par rapport à une procédure basée
l’inspection sur les exemples de "score cards" (API RP 583
ou EFC 55)
Etablir un programme d’inspection basé sur
l’utilisation de données statistiques élaborées
(analyse de Weibull, Réseaux Bayésiens)
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Réduire la probabilité de défaillance par corrosion sous isolation –
ce qu’il faut retenir
§ Conception correcte et mise en œuvre correcte des enveloppes,
§ Sélection d’un matériau isolant adapté, répondant à un cahier des charges pensé,
correctement fabriqué, puis installé,
§ Sélection d’un système de revêtement adapté,
§ Etablir une stratégie de contrôle raisonnée,
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Prévenir la corrosion des
installations isolées
thermiquement
François Dupoiron (TOTAL RC)
Vincent Lalanne (TOTAL EP)
Corrosion sous isolation (CUI)
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C’est quoi la corrosion sous isolation (CUI) ?
La CUI correspond à une corrosion externe des tuyauteries, des capacités... due à la présence d’eau sous
l’isolation thermique.
Water Water Corrosion of the
Confinement accumulation
infiltration metal
CUI est l'un des principaux problèmes de perte d'intégrité dans l'industrie du pétrole et du gaz
Pourquoi utilise t-on de l’isolation thermique dans notre industrie:
§ Que l’on soit Onshore ou Offshore, des capacités, des tuyauteries ou des réservoirs de stockage peuvent être isolés
thermiquement pour :
→ préserver la chaleur du fluide (isolation chaude), ou
→ éviter la formation de condensation (isolation chaude/froide), ou
→ éviter le givrage quand les liquides contenus sont très froids (isolation froide, pouvant descendre jusqu’à -200 °C
en unité LNG ou LPG).
MAIS quelque soit le système d’isolation utilisé:
§ L’infiltration ou la condensation d’eau sont inévitables, tôt ou tard, et spécialement après quelques années de vie de service
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C’est quoi la corrosion sous isolation (CUI) ?
Le problème est que:
§ La surface du métal est cachée par l’isolant thermique
§ Difficile à détecter (pas d’évidence visuelle)
§ CUI difficile à prédire , avec des vitesses de corrosion plus fortes que prévues:
• Peut être très lente: 0.1 à 0.3 mm/an=> défaillance après 10 to 20 ans,
• Peut être très rapide: > 3mm/an => défaillance après 3 to 10 ans.
Un mécanisme de corrosion très simple:
§ Les aciers au carbone seront sujets à une corrosion généralisée
§ Les aciers inoxydables s’exposent à de la fissuration (fissuration
sous contrainte) ou des corrosions localisées (pitting ou crevasses)
Bien que simple en terme de mécanisme, la CUI est l’une des plus grandes
menaces de corrosion dans notre industrie
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Quels sont les paramètres qui peuvent accélérer la CUI?
Défauts d’imperméabilité et résistance Accumulation d’eau au contact du métal
du système d’isolation thermique
• Elle se fait bien sûr préférentiellement
• Une mauvaise imperméabilité du
dans les points bas..
système (joints, matériaux perméables)
et une mauvaise résistance aux chocs
mécaniques vont favoriser les
infiltrations d’eau.
Nature de l’isolant thermique
Le type de revêtement utilisé • Certains matériaux isolants se
• Revêtement non résistant en immersion désagrègent et favorisent ainsi un contact
chaude de l’eau sur la paroi métallique .
• Libère des contaminants comme des
chlorures (ASTM C795).
Composition de l’eau d’infiltration Température
• Eau aérée • La corrosion sous isolation est la
• La présence de contaminants dans l’eau plus élevée entre 50 et 80°C.
(ex chlorures, sulfates) provenant du • Plus faible au-delà de 120 à 150°C
matériau isolant ou de l’extérieur. car il n‘y a plus d’eau liquide .
Extrait du CINI
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Exemples de CUI
Crude oil heater :
Fluide: 120°C
CUI perte de 9 mm après 4 ans en service
(» 2,5 mm/y)
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Exemples de CUI
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Exemples de CUI
CUI sur acier inoxydable austénitique 316L
Gas Out
-33°C
01- C0501
Scrub Column
DP 60 Bar.g
OP 55 Bar.g
Gas In
-32°C
Reboiler
Liquid Out
+73°C
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Comment atténuer / ralentir la CUI?
Durant la phase de conception de design du projet
• L’isolation thermique ne doit être utilisé que lorsque elle est absolument nécessaire pour les
exigences du process ou pour éviter le givrage,
• Ne pas utiliser de l’isolant thermique pour de la protection personnelle.
Durant la phase de construction
• Choix/amélioration des matériaux constituant le système d’isolation thermique (revêtement
anticorrosion, isolant thermique, enveloppe extérieure).
