Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 8044 de novembre 1995 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 8044 (A05-001) : Corrosion des métaux et alliages - Vocabulaire (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2003 (Avril 2020).
La norme ISO 8044 de septembre 2015 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 8044 : Corrosion des métaux et alliages - Vocabulaire (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2001 (Février 2020).
RÉSUMÉ
Les mécanismes de la corrosion marine découlent de l'ensemble des interactions physico-chimiques et mécaniques entre les matériaux et cet environnement particulier qu'est le milieu marin. La forte conductivité électrique de l'eau de mer favorise les couplages galvaniques et les piles de corrosion. Sa forte teneur en chlorures la rend agressive vis-à-vis des métaux passivables et notamment de certains aciers inoxydables. Biologiquement active, l'eau de mer est aussi susceptible d'induire des phénomènes de corrosion influencés par les bactéries. La conception d'une structure métallique, le choix des matériaux et des méthodes de protection anticorrosion reposent donc sur une connaissance détaillée des matériaux et du milieu marin.
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The mechanisms of marine corrosion result from the physico-chemical and mechanical interactions between materials and a very specific environment, the marine medium. The high electrical conductivity of seawater favors galvanic coupling and corrosion cells. Due to its high chloride content, it is aggressive towards passivatable metals, and notably certain stainless steels. Biologically active, sea water is also capable of inducing corrosion phenomena influenced by bacteria. The design of a metal structure, the choice of materials and methods of protection against corrosion are therefore based on detailed knowledge of materials and the marine environment.
Auteur(s)
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Juan CREUS : Ingénieur de l'Institut national des sciences appliquées de Lyon (INSA) - Docteur en génie des matériaux - Professeur à l'université de La Rochelle
-
René SABOT : Docteur en sciences, spécialité électrochimie - Maître de conférences à l'université de La Rochelle
-
Philippe REFAIT : Ingénieur de l'École supérieure des sciences et technologies de l'ingénieur de Nancy (ESSTIN) - Docteur en sciences et génie des matériaux - Professeur à l'université de La Rochelle
INTRODUCTION
La corrosion est une interaction entre un matériau métallique et son environnement qui entraîne une dégradation du matériau, c'est-à-dire des modifications de ses propriétés susceptibles de conduire à un dysfonctionnement du système technique auquel il participe (norme NF EN ISO 8044). Aux températures ambiantes, le phénomène résulte le plus souvent de l'action combinée d'un milieu aqueux et du dioxygène de l'air. Il est donc clair, et de ce fait doit toujours rester présent à l'esprit, que la résistance à la corrosion d'un métal n'est pas une propriété intrinsèque, au même titre que la masse volumique par exemple, mais dépend d'un grand nombre de paramètres, dont ceux liés au milieu agressif.
La corrosion « aqueuse » est de nature électrochimique et ne peut se comprendre sans les connaissances de base de cette discipline. Nous ferons ici l'hypothèse que le lecteur possède ces bases, qui sont par ailleurs aisément accessibles [M 150] .
Le vocable « corrosion marine » regroupe donc l'ensemble des interactions physico-chimiques et mécaniques entre les matériaux et un environnement tout à fait spécifique, le milieu marin. Il ne s'agit pas simplement d'un cas particulier de corrosion aqueuse et, typiquement, assimiler la corrosion marine aux phénomènes se déroulant dans une solution de 0,5 mol · L–1 de NaCl constituerait une approximation très grossière. Ce distinguo découle des propriétés particulières, uniques, de l'environnement marin.
En règle générale, cet environnement doit être considéré comme un milieu aqueux dynamique, contenant des sels dissous, des gaz, des composés organiques, des solides non dissous et des micro-organismes vivants. Un de nos objectifs sera de montrer, via l'étude de quelques cas concrets, le lien entre les mécanismes de corrosion et les différentes propriétés du milieu marin. La protection contre cette dégradation, qui doit être envisagée dès la conception du système, et le choix des matériaux sont eux aussi intimement liés à la spécificité du milieu.
