SOPRODSYSE (Solution de protection Durable de systèmes enterrés)
Les ouvrages souterrains pour le stockage de fluides, de déchets ou d’énergie, les forages d’eau ou le transport de fluides ont recours à des éléments potentiellement corrodables comme les tubes de forage, les pipelines, les alvéoles de stockage en acier ou béton, les cavités revêtues. Le contrôle de leur intégrité sur de très longues durées (plusieurs dizaines d’années) est un enjeu majeur, conditionnant le coût, le risque de fuites et de contamination du milieu de vie, et par conséquent l’acceptabilité sociétale.
Dans le cas des ouvrages souterrains, la corrosion des éléments métalliques dépend à la fois des conditions externes : la minéralogie et les fluides contenus dans la roche, des conditions de pression et de température du milieu naturel et des conditions internes aux installations, la chimie du fluide ou des déchets stockés ou du produit confiné. D’un point de vue de la corrosion des matériaux, les eaux souterraines peuvent présenter une très grande diversité de conditions physicochimiques. Avec la nécessité de travailler de plus en plus profond pour certaines applications, des milieux plus corrosifs anoxiques ou riches en chlorures, sulfates sont apparus, pour lesquels l’utilisation des aciers dits inoxydables peut être efficace. Cependant, des études récentes montrent que ces aciers ne s’avèrent pas une solution pérenne dans le temps notamment en présence de bactéries, et présentent un surcoût important et des conditions de mises en œuvre complexes.
L’objectif du projet SOPRODSYSE est de proposer un système de protection durable auto-adaptatif pour les aciers faiblement alliés destinés à être enterrés sur de très longues durées et subissant des conditions d’exploitation multiples. Ce système de protection devra être efficace sur de longues durées (plusieurs dizaines d’années à une centaine) et avoir un coût acceptable par rapport à l’utilisation d’aciers dits inoxydables (riche en chrome).
D’un point de vue scientifique, le principe du projet SOPRODSYSE est un système triplex associant une préparation de surface innovante par flux d’azote supercritique chargé de particules minérales, une couche de matériau sacrificiel dense et épaisse réalisée par projection à froid et une barrière de diffusion réalisée par anodisation micro-arc sur le revêtement cold spray.
Les verrous scientifiques et technologiques consistent principalement à assurer l’adhérence des différentes couches épaisses, formuler un matériau sacrificiel avec la compacité et la structure métallurgique adéquate et développer une couche de diffusion adaptative en fonction des conditions de corrosion.
