Techniques de passivation de l'acier inoxydable expliquées

Pourquoi l'acier inoxydable, réputé pour sa durabilité, a-t-il encore besoin d'une protection supplémentaire ? Cet article aborde la technique de la passivation, qui renforce la résistance de l'acier inoxydable à la corrosion. Vous découvrirez comment l'application d'une fine pellicule d'oxyde de chrome peut prolonger de manière significative la durée de vie du métal, les étapes de ce processus et les précautions nécessaires pour garantir une passivation efficace. Lisez la suite pour savoir comment cette méthode cruciale protège l'acier inoxydable dans diverses applications industrielles.

Techniques de passivation de l'acier inoxydable expliquées

Table des matières

1. Vue d'ensemble

La passivation de l'acier inoxydable consiste à appliquer un film d'oxyde de chrome sur la surface et les soudures de la plaque d'acier, ce qui améliore la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.

La passivation est également une méthode efficace de décontamination. Par exemple, les particules de fer déposées sur la surface du métal et les soudures peuvent être éliminées de cette manière (ces particules de fer sont souvent formées par la coupe, le façonnage, la friction de l'équipement ou l'action des brosses métalliques).

Le lavage à l'acide avant la passivation permet d'éliminer tous les contaminants et d'éliminer sélectivement les petites zones sujettes à la corrosion sur la surface du métal. Pour que le lavage à l'acide et la passivation soient efficaces, tous les contaminants organiques et les graisses doivent être éliminés au préalable.

Techniques de passivation de l'acier inoxydable expliquées

La procédure couramment utilisée est donc la suivante :

  • A. Pré-nettoyage/dégraissage
  • B. Nettoyage primaire
  • C. Lavage à l'acide
  • D. Nettoyage secondaire
  • E. Passivation/décontamination
  • F. Nettoyage final et séchage

Dans des circonstances normales, les produits doivent être revêtus par pulvérisation dans la mesure du possible. Pour les produits plus petits ou les raccords de tuyauterie, le traitement par immersion dans un bain doit être envisagé en premier lieu.

Pour les petites surfaces (soudures, réparations), ou lorsque le revêtement par pulvérisation est nocif pour certains produits (comme la surface des échangeurs de chaleur tubulaires préinstallés), il est préférable d'utiliser une pâte.

L'atelier de production doit établir un document écrit basé sur ce manuel et le soumettre à l'acheteur pour confirmation.

Remarque :

Les agents de passivation ne doivent pas contenir d'acide chlorhydrique ni de chlorures. Le lavage à l'acide et la passivation peuvent être inefficaces à basse température, de sorte que ces processus doivent être effectués à des températures ambiantes suffisamment élevées (>10℃).

En tout état de cause, les traitements doivent être effectués sous la direction du fournisseur. L'eau utilisée dans le processus (bain, diluant, liquide de nettoyage, etc.) doit être traitée pour garantir une faible teneur en chlorure (la teneur maximale théorique en chlorure est de 30 ppm).

2. Pré-nettoyage et dégraissage

Pour garantir l'efficacité du décapage et de la passivation, il est impératif d'éliminer tous les contaminants organiques de la surface du métal, tels que les graisses et autres débris. Les polluants organiques peuvent entraver le processus de décapage et de passivation et présenter un risque potentiel de corrosion par piqûres.

Un agent de pré-nettoyage est pulvérisé sur la surface métallique à des fins de nettoyage et de dégraissage. Il est ensuite indispensable de le rincer à l'aide d'un pistolet à eau à haute pression pour améliorer la qualité des traitements ultérieurs.

L'efficacité du pré-nettoyage peut être vérifiée à l'aide de la méthode du film d'eau.

3. Décapage acide et passivation dans la solution du bain

Les procédures suivantes sont effectuées après le pré-nettoyage et le dégraissage :

3.1 Chaque produit est immergé dans la solution suivante :

  • Acide nitrique 36℃ Be 100 litres
  • 65% Acide fluorhydrique ou 20 litres
  • Fluorure de sodium 20kg
  • Eau 900 litres

3.2 Si la solution de traitement est à 60℃, une immersion de dix minutes est suffisante, tandis qu'à température ambiante, une immersion de deux heures est nécessaire.

3.3 Après immersion, le produit doit être rapidement rincé à l'eau jusqu'à ce que le pH de l'effluent soit égal à celui de l'eau de rinçage.