Durant la vie de l’installation (en opération)
• Inspection,
• Revue de design complète du process après quelques années en service.
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Comment atténuer / ralentir cette CUI?
Durant la phase de conception
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1- Durant la phase de conception/design : étude process
L’isolation thermique ne doit être utilisée que lorsque elle est absolument nécessaire pour
les exigences du process ou pour éviter le givrage :
§ L’isolant thermique ne doit être utilisé que pour des besoin de procédé,
§ Certains éléments comme des vannes peuvent ne pas nécessiter d’isolation thermique sur une ligne isolée
thermiquement - généralement sur les lignes avec des températures opératoires au dessous de 100°C
(utilisation de grillage),
§ Sur des installations existantes, il est recommandé de refaire une étude du design du process après X
années en service afin de voir l’utilité ou pas de garder l’isolant thermique après X années (conditions
opératoires différentes)
Challenger les ingénieurs procédé :
Þ L’isolation thermique est-elle nécessaire?
v Dès le début?
v Après quelques années en opération?
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 29
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1- Durant la phase de conception/design : protection personnelle
L’isolant thermique ne doit pas être utilisé comme protection personnelle:
§ Utilisation de plaques perforées ou grillage,
§ Utilisation de revêtement organique isolant. Des solutions de peintures isolantes
permettent d’associer performance énergétique et sécurité
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 30
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Spécification pour peintures isolante
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Comment atténuer / ralentir cette CUI?
Durant la phase de construction
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 32
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2- Durant la phase de construction
Amélioration du système d’isolation thermique
Un système d’isolation thermique est composé de 3 parties :
§ Item 1 : Un revêtement de peinture anti corrosion pour protéger la surface de l’acier,
§ Item 2 : Isolant thermique,
§ Item 3 : D’une barrière extérieure (jacketing) contre les conditions climatiques
extérieures / protection mécanique.
Afin de limiter la CUI, la stratégie est:
⟹ d’essayer d’améliorer chacun d’eux / ou un d’entre eux pour réduire autant que
possible le risque de CUI (en fonction des cas, le design peut être différent)
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 33
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Amélioration du système d’isolation thermique
Item 1: Peinture anticorrosion
Utilisation de revêtement à haute intégrité
Peinture organique Thermal spray coating Feuillard d’aluminium
(TSA) (Acier inoxydable)
•Faible coût • Cher, • Facile d’installation mais
•Facile d’application •15 à 20 ans de protection, spécifique
•Compétence disponible •Nécessite du personnel spécialisé • Faible cout
•Durée de vie limitée comparé au TSA 10-15 ans pour son application, •Protection par couplage
•Qualifié pour service en immersion dans l’eau •une couche sacrificielle avec le CS. électrochimique
chaude •Service cyclique
•Agit comme une barrière Nota: Une préparation de surface et un suivi qualité adéquate devront être effectués.
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 34
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Amélioration du système d’isolation thermique
Item 1: Peinture organique : test de qualification
Actuellement/ traditionnellement:
§ NACE TM 0174 procédure B ou ISO 2812-2. (6mois):
Test immersion chaude
§ ASTM G189: Standard Guide for Laboratory Simulation
of Corrosion Under Insulation
A suivre: Extrait de ASTM G 189
§ ISO/DIS 19277: Petroleum, petrochemical and natural
gas industries — Qualification testing and acceptance
criteria for protective coating systems under insulation:
Multi-phase CUI cyclic corrosion test:
§ Ce processus du test inclut la chaleur sèche, le choc
thermique, l'immersion, l'eau bouillante, l'interface vapeur
et des shut down
Extrait de ISO/DIS 19277
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 35
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Amélioration du système d’isolation thermique
Item 2 : l’isolant thermique
Traditionnellement, la laine minérale est utilisée parce que:
§ Faible prix,
§ Matériaux non technique, facile à travailler,
§ Bonne flexibilité.
Afin de limiter la CUI le choix est de
§ Non utilisation d’isolant fibreux, et d’isolant flexible,
§ Utilisation de matériaux à cellule fermée (100%)
(qui ne retient pas l’eau et étanche),
§ Pour isolation chaude: verre cellulaire,
§ Pour isolation froide, verre cellulaire et/ou PIR (Poly
Isocyanurate Rigid foam),
§ Utilisation de revêtement isolant en fonction des propriétés
thermique recherchées (en général pour de l’anti-
condensation).
