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RÉSUMÉ
La corrosion est une réaction physico-chimique entre un matériau métallique et son environnement. Elle entraîne une perte de matière et a également un impact social, économique et environnemental fort. L’application de moyens de protection apporte des solutions pour retarder ce phénomène. Les produits en acier peuvent subir des traitements de surface, un revêtement organique ou métallique, une électrodéposition, une galvanisation, et même la transformation de la surface du métal. La préparation du support conditionne considérablement l’efficacité du traitement. La mise en place de mesures préventives dès la phase de conception est la plus efficace. Cet article traite du phénomène de corrosion, des causes, des mesures de protection et de son impact environnemental.
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Adrien WAQUET : Ingénieur divisionnaire des travaux publics de l’État - Service d’infrastucture de la Défense - Toulon, France
INTRODUCTION
La corrosion est une dégradation des matériaux due à une réaction chimique ou électrochimique. Le phénomène de corrosion se produit lorsqu’un métal est soumis à un milieu agressif. La plupart du temps, il s’agit de la combinaison de l’humidité et de l’oxygène, mais l’exposition accrue aux rayons UV ou à certaines formes d’usure peut représenter aussi une menace. Le matériau s’altère, quitte son état métallique pour se transformer en sels (oxydes, sulfures, carbonates) et revient ainsi à son état naturel. Le fer possède une forte réactivité dans ce processus électrochimique et les échanges ioniques à sa surface sont multiples. De plus, des facteurs aggravants peuvent augmenter le pouvoir corrosif d’une atmosphère. La conséquence première, et la plus préjudiciable, est la perte de ses caractéristiques mécaniques.
Maîtriser la corrosion est un défi pour toutes les sociétés. En effet, la corrosion a des impacts financiers, environnementaux et sur la santé et la sécurité des personnes. Le coût de la corrosion en fait un enjeu mondial, il existe même une journée mondiale de la corrosion. Le coût direct de la corrosion est égal au coût indirect. Parmi les coûts indirects, la perte de temps, et donc de productivité, à cause des pannes, des retards, des défaillances et des litiges est la plus importante. Certaines défaillances peuvent entraîner des blessures ou des décès (exemples : casse d’un pont, d’une machine, contamination de l’eau…). La défense, les réseaux d’eau, les transports et la construction sont les quatre secteurs pour lesquels la corrosion a le coût le plus important. Chaque année, des opérations de maintenance et des actions curatives permettent de lutter contre la corrosion. Il est donc nécessaire de lutter contre son apparition. Pour ce faire, différents moyens de protection existent, mais en fonction de l’utilisation et du milieu ambiant, il faut choisir le moyen de protection adéquat. Pour cela, il convient de comprendre la cause de la corrosion dans un milieu donné.
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4. Aspects environnementaux
Le coût lié à la corrosion de l’acier est tel qu’il s’exprime en pourcentage (entre 1 et 5 %) du produit intérieur brut du pays. En effet, la production d’acier est très énergivore, le bilan carbone est très élevé lors de la mise en circulation de l’acier, cela est dû à l’extraction du minerai, à sa transformation dans les aciéries et au coût des différents transports. Assurer la durabilité de l’acier grâce à des phénomènes luttant contre la corrosion est donc un enjeu primordial.
Néanmoins, il ne faut pas que les moyens de maîtrise de la corrosion engendrent un impact environnemental important. Par exemple, un entretien répété via des peintures ou du vernis aura un coût énergétique et financier plus important que le procédé de galvanisation. C’est pour cette raison qu’il est privilégié dans les projets d’infrastructures publiques car il limite les coûts d’entretien. En revanche pour des éléments en acier avec une faible durée de vie, il n’est pas forcément à privilégier car il consomme quand même de l’eau et de l’énergie pour chauffer. Une étude technique de 2006 menée par l’Université Technique de Berlin pour un parking en acier a fait la comparaison de l’évaluation du cycle de vie entre un revêtement de peinture (durée de vie de 15 ans) (conforme à l’ISO 12944) et la galvanisation à chaud (durée de vie de 60 ans) (NF EN ISO 1461). Les résultats montrent que la galvanisation à chaud présente une incidence plus faible sur l’environnement. L’acier inoxydable quant à lui offre une plus grande durée de vie avec une épaisseur moindre et est à faible émission (aucun revêtement).
On comprend alors l’importance de choisir la protection anticorrosive la plus appropriée. Une diminution significative du coût lié à la corrosion serait réalisée si l’on utilisait une technologie plus adaptée. C’est pourquoi il est recommandé de choisir le matériau et le procédé anticorrosion dès la phase de...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAZUMDER (M.) - Global Impact of Corrosion : Occurrence, Cost and Mitigation. - Chemistry Department, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Saudi Arabia (2020).
-
(2) - SÉNAT - Donner des armes à l’acier français : accompagner la mutation d’une filière stratégique. - Rapport d’information n° 649 (2018-2019), tome I, déposé le 9 juillet 2019.
-
(3) - KOCH (GH.), BRONGERS (M.), THOMPSON (N.), VIRMANI (Y.), PAYER (J.) - Corrosion costs and preventive strategies in the United States. - NACE International, Houston (2002).
-
(4) - JAVAHERDASHTI (R.) - Microbiologically influenced Corrosion. - AntiCorrosion Methods Mater 4 (2000).
NORMES
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Corrosion des métaux et alliages – Vocabulaire - ISO 8044:2020 - 2020
-
ISO Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems, Part. 1 : General introduction - ISO 12944-1:2017 - 2017
-
ISO Buildings and constructed assets – Service life planning Part. 5 : Life-cycle costing - ISO 15686-5:2017 - 2017
-
Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et lignes directrices - ISO 14044:2006 - 2006
-
NF EN Eurocode 2 : Design of concrete structures – Part. 1-1 : general rules and rules for buildings - NF EN 1992-1-1:2005 - 2005
ANNEXES
Directive 2010/75/UE du Parlement européen et du Conseil du 24 novembre 2010 relative aux émissions industrielles (prévention et réduction intégrées de la pollution).
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EDF face au phénomène de corrosion sous contrainte. Par les sections techniques 2 (science et technologie des matériaux) et 4 (sûreté et protection de l’environnement) de la Sfen . https://www.sfen.org/rgn/edf-face-au-phenomene-de-corrosion-sous-contrainte/
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