Mecanisme de corrosion de l'acier inoxydable z3 cn 18. 10 en presence de condensats nitriques

Corrosion mechanism of z3 cn 18. 10 stainless steel in the presence of nitric acid condensates

• Auteur / Autrice : Fanny Balbaud
• Direction : GERARD PICARD
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Dans les installations en acier inoxydable z3 cn 18. 10 mettant en oeuvre de l'acide nitrique a l'ebullition, une corrosion intergranulaire importante peut survenir dans les zones de condensation independamment de tout phenomene de sensibilisation de l'acier. Des essais de corrosion en reacteurs et dans un montage specifique d'etude, circe, ont permis de preciser les conditions d'apparition de cette corrosion et ont mis en evidence une similitude avec la corrosion observee en milieu etendu non renouvele : les parametres specifiques des condensats sont le rapport surface metallique sur volume extremement eleve et le faible debit de renouvellement qui provoquent une concentration en produits d'oxydation de l'acier et en produits de reduction de l'acide nitrique. L'amorcage de la corrosion intergranulaire est attribue a l'augmentation de la vitesse de reduction de l'acide nitrique par un processus autocatalytique qui a pu etre demontre par des mesures electrochimiques sur platine et sur acier. Le mecanisme de reduction met en jeu une etape de transfert de charge ou l'acide nitreux est l'espece electroactive qui se reduit en monoxyde d'azote, puis une reaction chimique de regeneration de l'acide nitreux. L'etude thermodynamique a conduit a une representation du type diagramme de pourbaix des proprietes chimiques et electrochimiques du milieu nitrique et a permis de determiner l'enthalpie libre de formation de l'acide nitreux en solution a 100c. Cette representation, en coordonnees log(p#o#2)/log(p#h#n#o#3) ou e#e#x#p#e#r#i#m#e#n#t#a#l/log(p#h#n#o#3), met en evidence deux domaines de concentration concernant le produit stable forme par reduction de l'acide nitrique : a 100c, le produit de reduction est no pour les concentrations inferieures a 8 mol. L##1 et no#2 pour les concentrations superieures. L'ensemble de ces resultats a permis d'aboutir a une hypothese de mecanisme de corrosion de l'acier inoxydable z3 cn 18. 10 en presence de condensats nitriques.