3.4 Chaque produit doit être réimmergé dans la solution suivante :

  • Acide nitrique 36℃ Be 250 litres
  • Eau 750 litres

3.5 Le temps d'immersion du produit est le suivant :

  • 15 minutes lorsque la température de la solution est de 50℃
  • 2 heures à température ambiante

3.6 Après immersion, le produit doit être rapidement rincé à l'eau jusqu'à ce que le pH de l'effluent soit égal à celui de l'eau de rinçage.

4. Application de la pâte de décapage et de passivation

Certaines petites zones, telles que les cordons de soudure et les endroits sensibles à la chaleur, doivent être traitées avec une pâte de passivation décapante. Cette méthode mérite également d'être envisagée lorsque le revêtement par immersion ou par pulvérisation n'est pas pratique.

La pâte de passivation décapante est particulièrement adaptée au traitement local après réparation, ou à l'entretien des pièces d'équipement.

4.1 Décapage avec de la pâte à décaper

La pâte de décapage utilisée pour l'acier inoxydable est un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique avec un adhésif.

Utiliser un pinceau résistant à l'acide pour appliquer la pâte sur le cordon de soudureLa pâte est ensuite étalée sur le sol, puis lissée à l'aide d'une brosse métallique en acier inoxydable. Rincez à l'aide d'un pistolet à eau haute pression avant que la pâte ne sèche.

4.2 Passivation avec la pâte de passivation

La pâte de passivation utilisée pour l'acier inoxydable est un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique avec un adhésif.

Utiliser un pinceau résistant aux acides pour appliquer uniformément la pâte de passivation sur les zones décapées.

Attendre 3 à 4 heures après l'application de cette pâte, puis brosser légèrement avec une brosse en nylon. Rincer avec un pistolet à eau haute pression avant que la pâte ne sèche, puis sécher la surface métallique.

Techniques de passivation de l'acier inoxydable expliquées

5. Traitement par pulvérisation

Le liquide de décapage et le colloïde utilisés pour le revêtement par pulvérisation se composent principalement d'acide nitrique (20-25%) et d'acide fluorhydrique (environ 5%) avec un adhésif et un agent tensioactif, formant une solution avec une concentration et des propriétés rhéologiques appropriées.

La composition du liquide de passivation et du colloïde utilisés pour le revêtement par pulvérisation est similaire à celle du liquide de revêtement par pulvérisation pour le décapage, mais elle ne contient pas d'acide fluorhydrique.

Les étapes spécifiques sont les suivantes :

5.1 Décapage

Après un nettoyage et un dégraissage soigneux (voir la section 2 pour plus de détails), utilisez un équipement résistant aux acides pour pulvériser une couche uniforme d'agent décapant sur la surface métallique sèche. Laisser l'agent de décapage agir pendant un certain temps en suivant les conseils du fournisseur.

Si nécessaire, frottez soigneusement les soudures foncées et les zones sensibles à la chaleur à l'aide d'une brosse en acier inoxydable, en éliminant les taches. Utilisez un pistolet à eau à haute pression pour rincer abondamment et vérifier qu'il ne reste pas de résidus sur la surface métallique.

5.2 Passivation

Après oxydation et nettoyage immédiat, une couche uniforme d'agent de passivation doit être pulvérisée sur la surface métallique sèche à l'aide d'un équipement résistant aux acides. Sous la direction du fournisseur, le lavage à l'acide doit être laissé à réagir pendant un certain temps.

Si nécessaire, au niveau des cordons de soudure fortement colorés et des zones sensibles à la chaleur, il convient d'utiliser une brosse en acier inoxydable pour frotter méticuleusement afin d'éliminer toute décoloration.

La surface métallique doit ensuite être soigneusement rincée à l'aide d'un pistolet à eau à haute pression, en veillant à ce qu'aucun résidu ne subsiste, et complètement séchée.

Ce processus suit les spécifications techniques pour le lavage à l'acide et la passivation de l'acier inoxydable.

6. Produits et fournisseurs de lavage acide et de passivation

(omis)

7. Traitement de surface des métaux

Les équipements ou composants suivants doivent subir un lavage à l'acide et un traitement de passivation :

  • Le châssis, les parois et l'enveloppe de l'évaporateur jusqu'au désembueur supérieur ;
  • Les parois internes des conduites d'eau de mer et de saumure ;
  • Toutes les soudures et les zones sensibles à la chaleur ;
  • Si le cordon de soudure a été endommagé et n'a pas encore été peint, il n'est pas nécessaire de traiter la surface extérieure du cordon ;
  • La surface intérieure du condenseur ;
  • Les surfaces intérieures de la tour de dégazage, des réservoirs de produits chimiques et des filtres à eau de mer.

