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La problématique ?
Une entreprise spécialisée dans la fabrication d'échangeurs thermiques pour des installations industrielles souhaite étendre son marché à des zones côtières.
Son produit standard, en acier inoxydable 304L, est performant en environnement classique (eau douce), mais l'entreprise hésite à utiliser un alliage de cuivre plus coûteux pour les applications en milieu salin. Elle a besoin de données quantitatives pour justifier ce choix technique et commercial auprès de ses clients.
Pour répondre à cette problématique, FILAB a développé une démarche basée sur des analyses électrochimiques.
Identifier le matériau le plus adapté à une utilisation en milieu salin
Objectif :
Cette étude a pour objectif d'accompagner notre client spécialisé dans la fabrication d'échangeurs thermiques pour des installations industrielles dans le choix du matériau le plus adapté pour une utilisation en milieu salin. Doit-il continuer à utiliser l'acier inoxydable 304L ou s'orienter vers un alliage de cuivre plus résistant à la corrosion mais plus coûteux ?
Cette analyse est primordiale car elle vise à apporter la connaissance permettant d’éviter de rencontrer des problèmes dans l'utilisation de ses produits.
Notre approche technique
Pour comparer objectivement les deux matériaux, nous avons mis en place un plan d'essais simple et efficace, basé sur la technique d'analyse par électrochimie :
• Des éprouvettes (coupons métalliques) standardisées d'acier 304L et de l'alliage de cuivre ont été immergées dans deux milieux distincts : une solution d'eau douce simulée et une solution d'eau de mer artificielle.
• Nous avons d'abord mesuré le potentiel de corrosion libre (OCV) pour observer le comportement spontané de chaque métal dans chaque milieu. Cette mesure est une donnée fondamentale en électrochimie de surface.
• Ensuite, via une polarisation à balayage linéaire (LSV), nous avons accéléré très légèrement le processus pour déterminer avec précision la vitesse de corrosion. La LSV est une technique courante en électrochimie pour quantifier les cinétiques de réaction, ici, la vitesse de dissolution du métal (corrosion).
Les bénéfices de cette analyse pour le client
Les données chiffrées en confirment que le choix du matériau doit être stratégiquement adapté à l'environnement d'exploitation.
• Justification du surcoût : le surcoût initial de l'alliage de cuivre est pleinement justifié en milieu marin par une durée de vie prolongée des échangeurs thermiques et une fiabilité accrue. Ce choix permet de minimiser les coûts de maintenance et de remplacement à long terme, offrant ainsi une meilleure valeur globale pour les clients côtiers.
• Positionnement commercial : cette étude confère à l'entreprise un avantage concurrentiel en lui permettant de défendre un argumentaire technique rigoureux. Elle peut désormais s'adresser aux marchés côtiers avec une solution validée scientifiquement, renforçant son image d'expert dans le domaine de la sélection de matériaux et de la maîtrise des risques de corrosion électrochimique.
Conclusion de l'étude
Cette étude électrochimique comparative a permis de quantifier la différence de comportement entre l'acier inoxydable 304L et l'alliage de cuivre dans des environnements distincts, fournissant une base technique solide pour la prise de décision.
En conclusion, pour l'extension de marché vers les zones côtières, l'alliage de cuivre est la solution technique optimale et économiquement la plus pertinente à long terme, garantissant la performance et la fiabilité des équipements.
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