Étude de cas : HR 60 Extra G résiste à 2 300 bar dans des connecteurs sous-marins
HR 60 Extra G
Les produits HR 60 Extra G Red et HR 60 Extra G Green de SÄKAPHEN sont des solutions éprouvées pour la protection anticorrosion dans des environnements chimiquement agressifs et en milieu immergé. Ce cas d’usage illustre comment ces produits ont répondu à une série d’exigences inhabituelles et particulièrement complexes pour une application sous-marine, notamment une pression de contact de 230 N/mm² et une résistance au sulfure d’hydrogène présent dans les eaux de la mer Noire.
La demande
Un fabricant de connecteurs pour câbles sous-marins s’est adressé à SÄKAPHEN à la recherche d’un revêtement résistant à l’eau de mer pour des composants en acier allié (16MnCr5). L’application présentait une combinaison d’exigences techniquement contraignantes :
- Substrat : acier allié (16MnCr5) soumis à une galvanisation par diffusion
- Environnement d’exploitation : eau de mer, y compris les conditions de la mer Noire avec présence de sulfure d’hydrogène (H₂S)
- Isolation électrique : nécessaire pour l’isolation galvanique entre composants en acier zingué et en acier super duplex
- Résistance à la pression de contact : minimum 200 N/mm² dans les conditions de qualification ; jusqu’à 230 N/mm² dans les scénarios de tension maximale du câble
- Géométrie : composants à symétrie rotationnelle avec exigences de revêtement partiel
L’exigence relative à la pression de contact constituait le facteur critique. Le revêtement devait être appliqué sur une surface d’étanchéité, une zone annulaire d’environ 2 600 mm², soumise à des forces pouvant atteindre 600 kN générées par la charge de traction du câble. Au niveau de qualification de 200 N/mm², et sous la charge maximale de 230 N/mm² (équivalente à environ 2 300 bars), le revêtement devait rester intègre entre une surface métallique revêtue et une surface non revêtue, sans fissures, délaminations ni perte d’intégrité de l’étanchéité.
La solution de SÄKAPHEN
Après une première consultation technique, SÄKAPHEN a recommandé HR 60 Extra G Red, un revêtement époxydique bicomposant hydrophobe, durci à froid, à très haute teneur en solides. Ce produit est auto-apprêtant et peut être appliqué directement sur le métal. Il offre une large résistance chimique dans une plage de pH comprise entre 1 et 13, dans tous les types d’eau (saumâtre, fluviale, marine et déionisée), et résiste aux environnements sulfureux et anoxiques, tels que ceux de la mer Noire. Son film, dense, dur et élastique, ainsi que ses excellentes propriétés diélectriques, le rendent adapté à l’isolation galvanique entre métaux dissemblables.
Pour les surfaces soumises à une galvanisation par diffusion, un dégraissage suivi d’un léger sablage est recommandé pour la préparation des surfaces afin d’optimiser l’adhérence.
Essais et validation
Avant de définir le revêtement pour la production, le client a demandé des échantillons physiques à tester en vue de la validation mécanique. SÄKAPHEN a fourni à cet effet deux panneaux en acier revêtus :
Le client a réalisé des essais de pression par contact, en surveillant l’apparition de fissures, de fragilisation et de délamination comme indicateurs de défaillance. L’essai a été mené de manière incrémentale afin de déterminer la résistance maximale à la pression atteignable, même dans le cas où le seuil cible n’aurait pas été atteint. Les deux échantillons ont réussi l’essai : les revêtements ont été jugés aptes à répondre aux exigences mécaniques de l’application.
Résultat
Une fois les essais réussis, HR 60 Extra G a été intégré à la conception de différents composants destinés aux connecteurs sous-marins du client, et la production a été confiée à une entreprise externe spécialisée en ingénierie de précision. Il en a résulté une solution de revêtement éprouvée sur le terrain et économiquement avantageuse, capable de satisfaire une spécification combinant résistance à l’immersion dans l’eau de mer, tolérance au H₂S, isolation électrique et résistance à une pression pouvant atteindre 230 N/mm² / 61 200 kg sur la zone d’étanchéité.
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FAQ
1.Les revêtements époxydiques sont-ils capables de résister à des pressions de contact extrêmes dans les applications métal-métal ?
Oui. Comme le démontre cette étude de cas, les revêtements époxydiques durcis à froid HR 60 Extra G Red et Green de SÄKAPHEN ont maintenu leur intégrité sous une pression de contact de 230 N/mm² (environ 2 300 bar) appliquée sur une surface d’étanchéité annulaire d’environ 2 600 mm², sans fissures, fragilisation ni délaminage, confirmant leur aptitude à des applications métal-métal structurellement contraignantes.
2. Un revêtement peut-il assurer l’isolation galvanique entre métaux dissemblables dans des applications sous-marines ?
Oui, à condition que le revêtement présente des propriétés diélectriques adéquates et qu’il soit appliqué sans porosités (pinholes). HR 60 Extra G Red et Green de SÄKAPHEN offrent une excellente isolation électrique et ont été sélectionnés spécifiquement pour ce projet afin de prévenir la corrosion galvanique entre des composants en acier soumis à une galvanisation par diffusion et des composants en acier super duplex dans des connecteurs sous-marins, une combinaison qui, à défaut, générerait une différence de potentiel électrochimique significative.
3. Le revêtement époxydique durci à froid HR 60 Extra G de SÄKAPHEN est-il adapté à l’immersion en eau de mer dans des environnements en présence de sulfure d’hydrogène, comme la mer Noire ?
Oui. HR 60 Extra G résiste à tous les types d’eau, y compris l’eau de mer, et peut être utilisé dans des environnements sulfureux et anoxiques où est présent le sulfure d’hydrogène, conditions typiques des bassins marins profonds ou fermés tels que la mer Noire. Une application sans porosités (pinholes) est nécessaire pour garantir l’efficacité maximale de la barrière en conditions d’immersion.
