Brevet FR2483618A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne le contrôle de la corrosion et en particulier la détection et la mesure de la corrosion par piquage. Une surface métallique exposée à une atmosphère corrosive peut présenter deux formes de corrosion. La pre- mière est uniforme sur toute la surface, et la seconde est localisée. Cette forme d'attaque est connue sous le nom de "piquage". Elle est plus importante que la corrosion uniforme car, alors qu'il peut falloir beaucoup de temps pour qu'une corrosion uniforme réduise l'épaisseur d'un corps d'une matière dont la surface fait partie, au point que sa résistance mécanique disparaisse, la corrosion par piquage peut provoquer rapidement une perforation de tou- te la matière, avec toutes les conséquences qui peuvent en découler. On a constaté que les techniques de mesure mises au point pour la détection et lam-esure-de-la corrosion uniforme ne donnent pas satisfaction lorsqu'on tente de les appliquer à la détection et à la mesure de la corrosion par piquage. Par exemple, un procédé connu de mesure de la corrosion comprend la comparaison de la résistance d'un élément ex- posé à une atmosphère corrosive à celle d'un élément iden- tique placé dans la même situation mais protégé contre l'at- mosphère corrosive. Les variations du rapport des résistan- ces des deux éléments donnent une mesure des variations de section de l'élément exposé à la corrosion. Cette technique ne permet pas d'indiquer (sans inspection visuelle) si les variations de section sont localisées ou étendues et ne permet donc pas la distinction entre la corrosion par pi- quage et la corrosion uniforme. Ainsi, un phénomène qui constitue une cause essen- tielle de panne des installations, ne peut pas être détecté et mesuré par des instruments pour de simples considérations pratiques. L'invention concerne un procédé et un appareil de détection et de mesure de la corrosion par piquage dans un milieu corrosif, ce procédé comprenant l'exposition au milieu corrosif d'un élément qui se corrode et dont une surface a été rendue radioactive, la mesure des variations d'un para- mètre de l'élément, ce paramètre étant sensible aux effets de la corrosion sur l'élément, simultanément la mesure soit des variations de l'activité de l'élément, soit de la croissan- ce d'activité à un emplacement qui se trouve en aval de l'élément, la détermination, à partir des deux jeux de me- sures, d'indications concernant la vitesse d'enlèvement de matière corrodée de l'élément, et la comparaison des vites- ses indiquées d'enlèvement de matière de l'élément; l'ap- pareil comprend un dispositif de support, dans un milieu corrosif mobile, d'un élément qui peut se corroder et dont une région superficielle est radioactive, un dispositif de mesure des variations d'unparamètre de l'élément à la sui- te de la corrosion de celui-ci et de détermination en con- séquence d'un premier signal représentatif de la vitesse de corrosion de l'élément, un dispositif de mesure soit des va- riations de l'activité de l'élément soit de l'augmentation d'activité à un endroit qui se trouve en aval de l'élément et de formation d'un second signal correspondant représen- tatif de la vitesse d'enlèvement de matière active de l'élé- ment, et un dispositif de comparaison des premiers et seconds signaux. Le paramètre de l'élément qui peut varier avec les effets de la corrosion et qui est contrôlé est avantageuse- ment la résistance de cet élément. Un procédé commode de formation de la région su- perficielle radioactive sur l'élément comprend le traitement de celui-ci par bombardement à l'aide de radiations dont l'énergie suffit à provoquer des réactions nucléaires dans la zone superficielle de cette région de l'élément. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel: - la figure l est une coupe schématique d'un dis- positif comprenant une sonde et destiné à la mise en oeuvre de l'invention; et 24836 1 8 - la figure 2 est un diagramme synoptique en par- tie squs forme schématique d'un appareil selon-l'invention. La figure 1 représente une sonde 1 de contrôle de corrosion qui comporte un élément 2 en U formé d'une matière conductrice qui peut se corroder et qui est monté dans une base étanche 3 qui est inerte dans les mêmes conditions. La base 3 a un collier 4 et une bague 5 de bloca- ge permettant son montage dans une paroi 6 d'un conduit ou d'un réacteur 7 qui contient un fluide corrosif 8 qui cir- cule. L'élément 2 est formé d'une matière sur laquelle l'effet du fluide corrosif 8 doit être contrôlé. Par exemple, cette matière peut être identique à celle du con- duit ou du réacteur si l'on veut contrôler l'état du réac- teur ou du conduit 7, ou elle peut être celle d'un élément sujet à corrosion d'une pompe ou d'un autre dispositif (non représenté) qui est immergé dans le fluide corrosif 8. La base 3 de la sonde 1 est creuse et contient une paire de piles 9 permettant la transmission d'un courant électrique dans l'élément 2 de la sonde 1, deux fils 6 permettant la détermination de la chute de tension le long des parties de l'élément 2 qui contient la partie exposée et donc de sa résistance, et un fil 11 permettant la détermination de la résistance d'un tronçon protégé 12 de cet élément 2. La base 3 et en particulier son extrémité 13 par laquelle pas- se l'élément 2, est de préférence formée d'une matière iso- lante afin que le irisque de corrosion de l'élément 2 par électrolyse soit minimal. Une région 14 de l'élément 2 est rendue radioactive par bombardement par un faisceau de protons avant l'introduction de la sonde 1 dans la paroi 6 du conduit ou réacteur 7. Ce traitement forme une couche radioactive de quelques dizaines de microns d'épaisseur. La région activée 14 de l'élément 1 peut être choisie avec toute dimension commode, et elle peut par exemple avoir des valeurs faible telle que 3 mm2 et importante, telle que 500 mm 2. En outre, l'élément 2 peut être sous toute forme commode, par exemple sous forme d'un film, d'une bande ou d'un tube aplati. 