Pourquoi les réservoirs de stockage industriels tombent-ils en panne plus tôt que prévu ?

Les réservoirs de stockage industriels jouent un rôle important dans de nombreux processus de production. Ils sont utilisés notamment pour le stockage de produits chimiques, eaux de process, denrées alimentaires, carburants et matières premières. On part généralement du principe qu’elles ont une durée de vie longue et prévisible.

Dans la pratique, cette durée de vie s’avère toutefois pas toujours aussi prévisible.

Certains réservoirs nécessitent de plus en plus d’attention au fil du temps. Les inspections révèlent plus souvent des anomalies, les petites réparations se répètent et l’état d’un réservoir peut se détériorer plus rapidement que ne le laissait présager son âge.

Cela soulève une question importante : pourquoi certains réservoirs de stockage industriels présentent-ils des problèmes plus tôt que prévu ?

La réponse ne se résume que rarement à une seule cause.

Un réservoir de stockage peut conserver un aspect impeccable à l’extérieur pendant des années, alors que le matériau se détériore lentement.

Cela rend la dégradation du matériau difficile à détecter. Les problèmes n’apparaissent généralement pas du jour au lendemain, mais se développent sur une longue période sous l’influence des conditions dans lesquelles le réservoir est utilisé.

On peut citer, par exemple, l’humidité, la température, le fluide stocké, les impuretés et les périodes d’inactivité.

Pris isolément, ces facteurs ne doivent pas nécessairement entraîner directement des problèmes. C’est précisément leur combinaison qui peut accélérer la dégradation au-delà des prévisions.

La corrosion est l'une des causes les plus courantes de dégradation des matériaux dans les réservoirs de stockage industriels.

La corrosion se produit lorsqu'un matériau réagit avec son environnement. La vitesse à laquelle ce processus se déroule varie considérablement d'une situation à l'autre.

L'humidité, l'oxygène, la température, les produits chimiques et les impuretés peuvent tous influencer le degré d'altération de la paroi d'un réservoir.

Il est particulièrement important de noter que la corrosion ne se développe pas toujours de manière uniforme sur toute la surface. La paroi d’un réservoir peut encore présenter, à de nombreux endroits, une épaisseur pratiquement identique à celle d’origine, tandis qu’à un endroit précis, une détérioration considérable est déjà visible.

De ce fait, l’état réel d’un réservoir peut être différent de ce que l’on pourrait supposer à première vue.

La corrosion par piqûres est un exemple de corrosion localisée.

La corrosion par piqûres se caractérise par l'apparition de zones relativement petites où le matériau est attaqué de plus en plus en profondeur. Le matériau environnant peut alors rester pratiquement intact.

C'est précisément ce caractère local qui rend la corrosion par piqûres si insidieuse.

En surface, les dégâts semblent parfois limités, alors que l'épaisseur de la paroi peut avoir fortement diminué à un endroit précis. Ainsi, une zone attaquée relativement petite peut finalement avoir un impact important sur l'intégrité d'un réservoir.

Les conditions pouvant être associées à la corrosion par piqûres comprennent notamment :

• l'eau qui s'accumule au fond d'un réservoir ;
• des sédiments et autres dépôts ;
• zones d'eau stagnante ;
• contact prolongé avec des substances agressives ;
• les variations de température et la formation de condensation.

Ce sont des conditions qui se présentent régulièrement dans de nombreux procédés industriels et qui font donc facilement partie du fonctionnement normal de l'entreprise.

Lorsqu'un réservoir de stockage présente des signes de détérioration, on pense souvent en premier lieu au produit stocké.

C'est logique. Les propriétés chimiques d'un fluide peuvent avoir une influence importante sur le matériau.

Mais le fluide n’est qu’un élément parmi d’autres des conditions auxquelles un réservoir est exposé tout au long de sa durée de vie.

Des facteurs tels que les variations de température, la formation de condensation, l’exposition à l’humidité, les cycles de nettoyage et les périodes d’inactivité peuvent également avoir une incidence sur l’état du matériau.

De plus, les conditions ne sont pas les mêmes partout dans un réservoir.

Autour des soudures, des raccords, des brides, du fond du réservoir et d’autres parties spécifiques, les conditions peuvent être différentes de celles qui règnent sur les grandes surfaces libres. La détérioration peut donc être plus prononcée à certains endroits.

Une complication supplémentaire réside dans le fait que la dégradation des matériaux s'opère souvent lentement.

Une légère détérioration locale n'a pas de conséquences immédiatement perceptibles sur le processus de production. La cuve continue de fonctionner et rien de particulier ne doit être visible à l'extérieur.

Entre-temps, le matériau peut toutefois continuer à se détériorer.

Ce n’est que lorsque la détérioration atteint un certain seuil que les conséquences deviennent plus évidentes. Par exemple, lorsque des anomalies sont constatées, que l’épaisseur de la paroi a fortement diminué localement ou qu’une fuite apparaît.

Ainsi, un problème qui s'est développé pendant des années peut finalement être perçu comme un défaut inattendu.

Même les réservoirs utilisés pour des applications similaires peuvent présenter un profil de dégradation très différent.

Cela s'explique par le fait que la durée de vie n'est pas déterminée par un seul facteur.

Il s’agit de l’interaction entre, entre autres :

• le support stocké ;
• l'humidité et la condensation ;
• la température ;
• les impuretés et les sédiments ;
• immobilisation ;
• cycles de nettoyage ;
• détails de conception locaux ;
• contraintes mécaniques et chimiques ;
• propriétés du matériau utilisé.

Un changement dans l'une de ces conditions peut également avoir une incidence sur d'autres facteurs.

Il n'est donc pas évident que deux réservoirs du même âge évoluent techniquement de la même manière.

Lorsqu’un réservoir de stockage industriel présente des problèmes plus tôt que prévu, cela peut parfois ressembler à une défaillance technique soudaine.

En réalité, ce phénomène peut être le résultat d’un processus qui s’est déroulé sur une période bien plus longue.

La corrosion, la formation de piqûres localisées, l’humidité, les sédiments, les variations de température et d’autres conditions d’exploitation peuvent altérer le matériau au fil des années sans que cela soit immédiatement visible.

C’est pourquoi l’âge d’un réservoir de stockage ne suffit pas à lui seul à déterminer son état réel.

La question la plus intéressante est de savoir quelles conditions entraînent la dégradation du matériau et pourquoi cette dégradation se développe beaucoup plus rapidement à certains endroits qu’à d’autres.

Une forme spécifique de corrosion illustre particulièrement bien ce phénomène. Dans ce contexte, les micro-organismes peuvent jouer un rôle dans la dégradation locale des métaux : la corrosion d'origine microbiologique (MIC, Microbiologically Influenced Corrosion).

Nous aborderons ce sujet plus en détail dans l'article suivant.