Revêtement de réservoirs chimiques : c'est le milieu qui décide

L'époxy résiste aux acides est une phrase qui a détruit des réservoirs. Pourquoi concentration et température comptent plus que la famille de résine.

Un réservoir en inox est remplacé par de l'acier au carbone avec revêtement, et la spécification indique époxy parce que le milieu est de l'acide sulfurique dilué. Le revêtement est appliqué, le réservoir rempli, et onze mois plus tard il est cloqué sur le tiers inférieur. Le produit était un époxy. Ce n'était pas l'époxy testé dans cet acide, à cette concentration et à cette température.

La résistance est une matrice, pas une propriété

Il n'existe pas de revêtement résistant aux acides. Il existe un revêtement résistant à une concentration donnée d'un acide donné à une température donnée pendant une durée déclarée.

• La concentration change le mécanisme. L'acide sulfurique dilué et concentré attaquent la résine par des voies différentes. Un produit qualifié à 20 % peut ne pas l'être à 70 %, et l'inverse existe aussi.
• La température accélère la perméation. La diffusion dans un polymère croît fortement avec la température. Une qualification à 20 °C ne s'étend pas à 60 °C, et un réservoir lavé à la soude chaude est un autre service.
• Les mélanges sont plus difficiles que chaque composant. Un mélange de solvants, ou un acide avec des traces de solvant organique, peut perméer beaucoup plus vite. Les tableaux ne concernent presque toujours qu'une substance seule.
• Les tableaux sont conservateurs par construction. Le fabricant qualifie par essais d'immersion, souvent à peu de concentrations. L'absence d'une substance du tableau n'est pas une approbation.

Les familles et leur vraie place

• Époxy durci à l'amine. Bon en milieu alcalin, dans l'eau, les saumures et de nombreux acides dilués ; résistance moyenne à certains solvants. C'est le revêtement général pour l'eau et le service neutre, souvent surdimensionné vers le service acide où un novolac conviendrait.
• Époxy novolac. Densité de réticulation plus élevée et meilleure résistance aux acides et à certains solvants. Le choix habituel pour le service acide et chimique mixte à température modérée.
• Ester de vinyle. Le standard pour les acides agressifs et l'hypochlorite, courant en pâte à papier et en traitement des minerais. Excellente résistance aux acides et aux milieux oxydants, avec une meilleure tolérance thermique.
• Polyuréthane et polyaspartique. Adaptés là où flexibilité et abrasion comptent, moins indiqués pour acides forts ou soude chaude.
• Thermoplastiques et revêtements caoutchouc. Quand la chimie ou la température dépasse ce qu'un thermodurcissable supporte, les plaques ou les écailles prennent le relais. C'est une décision d'ingénierie, pas de peinture.

Les quatre paramètres à faire figurer dans la demande

• Concentration, plage comprise. Un réservoir rempli à 30 % et lavé à 5 % voit deux services différents.
• Température, lavage et conditions accidentelles comprises. Le maximum, le minimum et la durée du maximum.
• Substances coexistantes. Solvants, chlorures, gaz dissous et tout contaminant possible.
• Sollicitation mécanique. Le réservoir est-il visité, raclé, contient-il une suspension abrasive ? Un revêtement qui résiste à la chimie et échoue à l'abrasion est un revêtement raté.

La perméation est le mode de défaillance à traiter

Un revêtement en immersion n'échoue généralement pas par dissolution, mais parce que le milieu traverse le feuil, atteint l'acier et que les produits de corrosion soulèvent le revêtement par dessous.

• La perméation dépend de l'épaisseur. Doubler l'épaisseur divise à peu près par deux la perméation, ce qui explique les 400 à 600 µm prescrits en immersion au lieu des 150 µm en service atmosphérique.
• Les piqûres sont le raccourci. Un feuil de 500 µm avec une piqûre se comporte comme un feuil de 500 µm avec un trou. Le contrôle de piqûres à la tension prescrite n'est pas optionnel.
• Les cloques sont une preuve, pas un défaut. Une cloque indique que quelque chose est passé. La question utile est quoi, par où, et si l'adhérence sous le feuil environnant est intacte.
• La température de la paroi compte. Une paroi froide en contact avec un produit chaud peut condenser à l'interface : c'est un problème de perméation d'eau, pas de produit chimique.

Comment réduire l'incertitude

• Utilisez le tableau du fabricant et confirmez par écrit. Demandez concentration, température et cycle, et conservez la réponse.
• Réalisez un essai sur éprouvette pour l'inconnu. Une plaque d'acier revêtue, immergée dans le milieu réel à la température réelle et inspectée à intervalles, en dit plus que tout tableau.
• Examinez le régime de nettoyage. Dans beaucoup de réservoirs, l'exposition la plus agressive est le nettoyage en place, pas le produit.
• Considérez la voie de réparation. Un système réparable localement vaut mieux qu'un système exigeant un regrenaillage complet, même à coût initial plus élevé.

Des règles d'application qui priment sur la sélection

• Préparation à Sa 2½ avec profil défini et essai de sels avant la première couche. Dans un revêtement chimique, la contamination à l'interface amorce le décollement.
• Passes de renfort sur les cordons, les cols de piquage et la jonction paroi-fond. C'est là qu'apparaît la première défaillance et là qu'une couche complète est la plus difficile.
• Épaisseur sur maillage et contrôle de piqûres à la tension prescrite. Les deux relevés doivent figurer au dossier de livraison.
• Vérification du durcissement avant remplissage. Un revêtement durci à 90 % passe une inspection visuelle et peut échouer à son premier essai d'immersion.

Résumé honnête

Derrière chaque revêtement chimique défaillant, il y a une phrase qui commence par le produit était adapté. Cette phrase est souvent vraie pour une concentration, une température et une durée qui ne sont pas celles du réservoir. Le travail de sélection n'est pas de trouver un revêtement résistant, mais de resserrer l'enveloppe d'exploitation jusqu'à ce qu'elle corresponde à quelque chose réellement testé.