Liquides de pompage courants
eau propre
Pour que toutes les courbes d'essai des pompes aient une base commune, les caractéristiques de la pompe sont basées sur de l'eau claire à température ambiante (généralement 15℃) avec une densité de 1000 kg/m³.
Le matériau de construction le plus courant pour l'eau claire est la fonte ou un boîtier en fonte avec des éléments internes en bronze, lors du pompage d'eau claire, ou d'eau mieux définie comme neutre avec une densité de 1 et sans particules solides,pompes d'aspiration terminaleet horizontalpompes à corps fendusont les plus couramment utilisées. Lorsque des hauteurs de refoulement élevées sont nécessaires, on utilise des pompes multicellulaires.
Lorsque l'espace disponible dans la salle des pompes est limité, on utilise des unités verticales de type pompe à flux mixte, axiale ou turbine.
L'eau de mer comme milieu corrosif
L'eau de mer a une salinité totale d'environ 25 g/L. Environ 75 % de cette salinité est du chlorure de sodium (NaCl). Son pH se situe généralement entre 7,5 et 8,3. À l'équilibre avec l'atmosphère, sa teneur en oxygène à 15 °C est d'environ 8 mg/L.
Eau de mer dégazée
Dans certains cas, l'eau de mer est dégazée chimiquement ou physiquement. Ce procédé réduit considérablement son agressivité. Concernant la dégazage chimique, il est important de noter que ce processus est long. Par conséquent, il est essentiel que l'opération de dégazage, c'est-à-dire l'élimination complète de l'oxygène, soit totalement achevée avant que l'eau de mer ne pénètre dans la pompe.
Il convient d'être prudent lors de l'utilisation : une aération peut se produire par afflux d'air. Même si ces afflux sont de courte durée, des dommages aux matériaux peuvent survenir rapidement dans certaines circonstances si la présence d'oxygène n'est pas prise en compte lors du choix des matériaux. Si des afflux d'oxygène ne peuvent être exclus pendant le fonctionnement de la pompe, il faut généralement considérer que l'eau de mer contient de l'oxygène.
Eau saumâtre
Le terme « eau saumâtre » désigne une eau douce fortement contaminée par de l'eau de mer. En ce qui concerne le choix des matériaux, les mêmes directives s'appliquent au transport de l'eau saumâtre et de l'eau de mer. De plus, l'eau saumâtre contient fréquemment de l'ammoniac et/ou du sulfure d'hydrogène. Même une faible concentration de sulfure d'hydrogène, de l'ordre de quelques milligrammes par litre, entraîne une augmentation marquée de son agressivité.
Eau de mer provenant de sources souterraines
L'eau salée provenant de sources souterraines présente souvent une salinité bien supérieure à celle de l'eau de mer, atteignant fréquemment environ 30 %, soit juste en dessous de la limite de solubilité. Là encore, le sel commun en est le constituant majoritaire. Le pH est généralement relativement bas (jusqu'à environ 4), ce qui signifie que l'eau est acide. Alors que la teneur en oxygène est très faible, voire nulle, la concentration en H₂S peut atteindre plusieurs centaines de milligrammes par litre.
Ces solutions salines acides contenant du H₂S sont très corrosives et nécessitent des matériaux spéciaux.
Du fait de la forte teneur en sel et selon les conditions de fonctionnement, une certaine précipitation de sel est à prévoir. Dans ce cas, des mesures appropriées doivent être prises concernant la conception, l'exploitation et le choix des matériaux.
Corrosion dans l'eau de mer
Les matériaux utilisés doivent présenter une résistance élevée non seulement à la corrosion uniforme, mais aussi à la corrosion localisée, notamment à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse. Ces phénomènes de corrosion sont particulièrement fréquents avec les ferro-alliages autopassivants (aciers inoxydables). Les pompes dites « de secours », qui ne fonctionnent que de manière intermittente, sont exposées au risque de corrosion par stagnation ; un remplissage à l’eau douce avant un arrêt ou un redémarrage périodique est donc recommandé.
Les différentspompe à eau de merPour prévenir la corrosion galvanique, les composants doivent être fabriqués à partir de matériaux de même nature. La différence de potentiel entre les différents matériaux doit être aussi faible que possible. Cependant, si l'utilisation de matériaux différents s'avère nécessaire pour des raisons de conception, les surfaces du métal le moins noble en contact avec l'eau doivent être importantes par rapport à celles du métal noble. La figure 5 illustre les risques de corrosion galvanique liés à l'association de matériaux différents.
Les vitesses élevées peuvent entraîner une corrosion par érosion. Les conséquences sont d'autant plus graves que le milieu est agressif et que sa vitesse est élevée. Si le débit n'affecte que faiblement le comportement des aciers inoxydables et des alliages de nickel, la situation est inverse pour les matériaux ferreux non alliés et les alliages de cuivre. La figure 6 fournit des informations qualitatives sur l'influence des débits. Il convient donc de tenir compte de la présence d'oxygène ou de H₂S dans le milieu. De grandes quantités de H₂S tendent à exclure l'oxygène ; dans ce cas, le milieu est légèrement acide, avec un pH pouvant atteindre 4.
Comportement matériel
Le tableau 1 fournit des recommandations concernant les matériaux des pompes ou leurs combinaisons. Sauf indication contraire, les informations suivantes s'appliquent à l'eau de mer exempte de H₂S.
Acier non allié et fonte
L'acier non allié est impropre à l'utilisation en eau de mer, sauf s'il est muni d'un revêtement protecteur approprié. La fonte ne doit être utilisée qu'à basse vitesse (possible pour les carters) ; dans ce cas, une protection cathodique classique des autres éléments internes doit être mise en œuvre.
Pièces moulées austénitiques en nickel
Les Ni-Resist 1 et 2 ne conviennent qu'aux vitesses moyennes (jusqu'à environ 20 m/s).
Corrosion galvanique dans l'eau de mer à 5-30℃
Date de publication : 11 mars 2025