Avant le traitement, les tubes de l'échangeur de chaleur doivent être soigneusement protégés pour éviter l'érosion par le lavage à l'acide et l'agent de passivation.

Le nettoyage, le lavage à l'acide et la passivation doivent être effectués dans l'atelier de production avant l'expédition du matériel.

Néanmoins, tout au long de la durée de vie de l'équipement, de la première utilisation à la pleine exploitation, il sera nécessaire d'inspecter régulièrement les surfaces traitées. Si une décoloration ou un début de corrosion est observé, un retraitement est nécessaire.

8. Résultats du traitement et contrôle de la qualité

À l'issue du processus de décapage et de passivation dans l'atelier ou sur le chantier, l'entrepreneur doit soumettre des rapports distincts sur les résultats du pré-nettoyage, du décapage, de la passivation et du traitement final.

Chaque étape de l'opération, comme les agents de traitement utilisés, y compris les diluants, ainsi que les méthodes et la durée du traitement, doit être enregistrée.

Il est préférable d'effectuer l'inspection finale dans les deux jours suivant l'achèvement de la passivation par décapage.

8.1 Inspection visuelle

Après le nettoyage et le dégraissage, la surface métallique doit être exempte de toute graisse ou matière organique.

Ce phénomène peut être détecté par la méthode du film d'eau : un mince film d'eau se forme sur la surface du métal et, en cas de contamination, le film d'eau se rompt dans la zone contaminée.

Toutes les surfaces métalliques passivées doivent avoir la couleur du métal pur.

Pour une inspection plus efficace, un éclairage puissant peut être installé sur le site d'inspection.

8.2 Détection des particules de fer

Cette méthode de détection est extrêmement sensible. Même des traces de particules de fer sur une surface métallique parfaitement nettoyée peuvent être détectées.

Les zones colorées et les zones suspectes doivent être testées à l'aide de cette méthode.

Avertissement : Cette méthode est interdite à la surface des produits distillés provenant des évaporateurs.

Méthode de détection des particules de fer :

Cette méthode est décrite dans la norme ASTM A380.

Le liquide d'essai est préparé en mélangeant les composants suivants :

  • Eau distillée 94% 1000cm3
  • 60-67% acide nitrique 3% 20cm3
  • Ferricyanure de potassium 3% 30g

Nettoyez la surface métallique avec un chiffon propre et de l'eau déminéralisée.

Utiliser un pulvérisateur en acier non inoxydable pour pulvériser la solution préparée.

Quelques minutes plus tard, s'il apparaît en bleu-vert, c'est qu'il y a contamination, tandis que le jaune indique qu'il n'y a pas de contamination.

Enregistrer la situation d'essai, laver immédiatement avec de l'eau déminéralisée et essuyer avec un chiffon. Toutes les substances d'essai doivent être éliminées.

Toutes les zones contaminées doivent être repassivées.

Si la zone de contamination (bleu-vert) est trop étendue, un test plus approfondi doit être effectué sous la direction de l'acheteur.

9. Mesures préventives

Tous les produits sont acides et dangereux. Tous les opérateurs doivent donc porter des masques, des lunettes de sécurité, des gants en caoutchouc, des tabliers et des bottes.

Une ventilation adéquate doit être maintenue en permanence. Dans tous les cas, les directives du fournisseur doivent être respectées.

Le ferrocyanure de potassium est un cyanure simple, non toxique. Cependant, lorsqu'il est chauffé ou en contact avec de l'acide concentré, il libère des gaz cyanurés toxiques.

Si l'air est contaminé par de la poussière, de l'acier au carbone ou de la graisse et des particules organiques pendant une période prolongée, le nettoyage, le décapage et la passivation seront inefficaces. L'ensemble du processus doit maintenir un niveau élevé de propreté.

Si nécessaire, l'équipement peut être traité de manière appropriée avec de l'acier inoxydable. décapage de l'acier et les techniques de passivation pour éviter l'exposition à l'air contaminé.

10. Mesures post-passivation

Pour éviter que les zones nouvellement passivées ne soient à nouveau contaminées, tous les conteneurs doivent être scellés immédiatement après le traitement.

Lors des opérations nécessaires à l'intérieur du conteneur, le personnel doit porter des chaussures de tennis propres ou des couvre-chaussures et des vêtements de protection.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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