Dans le monde complexe de la manutention des fluides industriels, la stabilité d'un système repose souvent sur un seul composant statique : le corps de pompe chimique. Tandis que la roue entraîne le fluide, le corps de pompe doit contenir la pression et résister aux agressions chimiques.
Pour les responsables d'usine et les ingénieurs d'approvisionnement, le choix du matériau approprié pour le corps de pompe chimique est primordial. Bien que divers plastiques et revêtements soient apparus sur le marché, l'acier moulé (notamment l'acier au carbone et l'acier inoxydable moulé) demeure le choix dominant et le plus fiable pour les applications industrielles exigeantes.
Qu’est-ce qui définit un corps de pompe chimique de haute qualité ?
Le corps de pompe chimique est le réservoir sous pression de la pompe. Contrairement aux pompes à eau, le corps d'une pompe chimique est exposé à une triple menace :
Corrosion : Attaque chimique par les acides, les bases et les solvants.
Pression : Forces hydrauliques internes capables de rompre les matériaux les plus fragiles.
Contraintes thermiques : variations rapides de température pouvant provoquer des fissures.
Pour contrer ces menaces, l'acier moulé est la méthode de fabrication privilégiée. Le moulage permet de réaliser des formes hydrauliques complexes (volutes) avec une structure métallique homogène et sans soudure, offrant des avantages considérables par rapport aux fabrications soudées ou aux pièces moulées en plastique.
La prédominance de l'acier moulé dans la fabrication des pompes :
Lorsque nous parlons d'acier moulé dans le contexte d'un corps de pompe chimique, nous faisons généralement référence à deux grandes familles : l'acier au carbone moulé et l'acier inoxydable moulé.
Pourquoi les ingénieurs préfèrent-ils les carters en acier moulé ?
Résistance aux hautes pressions : Les boîtiers en acier peuvent supporter des pressions qui briseraient les pompes en plastique.
Polyvalence en température : De la cryogénie aux fluides surchauffés (>400°C), l'acier conserve sa forme et son étanchéité.
Sécurité et durabilité : En cas d'incendie ou de choc mécanique, le carter en acier d'une pompe chimique ne fondra pas et ne se brisera pas de façon catastrophique, évitant ainsi les fuites dangereuses.
1. Acier au carbone moulé.
Pour les procédés chimiques impliquant des hydrocarbures, des carburants ou des fluides non corrosifs à haute pression, l'acier au carbone moulé est la norme.
Qualité courante : ASTM A216 WCB / WCC
Caractéristiques : L’acier WCB est la nuance d’acier moulé la plus couramment utilisée. Il offre une excellente soudabilité et une grande ténacité. Bien qu’il ne possède pas la même résistance à la corrosion que l’acier inoxydable, il est extrêmement robuste et économique.
Applications typiques :
Raffineries pétrochimiques.
Eau d'alimentation de la chaudière.
Transfert chimique neutre où la pression est le principal facteur à prendre en compte.
2. Acier inoxydable moulé.
Pour la grande majorité des applications chimiques corrosives, l'acier inoxydable moulé est le matériau de choix pour le corps de pompe chimique. Notez que la nomenclature de l'acier inoxydable moulé diffère de celle de l'acier forgé (par exemple, 316 contre CF8M).
CF8 (Équivalent à l'acier inoxydable 304).
Utilisation : Utilisé pour l’oxydation des acides (comme l’acide nitrique) et des produits chimiques organiques. Il s’agit d’un produit à usage général pour les environnements modérément corrosifs.
CF8M (Équivalent à l'acier inoxydable 316).
La référence absolue : Il s'agit du matériau le plus populaire pour un corps de pompe chimique de haute qualité.
Composition : L'ajout de molybdène (2-3 %) améliore considérablement sa résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse causées par les chlorures et les solutions d'acide sulfurique.
Pourquoi choisir le tubage CF8M ? Il offre un excellent rapport qualité-prix et une grande polyvalence face à une large gamme d’acides, d’alcalis et de solutions salines.
CF3M (Équivalent à l'acier inoxydable 316L).
Avantage faible teneur en carbone : La mention "L" ou "3" indique une faible teneur en carbone. Ceci est crucial si le corps de pompe chimique est susceptible de nécessiter une réparation par soudage, car cela prévient la corrosion intergranulaire (précipitation de carbures) lors du chauffage.
3. Acier inoxydable duplex et super duplex.
Lorsque l'acier CF8M standard ne suffit pas, notamment dans les environnements à forte concentration de chlorures (comme l'eau de mer) ou en suspensions abrasives, les aciers duplex constituent la solution.
Performances : Le corps de pompe chimique duplex combine les propriétés des aciers ferritiques et austénitiques. Il est environ deux fois plus résistant que l’acier inoxydable standard et offre une résistance supérieure à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC).
Idéal pour : les usines de dessalement, la production d'acide phosphorique et les boues chimiques abrasives.