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1. Introduction
En tant qu'équipement essentiel de l'industrie chimique, les électrolyseurs sont sujets à la corrosion en raison d'une exposition prolongée aux milieux chimiques, ce qui nuit à leurs performances, à leur durée de vie et compromet notamment la sécurité de la production. Il est donc primordial de mettre en œuvre des mesures anticorrosion efficaces. Actuellement, certaines entreprises utilisent des matériaux tels que les composites caoutchouc-plastique ou le caoutchouc butyle vulcanisé pour la protection, mais les résultats sont souvent insatisfaisants. Bien qu'efficaces initialement, leurs performances anticorrosion se dégradent considérablement après 1 à 2 ans, entraînant des dommages importants. Compte tenu des facteurs techniques et économiques, les barres d'armature en polymère renforcé de fibres de verre (PRFV) constituent un choix idéal pour les matériaux résistants à la corrosion dans les électrolyseurs. Outre ses excellentes propriétés mécaniques,armature en PRFVCe matériau présente également une excellente résistance à la corrosion chimique, ce qui lui vaut un vif intérêt de la part des entreprises du secteur du chlore et de la soude. Comptant parmi les matériaux anticorrosion les plus utilisés, il est particulièrement adapté aux équipements exposés à des milieux tels que le chlore, les alcalis, l'acide chlorhydrique, la saumure et l'eau. Cet article présente principalement l'application des barres d'armature en PRFV (polymère renforcé de fibres de verre) dans les électrolyseurs. Ces barres utilisent la fibre de verre comme renfort et la résine époxy comme matrice.

2. Analyse des facteurs de dommages dus à la corrosion dans les électrolyseurs
Outre l'influence des matériaux, de la structure et des techniques de construction propres à l'électrolyseur, la corrosion provient principalement de milieux corrosifs externes. Il s'agit notamment du chlore gazeux humide à haute température, d'une solution de chlorure de sodium à haute température, d'une liqueur alcaline chlorée et de vapeur d'eau saturée en chlore à haute température. De plus, les courants vagabonds générés pendant l'électrolyse peuvent accélérer la corrosion. Le chlore gazeux humide à haute température produit dans la chambre anodique contient une quantité importante de vapeur d'eau. L'hydrolyse du chlore gazeux produit de l'acide chlorhydrique, hautement corrosif, et de l'acide hypochloreux, fortement oxydant. La décomposition de l'acide hypochloreux libère de l'oxygène naissant. Ces milieux sont chimiquement très actifs et, à l'exception du titane, la plupart des matériaux métalliques et non métalliques subissent une corrosion importante dans cet environnement. Notre installation utilisait initialement des enveloppes en acier revêtues de caoutchouc dur naturel pour la protection contre la corrosion. Sa plage de résistance à la température n'était que de 0 à 80 °C, inférieure à la température ambiante du milieu corrosif. De plus, le caoutchouc dur naturel n'est pas résistant à la corrosion par l'acide hypochloreux. Le revêtement était susceptible d'être endommagé dans les environnements vapeur-liquide, ce qui entraînait une perforation corrosive de la coque métallique.

3. Application des barres d'armature en PRFV dans les électrolyseurs
3.1 Caractéristiques deArmature en PRFV
Les barres d'armature en PRFV sont un nouveau matériau composite fabriqué par pultrusion, utilisant des fibres de verre comme renfort et une résine époxy comme matrice, puis soumises à une polymérisation à haute température et à un traitement de surface spécifique. Ce matériau offre d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance exceptionnelle à la corrosion chimique, surpassant notamment la plupart des produits fibreux en termes de résistance aux solutions acides et alcalines. De plus, il est non conducteur, non conducteur thermique, possède un faible coefficient de dilatation thermique et présente une bonne élasticité et une bonne ténacité. L'association de fibres de verre et de résine renforce encore sa résistance à la corrosion. Ce sont précisément ces propriétés chimiques remarquables qui en font le matériau de choix pour la protection contre la corrosion dans les électrolyseurs.

Dans l'électrolyseur, des armatures en PRFV sont disposées parallèlement aux parois de la cuve, et un béton de résine vinylester est coulé entre elles. Après solidification, il forme une structure monobloc. Cette conception améliore considérablement la robustesse de la cuve, sa résistance à la corrosion acide et alcaline, ainsi que ses propriétés d'isolation. Elle augmente également le volume interne de la cuve, réduit la fréquence de maintenance et prolonge sa durée de vie. Elle est particulièrement adaptée aux procédés d'électrolyse exigeant une résistance mécanique et une tenue à la traction élevées.

3.3 Avantages de l'utilisation de barres d'armature en PRFV dans les électrolyseurs
La protection anticorrosion traditionnelle des électrolyseurs repose souvent sur l'utilisation de béton coulé en résine. Cependant, les cuves en béton sont lourdes, nécessitent un long temps de durcissement, engendrent une faible productivité sur site et sont sujettes aux bulles et aux irrégularités de surface. Ces défauts peuvent provoquer des fuites d'électrolyte, la corrosion de la cuve, des interruptions de production, une pollution de l'environnement et des coûts de maintenance élevés. L'utilisation d'armatures en PRFV comme matériau anticorrosion permet de pallier efficacement ces inconvénients : la cuve est légère, possède une capacité de charge élevée, une excellente résistance à la corrosion et des propriétés de flexion et de traction supérieures. Parallèlement, elle offre des avantages tels qu'une grande capacité, une longue durée de vie, une maintenance minimale et une facilité de levage et de transport.

4. Résumé
À base d'époxyarmature en PRFVCe matériau combine les excellentes propriétés mécaniques, physiques et chimiques de ses deux composants. Il est largement utilisé pour résoudre les problèmes de corrosion dans l'industrie du chlore-alcali et dans les structures en béton telles que les tunnels, les chaussées et les tabliers de ponts. L'expérience a démontré que son utilisation améliore significativement la résistance à la corrosion et la durée de vie des électrolyseurs, contribuant ainsi à une meilleure sécurité de la production. À condition que la conception structurelle soit adéquate, que le choix et les proportions des matériaux soient appropriés et que le processus de construction soit standardisé, les armatures en PRFV améliorent considérablement la résistance à la corrosion des électrolyseurs. Par conséquent, cette technologie offre de vastes perspectives d'application et mérite d'être largement diffusée.