Brevet FR2358474A1 — publié le 19780210

L'invention concerne un procédé pour evi- ter la corrosion dans le systèmes de transport de chaleur, com- portant des pièces en acier, contenant comme fluide du métal alcalin. Par "système de transport de chaleur", il y a lieu d'entendre entre autres les caloducs (heat pipes), dont les parois ont en acier, par exemple de l'acier spécial, notamment de l'acier au chrome-nickel 18/8, et qui contiennent, comme fluide transportant de la chaleur, des métaux alcalins, par exemple du potassium, du sodium ou du lithium. Dans de tels systèmes de transport de chaleur règnent des températures de 500 à 12000 C. I1 se produit ainsi une forte corrosion provoquée par des impuretés, telles que de l'oxygène, des oxydes ou des hydroxydes. Il est très dif- ficile d'éviter la présence de telles impuretés et cela uniquement à frais élevés. Au cours de l'élaboration de la présente invention, on a constaté que, lors de l'attaque, ce n'est pas essentiellement du chrome, mais également du nickel et du fer, qui se dégagent de la paroi sous forme d'oxydes ou d'hydroxydes pour être déposés sur d'autres endroits. La méthode préconsée par le brevet américain N 3 726 642 pour supprimer l'attaque consiste à introduire de la poudre de chrome ou de nickel dans le système. Le fluide de transport (métal liquide) est saturé des composants du matériau de la paroi sans que cette quantité de métal ne soit dégagée de la paroi. Grace à ces dispositions, une attaque n- tiale de la paroi peut ainsi être évitée. Toutefois, l'attaque des parois se produit à la longue par transport chimique et les dispositions selon le susdit brevet américain ne l'empê- chent pas.Ainsi, du matériau est continuellement dégagé sous forme d'oxydes ou d'hydroxydes de la paroi à une température déterminée et se dépose à une autre température à un autre endroit. I1 en résulte à la longue la destruction des parois. Ainsi, à proprement parler, l'addition de chrome ou de nickel se traduit par une plus grande épaisseur de la paroi et ralentit au maximum l'attaque, mais ne l'empêche pas à la longue, ce que montrent également les résultats des essais empruntés au brevet américain 3 726 642. L'invention vise à éviter la corrosion d'une façon efficace dans les systèmes de transport de chaleur du genre mentionné ci-dessus. Conformément à l'invention, un procédé du genre mentionné dans le préambule est caractérisé par 1 'ad- dition d'aluminium métallique au méta] alcalin dans une quantité qui correspond au moins aux impuretés provoquant la corrosion dans le système et qui y est supérieure d'au maximum 0,5 % en poids, rapporté à la quantité de metal alcalin prd- sent. l1initié ne sera pas en peine de déterminer préalablement la quantité d'impuretés provoquant la corrosion. Il s1 agit par exemple d'oxydes et/ou d'hydroxydes des métaux alcalins et des composants d'acier pousant btre déterminés entre autres à l'aide des méthodes analytiques connues, mais également par voie empirique par addition successive d'aluminium. Un éventuel excès d'aluminium doit entre maintenu aussi petit que possible et ne doit pas dépasser 0,5 % en poids, rapporté à la quantité de métal calcalin.Toutes lesdites impu- retés sont fixées dans le procédé conforme à l'invention et transSormées en oxyde d'aluminium substance qui est plus sta b3.e du. point de vue chimique que les oxydes de sodium, de po- tassium, de Ser, de nickel et de chrome. 11 addition d'aluminium se traduit en principe par un autre effet que l'addition connue de nickel ou de chrome. De par son affinité particulièrement élevée.par rapport à 'owgxene, l'aluminium réduit les impuretés oxydiques et fixe quantitativement l'oxygène provoquant essentiellement la cor rosion. le procèdé conforme à l'invention supprime donc non seulement temporairement l'attaque du matériau de la paroi par transport chimique par l'intermédiaire d'oxydes, mais évite également une telle attaque à la longue. le procédé conforme à l'invention offre entre autres l'avantage que le nettoyage des métaux alcalins utilisés et des récipients en acier (tuyaux) tout comme le remplissage sous -vide ou dans un gaz protecteur, sont devenus superflus. L'invention sera expliquée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. Un caloduc (diamètre 2 cm, longueur 40 cm, épaisseur de paroi 1 mm) contenant comme fluide de transport 20 g de sodium additionné de 0,02 g de 81, ne révéla aucune corrosion des parois même, apres une durée d'utilisation de 4000 heures à une température de 8O0o. Des tuyaux utilisés à titre de comparaison dans les mêmes conditions, mais sans addition d'aluminium révélèrent par contre après quelques heures une forte attaque des parois, ayant pour suite la destruction des tuyaux après.100 à 300 heures. REVENDICATIONS : 1. Procédé pour éviter la corrosion dans les systèmes de transport de chaleur, comportant des pièces en acier, contenant comme fluide du métal alcalin, caractérisé par l'addition d'aluminium métallique au métal alcalin dans une quantité qui correspa?diu moins aux impuretés provoquant la corrosion dans le système et qui est supérieure d'au maximum 0,5 % en poids, rapporté à la quantité de métal alcalin présent. 2. Système de transport de chaleur, comportant des pièces en acier, contenant des métaux alcalins comme moyen de transport, caractérisé en ce que le métal alcalin contient de l'aluminium métallique dans une quantité qui correspond au moins aux impuretés provoquant la corrosion dans le système et qui y est supérieure d'au maximum 0,5 % en poids, rapporté à la quantité de métal alcalin présent.