Application de la diffractométrie des rayons X à l'étude électrochimique de la corrosion de l'acier au carbone en milieu géothermal réel et traité

Les installations géothermiques exploitant l'aquifère du Dogger du Bassin Parisien connaissent des problèmes de corrosion-dépôt et colmatage dans leurs tubages constitués d'acier au carbone, à cause de la corrosivité des eaux géothermales. Ces eaux constituent un milieu anaérobie caractérisé principalement par la présence de Cl-, H2S, SO42- and HCO3-. Les dépôts de corrosion créés dans ces conditions occasionnent des pertes de charges importantes dans les tubages, ainsi que des corrosions localisées qui peuvent aboutir rapidement au percement des tubages. Pour comprendre l'effet des dépôts de corrosion sur la poursuite de la corrosion de l'acier au carbone des puits géothermiques, des analyses aux rayons X des dépôts, formés sur l'acier au carbone durant son exposition à un fluide géothermal réel ou traité, ont été entreprises. D'autres techniques spectroscopiques et électrochimiques ont été utilisées pour suivre le comportement de l'acier au carbone au fur et à mesure de la cristallisation des dépôts de corrosion. Des inhibiteurs de corrosion et de croissance cristallines ont été testés au cours de cette étude pour comparer leurs efficacités dans la réduction de la vitesse de corrosion et de la formation des dépôts. En conjuguant les résultats des mesures électrochimiques et les analyses minéralogiques des dépôts de corrosion, nous avons montré que la cristallisation du sulfure de fer amorphe en mackinawite s'accompagne d'une augmentation de la vitesse de corrosion due au transfert des sites cathodiques de la surface du métal à la surface des dépôts. Les inhibiteurs testés réduisent significativement la vitesse de corrosion de l'acier et retardent la cristallisation du sulfure de fer amorphe en mackinawite.