Eliassen [81] a donné de nouveaux concepts de protection cathodique des pipelines pour réduire la fragilisation par l'hydrogène qui induit le craquage (HISC) de l’acier

inoxydable de haute résistance. Les interférences CA sur les structures métalliques ont constitué un défi majeur pour les services opérationnels des services publics dans le monde entier. En raison de l’installation fréquente de pipelines métalliques dans le couloir de distribution d’énergie des lignes de transport, le problème des interférences CA est important.

Un domaine de recherche majeur est le développement d'un potentiel de protection cathodique (PC) optimal pour protéger le pipeline en présence de CA. T.H. Shabangu et coll.

[82] ont étudié l’influence de la variation du potentiel alternatif sur la nature de la stabilité de

certains potentiels de PC. Une partie des potentiels de PC a été réalisée à l’aide de petits bancs d’essais expérimentaux dérivés de la situation réelle de l’emprise pipeline-ligne électrique. Un résultat prometteur a été observé lorsqu'un PC de -1150 mV est appliqué à l'éprouvette en acier.

Ibrahim M. Gadala et coll. [83] ont utilisé des simulations numériques pour étudier l’influence de l'aération sur la conception de la corrosion externe et de la protection cathodique des aciers de pipeline enterrés. Les formulations théoriques sont fusionnées de manière unique avec des expériences de corrosion conduites sur des échantillons d'acier de pipeline, améliorant considérablement les résultats de la simulation. L’effet des fluctuations potentielles de la protection cathodique sur la corrosion par piqûre du X100, acier de pipeline, est étudié par Mingjie Dai et coll. [84]. Les résultats montrent que la corrosion par piqûre peut se produire sur l’acier à polarisation cathodique et principalement sur la matrice en acier plutôt que sur des inclusions non métalliques.

Les signaux électromagnétiques (EM) à basse fréquence générés par des réseaux d’infrastructures techniques tels que les lignes électriques, les pipelines ou les chemins de fer peuvent constituer un moyen peu coûteux et efficace pour effectuer un sondage EM en profondeur des quelques kilomètres supérieurs de la Terre.

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Tobias Lindau et coll. [85] rapportent les tentatives d'utilisation des signaux émis par un système de protection cathodique à courant imposé (PCCI) d'un segment de gazoduc de 35 km de long dans le nord-ouest de l'Allemagne.

I.3.3. Protection par les inhibiteurs.

L'utilisation des inhibiteurs de corrosion est actuellement la méthode la plus courante de protection contre la corrosion dans toutes les installations pétrochimiques du monde. Selon les dernières données, 3,7 milliards de dollars sont dépensés chaque année pour atténuer la corrosion dans l'industrie pétrolière et gazière. La combinaison optimale de réducteurs de traînée (exhausteurs de flux) et d'inhibiteurs de corrosion notamment organiques est un moyen efficace d'augmenter la production du pétrole et de prolonger considérablement la durée de vie des pipelines [86].

La protection anticorrosion par inhibiteurs repose principalement sur la modification de la surface métallique par adsorption de molécules d’inhibiteurs et la formation subséquente d’une couche protectrice. Les inhibiteurs sont généralement testés dans l'intervalle de concentration de 50 à 200 ppm dans l'électrolyte et en présence de CO2 et de H2S en

conditions statique et dynamique [7, 10, 57, 73-76, 86-89]. Un seuil H2S/CO2 d’environ 100

ppm a été déduit, en dessous duquel la corrosion localisée s'est produite. Il existe parfois, une relation entre la concentration en ions chlorures d’une solution et la concentration en ions inhibiteurs nécessaires à la prévention de la corrosion, de type log [Cl-] log [inhibiteurs]

[90].

I.3.3.1. Les inhibiteurs organiques utilisés dans la protection des pipelines.

Les inhibiteurs de corrosion typiques utilisés dans les applications pétrolières/gazières sont organiques. Presque toutes les molécules organiques utilisées sont des composés fortement polaires, dont beaucoup sont à base d'azote, comme les amines, les amides, les imidazoles ou les sels d'ammonium quaternaire, et des composés qui contiennent des acides carboxyliques, de l'azote polyoxyalkylé, des hétérocycliques azotés [5]. Ils sont en général constitués par une longue chaine hydrocarbonée hydrophobe et d’une ou plusieurs fonctions polaires à base d’azote, de soufre ou d’oxygène qui leur permet de s’adsorber sur la surface du métal par des forces électrostatiques ou chimisorption[7]. Les inhibiteurs organiques sont généralement identifiés comme des substances filmantes. Ils agissent par formation d’une barrière entre le métal et le milieu corrosif par adsorption sur la surface métallique.

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L’un des premiers inhibiteurs utilisés dans la production pétrolière est le formaldéhyde additionné à des composés inorganiques comme les chromates ou les polyphosphates [91].

A peu près 90 % des inhibiteurs utilisés actuellement dans l’industrie pétrochimique sont des composés organiques azotés avec de longues chaines hydrocarbonées (généralement C18) [92].

Parmi les propriétés les plus recherchées de ces molécules organiques en plus de leur stabilité thermique, c’est leur solubilité dans l’eau et leur disponibilité à prix bas en plus de leur non toxicité. Par exemple, l’imidazole peut être transformé en un inhibiteur soluble dans le pétrole si un acide de haut poids moléculaire et un solvant aromatique sont ajoutés. Donc les études ont montré que l’efficacité inhibitrice d’un composé organique dépend de sa solubilité dans le milieu, de sa partie hydrophobe et aussi de l’effet conjugué de tous les paramètres polaires [93].

Nous décrivons ci-après quelques travaux antérieurs ayant analysé l’action inhibitrice de quelques amines, imidazoles et triazines généralement utilisés dans l’industrie pétrolière.

Les composés organiques ayant plusieurs hétéroatomes tels que O, N, S et les liaisons multiples dans leur structure moléculaire, sont d’un intérêt particulier en raison de leur meilleure efficacité d'inhibition par rapport à ceux contenant N ou S seuls.

P. Morales-Gil et coll. [15] ont rapporté l’effet inhibiteur de quatre types de molécules