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Corrosion : types, causes et stratégies de prévention

Corroding pipes

Gérer et prévenir la corrosion est essentiel pour un grand nombre de secteurs industriels. Sans traitement, la corrosion peut exposer à des risques l'infrastructure, la sécurité et les performances de l'entreprise . Ses conséquences peuvent s'avérer désastreuses, avec à la clé un impact négatif sur les résultats financiers. Une étude de NACE International estime le coût annuel de la corrosion à 2 500 milliards $.
Élément plus encourageant, les ingénieurs d'études disposent de plus d'outils que jamais auparavant. Avec une meilleure connaissance des types et des causes de la corrosion, les progrès réalisés sur les matériaux et les bonnes pratiques, les ingénieurs sont en mesure de prévenir et de limiter la dégradation métallique.

Cette publication offre un bref aperçu d'un récent livre blanc de Parker sur la lutte contre la corrosion.

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Définition de la corrosion

La corrosion est un processus par lequel les infrastructures, les produits et les pièces peuvent se dégrader par réaction chimique ou électrochimique avec leur environnement.

Principaux types de corrosion

À l'heure actuelle, on observe six types de corrosion dans les applications industrielles :
•    La corrosion galvanique résulte du contact entre deux matériaux électrochimiques différents (par exemple, l'acier et le laiton) dans un environnement corrosif, ce qui entraîne la corrosion du matériau le moins résistant.
•    La corrosion par piqûres se produit lorsque des cavités profondes et étroites se forment et pénètrent rapidement vers l'intérieur, mais que le reste de la surface métallique demeure intact. Cela s'applique généralement aux matériaux autopassivants, tels que l'acier inoxydable ou les alliages d'aluminium.
•    La corrosion uniforme se manifeste à vitesse constante, entraînant un dépôt uniforme sur toute la surface du métal exposé.
•    La corrosion caverneuse se rencontre surtout là où le liquide stagnant s'accumule localement dans de petits espaces, notamment dans les poches ou les coins.
•    La corrosion intergranulaire se produit sur la structure granulaire d'un alliage ou a proximité, entraînant ainsi des attaques localisées.
•    La corrosion sous contrainte résulte d'une contrainte continue ou variable exercée sur un matériau dans un environnement corrosif, ce qui entraîne des fissures.

Quelles sont les causes de la corrosion ?

Les causes de la corrosion sont complexes et varient selon les industries. Voici quelques exemples propres à des industries spécifiques :
•    Dans la construction, la corrosion se produit souvent en raison de l'exposition des métaux aux éléments extérieurs et à des températures extrêmes.
•    L'exploitation minière souterraine se caractérise par un milieu aquatique acide (souvent riche en chlorures et sulfates), combiné à une humidité et à des températures élevées.
•    Dans l'industrie forestière, la corrosion se manifeste fréquemment dans des endroits éloignés : l'équipement étant stationné sur l'herbe ou sur le sol est exposé à une grande quantité d'humidité pendant la nuit. Cela risque de corroder les systèmes mécaniques et les composants intégrés.
Les conditions environnementales influent également sur les taux de corrosion et la propagation. En présence d'humidité, les métaux se corrodent beaucoup plus rapidement qu'ils ne le feraient dans des conditions sèches.
Un environnement corrosif se caractérise par un ou plusieurs éléments suivants :
•    Humidité
•    Températures extrêmes
•    Humidité de surface
•    Particules en suspension dans l'air
•    Sel
•    Lubrifiants industriels

Prévenir et gérer la corrosion

Diverses techniques aident les ingénieurs à limiter ou à prévenir la corrosion. Ces techniques, présentées en détail dans le livre blanc sur la lutte contre la corrosion, sont les suivantes :
•    Choix des matériaux : choisir les matériaux adaptés à la tâche et à l'environnement est essentiel. Bien que dans un environnement agressif, tout type de métal puisse se corroder, le comportement des alliages peut varier considérablement. Il est donc important de choisir le bon équilibre entre la résistance à la traction et la résistance à la chaleur, aux produits chimiques et à la corrosion.
•    Compatibilité des matériaux : lors de la conception des produits, les ingénieurs doivent tenir compte des contacts entre des matériaux potentiellement incompatibles. Par exemple, des combinaisons comme le cuivre et l'acier inoxydable, ou le bronze et l'acier, risquent d'entraîner une corrosion galvanique. Pour relever ce défi, il est essentiel de choisir des métaux et des alliages compatibles ou d'utiliser des isolants afin d'empêcher la formation d'un chemin électrique.
•    Revêtements protecteurs : certains métaux, tels que l'acier, le fer et l'aluminium, peuvent être recouverts d'un revêtement résistant à la corrosion, offrant ainsi une couche de protection. Le choix d'un métal et d'une technique de revêtement optimaux repose sur une analyse minutieuse de la résistance, de la durabilité, du frottement, du couple et de la résistance à la corrosion pour la tâche.
•     Tests de corrosion : des tests contrôlés peuvent simuler diverses atmosphères corrosives, y compris les projections d'eau salée, le brouillard salin, le séchage et l'humidité. Ces tests sont généralement effectués selon un cahier des charges très précis, notamment en recréant des cycles météorologiques saisonniers pour reproduire des conditions réelles.
•    Gestion de la corrosion : avec un système efficace de gestion de la corrosion, les entreprises sont en mesure de gérer les menaces en toute efficacité. La surveillance d'état et les journaux d'incidents peuvent aider à mieux comprendre les pratiques en matière de corrosion. En outre, le partage de l'information entre les différents services met en lumière les liens possibles entre les dépenses en capital, les pratiques de suivi après maintenance et la durée de vie des dispositifs.

Lutter contre la corrosion : livre blanc

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Article redigé par Philipp WagenerArticle rédigé par Dr. Philipp Wagener, Metals Innovation Center Manager

 

 

 

 

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