4 2483612 La base 3 de la sonde a une configuration telle que le tronçon protégé 12 de l'élément 2 se trouve dans le réacteur ou conduit 6 contenant le fluide corrosif 8 si bien qu'il subit les mêmes conditions de température que la partie exposée de l'élément 2. La mesure du rapport des ré- sistances des deux parties de l'élément 2 permet l'annula- tion des effets des variations de température qui affectent les deux parties de l'élément 2, si bien qu'on peut mesurer les variations de la résistance de la partie exposée de l'élément 2 et en conséquence on peut déterminer la quantité de matière retirée de la partie exposée de l'élément 2. La figure 2 montre comment la sonde 1 est utilisée pour la détection et la détermination de la présence de la corrosion par piquage de l'élément 2. La sonde 1 est placée dans la paroi 6 du conduit ou réacteur 7 contenant le fluide corrosif 8 comme décrit précédemment. En aval de la sonde 1, on place un détecteur 21de rayonnement qui détecte l'augmentation d'activité dans le courant de fluide corrosif. La sonde 1 donne un signal de sortie qui dépend des variations de résistance de l'élément 2. Ce signal est transmis à un premier circuit électronique 22 qui forme un signal s1 qui est une mesure de la vitesse de perte de matière de la sonde 1, indiquée par la variation de résis- tance. Le détecteur 21 de rayonnement transmet un signal de sortie qui est une mesure de la quantité de matière perdue par la région active 12 de l'élément 2. Ce signal parvient à un second circuit électronique 23 qui forme un signal 52 qui est une mesure de la vitesse de perte de matière de la région active 12 de l'élément 2 de la sonde 1.Les signaux s1 et s2 sont alors comparés, dans un comparateur 24. Lorsque l'élément 2 de la sonde 1 se corrode uni- formément, la vitesse de perte de matière mesurée par la variation de résistance de l'élément 2 est égale à celle qui est mesurée par laperte de matière active de l'élément car les deux procédés donnent des mesures représentant sous forme absolue la perte de matière par l'élément 2. 248361S Cependant, si l'élément 2 se corrode par piquage, les deux vitesses mesurées d'enlèvement de matière de l'élément 2 sont différentes, et la différence est une me- sure de l'importance de la corrosion par piquage. Le compa- rateur 24 peut être réalisé de manière qu'il donne une lec- ture étalonnée, ou il peut transmettre un signal enregistré de toute manière commode ou utilisé pour le déclenchement d'un dispositif d'alarme. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection et de mesure de la corrosion par piquage dans un milieu corrosif, caractérisé en ce qu'il comprend l'exposition, au milieu corrosif, d'un élément sujet à la corrosion et dont une région superficielle a été rendue radioactive, la mesure des variations d'un paramètre de l'élé- ment, susceptible d'être affecté par les effets de la corro- sion de cet élément, simultanément la mesure soit des varia- tions d'activité de l'élément soit de l'augmentation de cette activité à un emplacement qui se trouve en aval de l'élément, la détermination, à partir des deux jeux de mesures,d'indi- cations sur la vitesse d'enlèvement de matière corrodée de l'élément, et la comparaison des vitesses indiquées d'enlè- vement de matière de l'élément. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région superficielle de l'élément est rendue radio- active par bombardement à l'aide d'un rayonnement dont l'énergie est suffisante pour qu'il provoque des réactions nucléaires dans la région superficielle. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rayonnement est un faisceau de protons. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le paramètre de l'élément qui est contrôlé est sa résistance électrique. 5. Appareil de détection et de mesure de la corrosion par piquage dans un milieu corrosif, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) de sup- port, dans un milieu corrosif qui circule, d'un élément (2) sujet à la corrosion et dont une région superficielle est radioactive, un dispositif (22) de mesure des variations d'un paramètre de l'élément à la suite de la corrosion de ce dernier et de formation d'un premier signal représentatif de la vitesse de corrosion de l'élément, un dispositif (21, 23) de mesure soit des variations de l'activité de l'élément soit de l'augmentation de l'activité à un emplacement qui se trouve en aval de l'élément et de formation d'un second si- gnal représentatif de la vitesse d'enlèvement de matière 248361 active de l'élément, et un dispositif (24) de comparaison des premier et second signaux. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (22) de mesure des variations de para- mètre de l'élément est un dispositif de mesure des variations de la résistance électrique de cet élément. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un second élément identique à l'élément (2) sujet à la corrosion mais placé dans un milieu non cor- rosif, un dispositif destiné à maintenirle second élément à la même température que l'élément sujet à la corrosion, et un dispositif de comparaison de la résistance électrique des deux éléments, permettant la détermination des variations de la résistance électrique de l'élément sujet à la corrosion à la suite de la corrosion de celui-ci. 8. Appareil selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le dispositif (24) de comparaison des premier et second signaux est destiné à commander un dis- positif d'alarme lorsque la différence entre les vitesses de corrosion indiquées par les premier et second signaux dé- passe une valeur prédéterminée.