| Titre : | Corrosion des ouvrages pétroliers : Utilisation de la gomme arabique comme inhibiteur environnemental pour l'acier API 5L X42 |
| Auteurs : | Hamza Bentrah, Auteur ; Abdelouahad CHALA, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Corrosion ; Acier ; pipeline ; API 5L X42 ; Acide chlorhydrique ; Acide sulfurique ; Spectroscopie d’impédance électrochimique ; polarisation potentiodynamique ; Inhibition ; Gomme Arabique ; inhibiteur de corrosion environnemental |
| Résumé : |
RESUME :
Durant les dernières décennies, il a été largement utilisé des composés (toxiques, cancérigènes, à des prix exorbitants) comme des inhibiteurs de corrosion dans l’industrie pétrolière pour les tubes en acier au carbone. Toutefois, en raison de leurs effets dévastateurs, de nombreuses études ont été consacrés au développement des revêtements organiques acceptables pour la santé et l’environnement. Il est certain que les composés organiques naturels vont émerger comme des inhibiteurs efficaces de corrosion dans les années à venir grâce à leur bonne biodégradabilité, disponibilité facile et nature non toxique. Une lecture attentive de la littérature montre clairement que l'ère des inhibiteurs verts a déjà commencé. Gomme Arabique a été sélectionnée pour la présente étude. ABSTRACT : In recent decades, many toxic, carcinogenic and expensive compounds were most commonly used as corrosion inhibitors in the petroleum industry for carbon steel tubes. However, due to their devastating effects, many studies have been devoted to developing acceptable organic coatings for health and the environment. It is certain that natural compounds emerge out as effective inhibitors of corrosion in the coming years due to their biodegradability, easy availability and non-toxic nature. Careful perusal of the literature clearly reveals that the era of green inhibitors has already begun. Gum Arabic was selected for the present study. |
| Sommaire : |
Table des matières
Introduction générale ......................................................................................................................1 Chapitre I : Synthèse bibliographique ............................................................................................3 I.1. Présentation du problème ..........................................................................................4 I.2. Corrosion des aciers au carbone en milieu acide.......................................................6 I.2.1. Mécanisme de la corrosion des aciers au carbone en milieu acide ...........................6 I.2.1.1. Les oxydants ......................................................................................................7 I.2.1.2. Produit de corrosion des aciers au carbone en milieu acide chlorhydrique et sulfurique ........................................................................................................................7 I.2.1.3. Type de corrosion des aciers au carbone en milieu acide ..................................8 I.2.2. Influence de pH .........................................................................................................9 I.2.3. Influence de la température sur la corrosion ...........................................................10 I.2.4. Influence de la microstructure de l’acier au carbone...............................................10 I.3. L’inhibition de la corrosion des aciers au carbone en milieu acide.........................12 I.3.1. Propriétés essentielles d’un inhibiteur de corrosion :..............................................12 I.3.2. Les facteurs affectant la performance des inhibiteurs .............................................13 I.3.2.1. Effet de la température.....................................................................................13 I.3.2.2. Effet de la concentration d’inhibiteur ..............................................................13 I.3.2.3. Vitesse d'écoulement........................................................................................15 I.3.2.4. Les cations métalliques ....................................................................................15 I.3.2.5. La nature de métal............................................................................................15 I.3.2.6. Electrolytes.......................................................................................................15 I.3.2.7. Le pH................................................................................................................15 I.3.3. Les classes d’inhibiteurs :........................................................................................16 I.3.3.1. Domaine d’application.....................................................................................16 I.3.3.2. Les inhibiteurs cathodiques, anodiques et mixtes............................................16 I.3.3.3. Les inhibiteurs agissant par formation d’un film protecteur............................17 I.3.3.4. Les inhibiteurs agissant par adsorption à la surface du métal..........................18 I.3.4. Les inhibiteurs organiques.......................................................................................18 I.3.4.1. Mécanisme d’inhibition des inhibiteurs organiques ........................................18 I.3.4.2. Adsorption des inhibiteurs organique ..............................................................19 I.3.4.3. Isotherme d’adsorption ....................................................................................23 I.3.5. Utilisation de composés organiques naturels comme inhibiteurs de corrosion.......27 I.3.6. Les polymères naturels comme inhibiteurs de corrosion en milieu acide pour les aciers au carbone...........................................................................................................28 I.3.7. La gomme arabique .................................................................................................29 I.3.7.1. Types de gomme arabique ...............................................................................29 I.3.7.2. Composition chimique et structure moléculaire de la gomme arabique ..........30 I.3.7.3. La gomme arabique comme inhibiteur de corrosion .......................................31 I.4. Conclusion...............................................................................................................32 Chapitre II : Techniques