Thèse soutenue

Etude de la corrosion à chaud de tubes de surchauffeurs en incinérateurs d'ordures ménagères et en centrales à charbon, contribution à la prévision de la durée de vie
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Auteur / Autrice : Katia Weulersse-Mouturat
Direction : Gérard Moulin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences mécaniques pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Compiègne

Résumé

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La combustion de charbon et d'ordures ménagères dans les centrales à charbon et les incinérateurs d'ordures ménagères génère des milieux très corrosifs notamment au niveau des tubes de surchauffeurs. Cette thèse s'est focalisée sur l'étude de la corrosivité de tels environnements constitués de gaz et de cendres, à haute température, sur trois alliages commerciaux base-fer avec différentes teneurs en Cr et Ni. La mise au point, en laboratoire, d'un banc d'essai spécifique a permis d'étudier l'influence, sur le comportement de ces trois alliages, de la température et de la composition des cendres et des gaz. En conditions "centrale à charbon", l'intervention des trisulfates alcalino-ferreux fondus dans le mécanisme de corrosion est confirmée. La dégradation dépend alors essentiellement des teneurs en sulfates alcalins et en SO2, ainsi que de la température. La vapeur d'eau peut également intervenir en modifiant les propriétés mécaniques des couches de corrosion et/ou en réduisant la pression partielle en Ch, ce qui limite l' "oxydation active" par HCL En conditions "incinérateur", la corrosion est plus importante: le développement d'une épaisse couche de corrosion s'accompagne d'une profonde dégradation interne des alliages. Ceci est attribué au phénomène d' "oxydation active" par les chlorures alcalins fondus sous atmosphère oxydante. L'effet de la vapeur d'eau est complexe, mais apparaît globalement bénéfique. Une teneur élevée en SO2 permet l'intervention néfaste de composés soufrés fondus tels que les tri sulfates alcalino-ferreux (ou les pyrosulfates suivant la température), mais peut aussi réduire l' "oxydation active".