Pourquoi les réservoirs de stockage industriels présentent-ils des défaillances plus tôt que prévu ?

Les réservoirs de stockage industriels jouent un rôle important dans de nombreux processus de production. Ils sont notamment utilisés pour stocker des produits chimiques, de l’eau de process, des produits alimentaires, des combustibles et des matières premières. On considère généralement qu’ils ont une durée de vie longue et prévisible.
Dans la pratique, cette durée de vie ne s’avère toutefois pas toujours aussi prévisible.
Au fil du temps, certains réservoirs nécessitent une attention croissante. Les inspections révèlent plus fréquemment des anomalies, les petites réparations deviennent récurrentes et l’état d’un réservoir peut se dégrader plus rapidement que ce que son âge laisserait prévoir.
Cela soulève une question importante : pourquoi certains réservoirs de stockage industriels présentent-ils des problèmes plus tôt que prévu ?
La réponse peut rarement être attribuée à une seule cause.

Un réservoir de stockage peut sembler en bon état de l’extérieur pendant des années, alors que le matériau se dégrade progressivement à l’intérieur.
Cela rend la dégradation des matériaux difficile à détecter. Les problèmes n’apparaissent généralement pas du jour au lendemain, mais se développent sur une période prolongée sous l’influence des conditions dans lesquelles le réservoir est exploité.
Il peut s’agir, par exemple, de l’humidité, de la température, du produit stocké, des contaminants et des périodes d’arrêt.
Pris séparément, ces facteurs ne provoquent pas nécessairement de problèmes immédiats. C’est précisément leur combinaison qui peut accélérer la dégradation au-delà de ce qui était prévu.

L’une des causes les plus courantes de dégradation des matériaux dans les réservoirs de stockage industriels est la corrosion.
La corrosion se produit lorsqu’un matériau réagit avec son environnement. La vitesse à laquelle ce processus évolue peut varier considérablement selon les conditions.
L’humidité, l’oxygène, la température, les produits chimiques et les contaminants 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. À de nombreux endroits, la paroi d’un réservoir peut encore présenter une épaisseur proche de son épaisseur d’origine, tandis qu’une dégradation importante peut déjà être présente à un endroit précis.
Par conséquent, 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 dégradation localisée.

La corrosion par piqûres entraîne l’apparition de zones relativement petites dans lesquelles le matériau est attaqué de plus en plus en profondeur, tandis que le matériau environnant peut rester pratiquement intact.

C’est précisément ce caractère localisé qui rend la corrosion par piqûres si insidieuse.

En surface, les dommages peuvent parfois sembler limités, alors que l’épaisseur de paroi restante à un endroit précis peut déjà avoir fortement diminué. Ainsi, une zone dégradée 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 ;

• les sédiments et autres dépôts ;

• les zones stagnantes ;

• le contact prolongé avec des substances agressives ;

• les variations de température et la formation de condensation.

Ces conditions se rencontrent régulièrement dans de nombreux processus industriels et peuvent donc facilement faire partie des conditions normales d’exploitation.

Lorsqu’un réservoir de stockage présente des signes de dégradation, l’attention se porte souvent en premier lieu sur le produit stocké.
C’est compréhensible. Les propriétés chimiques d’un milieu peuvent avoir une influence importante sur le matériau.
Cependant, le milieu ne constitue qu’un des éléments parmi les 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’arrêt peuvent également influencer l’état du matériau.
En outre, les conditions ne sont pas identiques dans toutes les zones d’un réservoir.
Autour des soudures, des raccordements, des brides, du fond du réservoir et d’autres zones spécifiques, les conditions peuvent être différentes de celles présentes sur de grandes surfaces dégagées. La dégradation peut ainsi se développer de manière plus importante à certains endroits.

Une complication supplémentaire réside dans le fait que la dégradation des matériaux progresse souvent lentement.
Une légère dégradation localisée n’a pas immédiatement de conséquences perceptibles sur le processus de production. Le réservoir continue de fonctionner et aucun signe particulier ne doit nécessairement être visible de l’extérieur.
Pendant ce temps, le matériau peut continuer à se dégrader.
Ce n’est que lorsque la dégradation atteint un certain seuil que les conséquences deviennent plus évidentes. Par exemple, des anomalies peuvent être constatées, l’épaisseur de la paroi peut avoir fortement diminué localement ou une fuite peut apparaître.
Ainsi, un problème qui s’est développé pendant des années peut finalement être perçu comme une défaillance inattendue.

Même des réservoirs utilisés pour des applications similaires peuvent présenter des profils de dégradation très différents.

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

Elle dépend notamment de l’interaction entre différents facteurs, tels que :

• le produit stocké ;

• l’humidité et la condensation ;

• la température ;

• les contaminants et les sédiments ;

• les périodes d’arrêt ;

• les cycles de nettoyage ;

• les détails de conception locaux ;

• les sollicitations mécaniques et chimiques ;

• les propriétés du matériau utilisé.

Une modification de l’une de ces conditions peut également avoir une influence sur d’autres facteurs.

Par conséquent, deux réservoirs du même âge n’évoluent pas nécessairement de la même manière sur le plan technique.

Lorsqu’un réservoir de stockage industriel présente des problèmes plus tôt que prévu, cela peut parfois donner l’impression d’une défaillance technique soudaine.
En réalité, un processus beaucoup plus long peut avoir précédé cette défaillance.
La corrosion, les piqûres localisées, l’humidité, les sédiments, les variations de température et d’autres conditions d’exploitation peuvent affecter le matériau pendant 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 pertinente est de savoir quelles conditions provoquent la dégradation des matériaux et pourquoi cette dégradation progresse beaucoup plus rapidement à certains endroits qu’à d’autres.
Une forme spécifique de corrosion illustre particulièrement bien ce phénomène. Des micro-organismes peuvent jouer un rôle dans la dégradation localisée des métaux : la MIC (Microbiologically Influenced Corrosion).
Nous approfondirons ce sujet dans le prochain article.