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Est-Ce Que Les Chaudières En Aluminium Peuvent Co-Exister Avec Les Autres Métaux?

Les alliages d’aluminium sont de plus en plus utilisés dans les applications de transfert de chaleur, incluant les chaudières à eau chaude, étant donné la conduction de chaleur élevée de l’aluminium. Par contre, l’aluminium est beaucoup plus cher et très réactif comparativement à d’autres matériaux standards, tel que l’acier, utilisés dans ces applications.

Bien que l’usage de ces alliages puisse améliorer l’efficacité du transfert de chaleur pour les chaudières à eau chaude et les échangeurs de chaleur, un bon programme de traitement d’eau conçu pour minimiser la corrosion de l’aluminium tout en maintenant la protection des autres métaux du système est essentiel. La décision d’utiliser ces équipements doit être prise en considérant les économies potentielles en énergie contre les risques de bris ou d’usure prématurée causés par la nature réactive des alliages d’aluminium.

Contrôle Du PH

Le facteur le plus important pour protéger l’aluminium dans un système contenant de l’eau est de maintenir le pH dans une zone stable pour celui-ci.

L’aluminium forme naturellement une barrière protectrice d’oxyde d’aluminium sur la surface du métal, mais ce film d’oxyde est stable uniquement dans une gamme de pH approximative de 4 à 8.5. Hors de ces limites, le film d’oxyde peut commencer à se dégrader. Lorsque le film se dégrade, même sur une surface limitée, l’aluminium exposé se corrode beaucoup plus rapidement, ce qui causera des piqûres de corrosion. Cette corrosion est beaucoup plus agressive dans des conditions alcalines, ce qui est typique dans la plupart des systèmes hydrauliques traités avec des inhibiteurs de corrosion standards. Cela s’explique par le fait que l’acier et les autres composés métalliques sont plus stables et protégés de la corrosion dans des conditions plus alcalines.

Donc, pour maintenir une protection pour le système en entier, le pH doit être contrôlé dans une gamme stable pour l’aluminium, tout en maintenant un niveau acceptable d’inhibiteur de corrosion pour les autres matériaux utilisés.

Inhibiteurs De Corrosion

Comme pour tous les systèmes hydrauliques, des inhibiteurs de corrosion sont requis pour minimiser la corrosion des métaux. Toutefois, lorsqu’un réseau contient de l’aluminium, l’inhibiteur doit être choisi après avoir considéré tous les matériaux utilisés dans le système.

L’inhibiteur choisi devra être tamponné à un pH presque neutre. Dépendant du pH de l’eau d’appoint, un tampon additionnel pourrait être requis pour stabiliser le pH dans une gamme acceptable, typiquement entre 5.0 et 8.0. Il y a plusieurs inhibiteurs de corrosion dont la chimie fournira une protection adéquate pour l’acier et les autres métaux, tout en maintenant le pH dans un gamme acceptable pour l’aluminium.

Si le système contient du cuivre, du laiton ou tout autre métal jaune, il y aura des considérations additionnelles puisque la protection de ces matériaux est critique pour maintenir la résistance à la corrosion de l’aluminium. La corrosion de ces matériaux peut permettre à des ions de cuivre de circuler dans l’eau, qui, au contact d’une surface en aluminium, causera la formation de piqûres. Donc, un inhibiteur approprié doit être présent pour prévenir la corrosion de ces métaux pour assurer la protection des métaux jaunes et de l’aluminium.

Séparation Galvanique

Tel que mentionné, l’aluminium est un métal hautement réactif, étant une forte anode dans la série galvanique. Il est donc important de maintenir la séparation galvanique entre l’aluminium et tous les autres métaux dans un système, surtout ceux étant plus cathodiques, notamment les alliages de cuivre et de laiton.

Si l’aluminium est connecté directement aux autres métaux, une cellule galvanique se formera et aura comme conséquence une corrosion rapide. L’aluminium, agissant comme anode, se dégradera rapidement et la perte de masse causera éventuellement des bris. Des précautions doivent être prises pour minimiser ou éliminer les alliages de cuivre et de laiton. Sinon, il faut s’assurer que ces métaux soient séparés galvaniquement de l’aluminium. Ceci peut être fait en utilisant un raccord diélectrique ou une autre méthode de séparation, telle que d’utiliser un tuyau de PVC comme tampon ou inclure d’autres matériaux non-réactifs entre l’aluminium et les autres métaux.

Conclusion

La décision d’utiliser des chaudières en aluminium ou d’autres équipements de transfert de chaleur contenant des alliages d’aluminium mérite de la réflexion. Alors que l’aluminium peut permettre des économies potentielles étant donné l’efficacité de son transfert de chaleur, ceci doit être balancé avec les besoins de la métallurgie du reste du système. Une attention particulière doit être portée au contrôle de la chimie de l’eau, particulièrement au pH, pour s’assurer que les gains en efficacité ne soit pas annulés par des dégâts aux autres composantes du système. Si vous avez des composantes en aluminium dans votre système hydraulique, consultez votre professionnel de traitement d’eau pour vous assurer que votre traitement protège efficacement votre système.