§ Si utilisation sur aciers inoxydables elles doivent être
compatible avec ASTM C795 (diagramme de KAIRN)
LES RENCONTRES DE LA PEINTURE ANTICORROSION 2019 36
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Amélioration du système d’isolation thermique
Item 2 : barrière extérieure (jacketing)
Traditionnellement, des feuilles d’acier inoxydable étaient utilisées,
et des efforts étaient fait pour assurer une étanchéité complète
en utilisant des mastics d’étanchéité en aluminium
Mais:
§ L’étanchéité totale ne peut être obtenue (beaucoup de joints)
§ Pas de flexibilité, induisant des dégâts systématiques (le personnel
marche sur la tuyauterie ! )
Recommendation:
§ Utilisation de barrière (jacketing) en GRP: (mais cher en fonction de son
environnement)
• Probabilité d’infiltration d’eau réduite par rapport à une finition en feuille d’acier
• Utilisation d’un revêtement étanche (pour éviter la pénétration d’eau).
• Résistant aux dégâts mécaniques.
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Système d’isolation thermique
Pour le revêtement anti-corrosion, utilisation de :
§ Revêtement à haute intégrité pour une utilisation en immersion en
eau chaude (et vapeur),
§ Ou utilisation de TSA + bouche pore.
§ Ou utilisation de feuillards en Aluminium pour les aciers
inoxydables
Dans tous les cas, importance cruciale de la préparation de
surface et du suivi qualité
Pour l’isolant thermique, utilisation de :
§ Matériaux ne retenant pas l’eau , étanche et à cellule fermée
(100%),
§ Ne pas utiliser de matériaux souple et ou fibreux.
Pour la barrière extérieure, utilisation de matériaux GRP
(composite fibres de verre) :
§ Pour réduire le nombre de joints,
§ Meilleure résistance aux chocs mécaniques.
Extrait du CINI
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Comment atténuer / ralentir cette CUI?
Durant la vie de l’installation
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Pendant la vie de l’installation : nouvelle étude procédé
Sur des installations existantes, il est recommandé de refaire une étude du procédé après X années en
service afin de vérifier l’utilité ou pas de garder l’isolant thermique après X années (conditions opératoires
différentes):
Enlèvement de l’isolation thermique non nécessaire après la nouvelle étude procédé.
REX FPSO XX:
Mise en service :2009
CUI: 2011 Généralement:
-système à T°C modérée (inf 100°C)
Etude process: 2013 -Singularités ( vannes, etc)
• Crude Oil Recirculation Heater -Système fuel gas LP
• Hot Water Expansion Drum -certains système huile/eau (séparateurs), faible diff
• 3rd Stage Separator de T°C avec l’extérieur.
• 4th Stage Separator -Etc……..
• Electrostatic Dehydrator
• Crude Oil Pre-heaters
• Crude Oil Heaters
• Network from the manifold (topside) to crude oil heaters
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Pendant la vie de l’installation
Inspection visuelle de la barrière extérieure : La première inspection
Barriere extérieure Rouille sur la Joint manquant ou Barriere extérieure manquante
déformée ou endommagée barrière (jacketing) endommagé et isolant exposé à l’air ambiant
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Pendant la vie de l’installation : techniques CND
Des techniques CND peuvent alléger l’exigence de dépose de
l’isolation pour une inspection visuelle, mais dans tous les cas une
dépose complète de l’isolation thermique sera nécessaire après 20
ans de fonctionnement.
§ Radiographie en temps réel (source à faible rayonnement)
§ Thermographie
§ etc….
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Pendant la vie de l’installation :
dépose partielle ou totale de l’isolant
Après quelques années en service, une dépose partielle de l’isolant
thermique est requis sur des zones à haut risques (enl. tous les 5
ans,10 ans) :
§ point de rétention d’eau (point bas, raidisseurs de capacités, etc.),
§ zones dans les gammes de 40 °C 100 °C, service de
température cyclique…).
Après 10 /15 ans en service → la probabilité de CUI est grande,
§ Une inspection visuelle directe de l’acier va nécessité une dépose
totale de l’isolation
Les fréquences/zones pour une inspection visuelle
doivent être définies dans un plan d’inspection
en fonction des paramètres influençant sur la CUI
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Rappel ! ! !
Règle 1 : Pas d’isolation thermique pour la protection du personnel, ou peinture
isolante thermique
Règle 2 : S’assurer que l’isolation thermique est vraiment nécessaire pour le process
ou pour empêcher la formation de givre/glace
Règle 3 : Le système d’isolation thermique (système anticorrosion, isolant, barrière
extérieure) doit être améliorer afin de réduire les risques de CUI
Règle 4 : Inspection visuelle régulière de la barrière extérieure
Règle 5 : Etablissement d’un plan d’inspection sous isolation. Une inspection visuelle
directe de la surface de l’acier est nécessaire. (enlèvement total ou partiel de
l’isolant )
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Prévenir la corrosion des
installations isolées
thermiquement
Merci pour votre attention et place aux questions
AS CORR
CONSULT
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Annexes
Documents de référence
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Correspondance préparation de surface
Equivalence
SSPC NACE Type de préparation Autres documents / Remarques
approximative
SP1 Nettoyage par solvant Solvant : Vapeur, agents émulsifiants, etc.
