Qu'est-ce que la corrosion et pourquoi avez-vous besoin d'un test de corrosion ?
Informations de base sur le phénomène de corrosion (processus, causes et effets) et sur l'importance des essais.
Résistance à la corrosion
Vous auriez probablement vu plusieurs fois des objets métalliques recouverts d'un revêtement de couleur brune, ce phénomène est connu sous le nom de corrosion.
Le processus de corrosion est dû à une réaction chimique ou électrochimique d'une surface exposée avec le milieu environnant qui conduit progressivement à la dégradation du matériau. Le mécanisme déclenchant pour laisser se développer la corrosion est l'exposition à une attaque chimique par un liquide ou un gaz, accélérée par une température chaude, des acides ou des sels.
Le phénomène de corrosion fait généralement référence à la dégradation des métaux mais presque tous les matériaux sont sujets à dégradation et le niveau de pollution peut aujourd'hui accélérer ce processus. La corrosion peut endommager les bâtiments, les machines ou les services publics et peut devenir très coûteuse à réparer... mais le coût n'est pas seulement financier !
PROCESSUS DE CORROSION ET CAUSES
Fondamentalement, la corrosion est une réaction chimique ou électrochimique d'un matériau avec son environnement entraînant la dégradation du matériau et la perte de ses caractéristiques initiales. C'est un phénomène naturel et irréversible.
Quels facteurs amènent les métaux à se corroder ?
Lorsque les métaux entrent en contact avec un électrolyte contenant des substances réactives dissoutes, comme l'eau (l'eau n'est jamais présente sous forme pure, les gaz et les sels dissous dans l'eau favorisent la corrosion), les électrons de 2 métaux s'écoulent vers la zone cathodique du métal où ils réagir avec l'oxygène et commencer à former de la rouille.
L'exemple ci-dessus montre que l'oxygène est l'un des éléments principaux pour que la corrosion se produise ; en effet, à température ambiante, l'humidité que l'on peut trouver dans l'air est suffisante pour déclencher la corrosion.
L'autre élément principal est l'eau qui peut entrer en contact avec des pièces soumises à la corrosion par immersion, capillarité ou condensation. Mais il existe également d'autres facteurs qui peuvent faciliter le processus de corrosion :
- Alcalinité ou acidité de l'élément conducteur (les sels et les acides accélèrent la corrosion)
- Stabilité du produit affecté par la corrosion
- Bactéries (les colonies de bactéries augmentent la concentration en oxygène)
- Température
EFFET DE LA CORROSION
Nous sommes habitués à parler de « rouille » pour décrire la corrosion du fer ou de l'acier, car les métaux peuvent se corroder facilement ; mais ce ne sont pas les seuls matériaux qui subissent l'effet de la corrosion. La corrosion peut également attaquer les matériaux non métalliques tels que le béton et les plastiques.
Voyons quels pourraient être les inconvénients…
Sur les métaux, la corrosion réduit l'efficacité des équipements métalliques entraînant l'un des effets possibles suivants :
- blocage ou dommage mécanique des tuyaux
- perte de propriétés mécaniques (par exemple sur les ponts métalliques)
- perte d'efficacité
- pollution due au dégagement de particules de corrosion
Sur les structures (bâtiments, ponts…), la corrosion n'est pas seulement une question de durabilité car elle peut directement affecter les propriétés mécaniques et structurelles des composants et la réponse globale de la structure.
En particulier lorsque la corrosion attaque le béton, celui-ci peut être affecté par :
- perte de résistance, les structures corrodées deviennent vulnérables aux charges de conception, cela peut arriver dans les structures en acier et en béton armé
- fatigue, la propagation des fissures de fatigue dans les aciers de construction peut être accélérée par la corrosion
- force de liaison réduite, si l'acier se corrode, il aura une surface avec une mauvaise liaison avec le béton environnant
- ductilité limitée, qui est un facteur important à prendre en compte dans la conception et l'évaluation sismique, ce qui signifie que la déformation plastique de la structure corrodée est limitée.
Cela influence directement la réponse sismique des éléments.
Sur les polymères, nous ne sommes pas habitués à la corrosion comme c'est le cas pour les métaux ; plastiques, ne sont pas métalliques donc ils se corrodent différemment. Cependant, les matières plastiques sont affectées par la dégradation de l'environnement.
La corrosion sur les polymères n'est pas facile à découvrir, il peut arriver que le matériau ait le même aspect, mais il peut être fragilisé et avoir perdu sa résistance mécanique. Les polymères soumis à des contraintes mécaniques dans un environnement chimique peuvent se fissurer en surface ; les fissures peuvent alors se propager dans le matériau.
La dégradation des plastiques consiste en une modification des propriétés (résistance à la traction, couleur, forme, etc.) d'un polymère ou d'un produit à base de polymère sous l'influence d'un ou plusieurs facteurs environnementaux tels que la chaleur, la lumière ou les sels, les acides ou les substances chimiques alcalines. .
Il existe une grande variété d'essais au brouillard salin qu'une chambre d'essai de corrosion peut effectuer, celui à choisir dépend du domaine d'application et du type, des matériaux et des dimensions du produit à tester.
LE COÛT DE LA CORROSION
Il est important de comprendre que le coût de la corrosion n'est pas seulement financier. Au-delà de l'énorme somme d'argent nécessaire pour réparer ou remplacer les structures corrodées ou en décomposition, il y a les coûts indirects (risques potentiels, ressources naturelles et opportunités perdues).
Les accidents causés par des structures corrodées peuvent entraîner d'énormes problèmes de sécurité, des pertes de vie, des ressources, etc. Selon le domaine d'application de votre industrie, le coût indirect peut être beaucoup plus élevé que l'investissement initial.
De plus, nous vivons dans un monde toujours plus sensible aux conditions environnementales et le gaspillage des ressources naturelles, nécessaires à la réparation des ouvrages, est en contradiction avec les besoins des projets durables !