d’étude et conditions expérimentales....................................................33 II.1. Techniques d’étude..................................................................................................34 II.1.1. Techniques électrochimiques ..................................................................................34 II.1.1.1. Courbes de polarisation....................................................................................34 II.1.1.2. Résistance de polarisation RP...........................................................................35 II.1.1.3. Voltamétrie cyclique ........................................................................................36 II.1.1.4. Spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) .........................................37 II.1.1.4.1. Impédance, résistance de polarisation et résistance de transfert de charge......38 II.1.1.5. Analyse critique des méthodes de mesure : .....................................................39 II.2. Conditions expérimentales ......................................................................................39 II.2.1. Les électrodes de travail ..........................................................................................39 II.2.1.1. Nomenclature ...................................................................................................39 II.2.1.2. Étude métallographique ...................................................................................41 II.2.2. Milieu électrolytique................................................................................................42 II.2.3. L’inhibiteur de corrosion : la Gomme Arabique (GA)............................................42 II.2.4. Mesures électrochimiques .......................................................................................42 II.2.4.1. Les diagrammes d’impédance électrochimique...............................................43 II.2.4.2. Les courbes intensité-potentiel (courbes de polarisation)................................44 II.2.5. La diffraction des rayons X .....................................................................................46 II.2.6. Microscopie optique ................................................................................................47 Chapitre III : Résultats et discussion ............................................................................................48 III.1. Partie 1 : Etude de la corrosion de l’acier API 5L-X42 en milieu HCl et H2SO4 - Evaluation de différentes variables opérationnelles......................................................49 III.1.1. Caractérisation de la corrosion de l’acier API 5L X42....................................49 III.1.1.1. Essais d’immersion ..........................................................................................49 III.1.1.2. Essais électrochimiques de l’acier API 5L X4.................................................57 III.1.1.2.1. La voltamétrie cyclique....................................................................................57 III.1.1.2.2. Les courbes de polarisation..............................................................................60 III.1.2. Influence de la température sur la corrosion de l’acier API 5L X42 ...............63 III.1.2.1. Influence de la température en milieu HCl. .....................................................63 III.1.2.2. Influence de la température en milieu H2SO4 ..................................................66 III.1.3. Influence d’ajouter un agent oxydant sur la corrosion de l’acier API 5L X42 69 III.1.3.1. Influence des ions ferriques sur la corrosion de l’acier API 5L X42 en milieu HCl.....................................................................................................................70 III.1.3.2. Influence des ions ferriques sur la corrosion de l’acier API 5L X42 en milieu H2SO4.................................................................................................................73 III.1.4. Influence de la concentration de l’acide HCl sur la corrosion de l’acier AP I5LX 42.........................................................................................................................75 III.2. Partie 2 : Evaluation d’un traitement inhibiteur (Gomme Arabique) contre la corrosion .......................................................................................................................77 III.2.1. Caractérisation de l’action inhibitrice de la gomme arabique..........................78 III.2.1.1. Influence de concentration de GA ...................................................................78 III.2.1.2. Isotherme d’adsorption et l’énergie libre standard d’adsorption .....................87 III.2.1.3. Explication de l’inhibition de GA....................................................................90 III.2.2. Influence de temps d’immersion sur l’efficacité inhibitrice de GA.................90 III.2.3. Influence de la température sur l’efficacité inhibitrice de GA.........................98 III.2.3.1. Milieu HCl 1M.................................................................................................98 III.2.3.2. Milieu H2SO4 .................................................................................................103 III.2.4. Influence de l’agent oxydant Fe3+ sur l’efficacité inhibitrice de la gomme arabique.......................................................................................................................105 III.2.4.1. L’efficacité inhibitrice de GA en présence de Fe3+(HCl) ..............................105 III.2.4.2. L’efficacité inhibitrice de GA en présence de Fe3+(H2SO4) ..........................108 III.2.5. L’efficacité de la GA à différentes concentrations de HCl............................110 Conclusion générale....................................................................................................................113 Références bibliographiques .......................................................................................................117 Annexes........................................................................................................................................128 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0760 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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