SP2 Nettoyage par outil à main (brossage) St (PSt2) Voir également:
SP3 Brossage mécanique St Documentation OHGPI
SP5 1 Décapage par abrasif à blanc Sa 3 ISO 8501-1 (mise du métal « à blanc »)
SP6 3 Décapage par abrasif, qualité commerciale Sa 2 NF T35-506 : 2016
SP7 4 Balayage par bande abrasive
SP10 2 Décapage par abrasif, presque à blanc Sa 2 1/2
SP11 Nettoyage mécanique St 2 / St 3
SP13 6 Préparation de surface du béton
SP14 8 Décapage par abrasif industriel Sa 1
SP15 Nettoyage mécanique qualité commerciale St 2
SP16 Balayage par bande abrasive des matériaux non ferreux
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Influence de paramètres critiques sur la probabilité d’occurrence
de la corrosion sous isolation de l’acier carbone et aciers faiblement alliés
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Influence de paramètres critiques sur la probabilité d’occurrence
de la corrosion sous isolation des aciers inoxydables austénitiques ou duplex
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Quelques références
§ Mitigation of Corrosion under insulation (CUI) of CS of different insulating
materials, MATE 484: Senior project III, May 2017
§ Corrosion under insulation: A review of essential knowledge and practice,
Journal of Materials Science & Surface Engineering, Vol 2(1) 2014
§ HSR Research Report RR902, 2011 : Chloride stress corrosion cracking in
austenitic stainless steel - Assessing susceptibility and structural integrity
§ NACE Paper 10862 (2018) : Assessing the Impact of Insulation Choice on
Corrosion in a High Humidity Dual Temperature Environment
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Prédiction, Sources de référence
§ NACE Paper 10373 (2010), prediction Weibull Analysis Prob function,
Cumulative distribution
§ MATEC Web of Conferences 13, 03001 (2014), DOI:
10.105/matecconf/20141303001, a framework for estimating reliability subject to
corrosion under insulation
§ NACE IMPACT : International Measures of Prevention, Application, and
Economics of Corrosion Technologies Study, Appendix D, Case Study 3: Use of
Bayesian Networks for Corrosion Under Insulation,
§ EFC WP 15, Minutes of Meeting 26 April 2016 : CUI & Bayesian Networks,
Joachim Rajek & Swati Jain, TÜV Austria
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Normes, Codes, Pratiques Recommandées
§ Industries pétrochimiques et chimiques, raffinage, production d’énergie, alimentaire, etc
• CINI Manual "Insulation for Industries“, www.cini.nl/en/knowledge-center/cini-webshop/ (CINI: Committee INdustrial
Insulation Standards)
§ Pétrole et gaz, et par extension industries de l’énergie
• Corrosion Under Insulation (CUI) Guideline, EFC WP13 & WP15 (EFC 55)
• API RP 583, Corrosion Under Insulation and Fire Proofing
• NACE SP0198:2017 Control of Corrosion under Thermal Insulation and Fireproofing Materials – A Systems approach
§ Comités ISO
• ISO/TC 163: Thermal performance and energy use in the built environment
• ISO/TC 67: Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries
§ Comités CEN
• TC 88 - Thermal insulating materials and products
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Autres Normes & Standards
§ ASTM C692-13 : Standard Test Method for Evaluating the Influence of Thermal Insulations on External Stress
Corrosion Cracking Tendency of Austenitic Stainless Steel
§ ASTM C795-08(2013) : Standard Specification for Thermal Insulation for Use in Contact with Austenitic
Stainless Steel
§ ASTM C871-18 : Standard Test Methods for Chemical Analysis of Thermal Insulation Materials for Leachable
Chloride, Fluoride, Silicate, and Sodium Ions
§ ASTM C929-14 : Standard Practice for Handling, Transporting, Shipping, Storage, Receiving, and Application
of Thermal Insulation Materials For Use in Contact with Austenitic Stainless Steel
§ ASTM C1763-14 : Standard Test Method for Water Absorption by Immersion of Thermal Insulation Materials
§ ISO 8143:2010, Thermal insulation products for building equipment and industrial installations -- Calcium
silicate products
§ ISO 19277:2018 (ISO / TC 67), Petroleum, petrochemical and natural gas industries -- Qualification testing
and acceptance criteria for protective coating systems under insulation
§ NF-EN 13472:2012 : Produits isolants thermiques pour l'équipement du bâtiment et les installations
industrielles - Détermination de l'absorption d'eau à court terme par immersion partielle des coquilles isolantes
préformées
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