Ainsi, l'article décrit tout d'abord le milieu marin sous tous ses aspects, physico-chimiques, biologiques et hydrodynamiques. Les principaux mécanismes de la corrosion marine des matériaux métalliques et leur relation avec les spécificités du milieu sont ensuite exposés. Les mesures de prévention à prendre dès la conception d'une structure, les règles à suivre pour le choix des matériaux et les méthodes de protection contre la corrosion en environnement marin sont discutées dans la troisième et dernière partie.
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MOTS-CLÉS
état de l'art biocorrosion corrosion galvanique piqûration protection cathodique Sciences et génie des matériaux Revêtements et traitements de surface
KEYWORDS
state of the art | biocorrosion | galvanic corrosion | pitting corrosion | cathodic protection | Materials science and engineering | Coatings and surface treatments
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2004 par Juan CREUS, René SABOT, Philippe REFAIT
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Prévention et protection2. Mécanismes de la corrosion marine
Les principaux modes de corrosion sont tous susceptibles de se produire. Les particularités de l'eau de mer induisent cependant aisément la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse, favorisées par les ions chlorures, la corrosion galvanique, favorisée par la conductivité électrique élevée, et la biocorrosion, favorisée par l'activité biologique. Enfin, la corrosion marine se déroule de façon différente selon que le métal est immergé en permanence, en alternance avec des périodes de séchage, en contact avec les seuls embruns, etc.
2.1 Zones de corrosion
Le comportement à la corrosion des matériaux peut varier considérablement en fonction de leur condition d'exposition et l'on doit distinguer différentes zones, comme résumé sur la figure 2.
-
La zone atmosphérique désigne la partie de l'atmosphère où des particules d'origine marine peuvent être présentes. Dans cette zone, se produit une corrosion dite « atmosphérique », qui désigne la réaction d'un métal avec le dioxygène de l'air lorsque l'humidité et certains polluants permettent la formation d'un électrolyte à la surface. Les mécanismes sont voisins de ceux de la corrosion en milieux aqueux, mais s'en distinguent sur les points suivants :
-
l'électrolyte s'évapore lors des périodes de séchage et se reforme lors des périodes humides ;
-
l'électrolyte peut être présent sous forme d'un film liquide très mince où le dioxygène consommé à la surface du métal est donc aisément renouvelé ;
-
les produits de corrosion ne sont pas évacués par l'électrolyte.
Les polluants connus pour aggraver notablement la vitesse de corrosion atmosphérique sont le dioxyde de soufre SO2 , caractéristique des atmosphères urbaines et industrielles, et les chlorures Cl–, caractéristiques des atmosphères marines. Ainsi la corrosivité d'une atmosphère dépend principalement de trois paramètres : l'humidité relative, qui conditionne la condensation d'un film mince d'électrolyte sur les surfaces métalliques, la teneur en dioxyde de soufre SO2 et la teneur en ions Cl– ...
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Mécanismes de la corrosion marine
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LANDOLT (D.) - Corrosion et chimie de surface des métaux. - Collection Traité des matériaux, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, , vol. 12, Lausanne (1993).
-
(2) - BÉRANGER (G.), MAZILLE (H.) (sous la direction de) - Corrosion des métaux et alliages – Mécanismes et phénomènes. - Hermès Science Publications, Paris (2002).
-
(3) - BOCKRIS (J.O.M.) et DRAZIC (D.M.) - Electrochemical Science - (1972).
-
(4) - SCHREIR (L.L.) - Corrosion. - Newnes-Butterworths, Londres (1976).
-
(5) - TRETHEWEY (K.), CHAMBERLAIN (J.) - Corrosion and society. - Dans : Corrosion for students of science and engineering, Editions Longman Scientific and Technical (1989).
-
(6) - RILEY (J.P.) et CHESTER (R.) - Introduction to marine chemistry. - Academic...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Forum corrosion marine http://www.marinecorrosionforum.org/forum.html
International congress on marine corrosion and fouling (ICMCF) http://www.icmcf.org
Forum sur la biodétérioration des matériaux (CEFRACOR) http://www.cefracor.fr
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NF EN ISO 8044 (2000), Corrosion des métaux et alliages – Termes et définitions
NF EN ISO 9223 (2012), Corrosion des métaux et alliages – Corrosivité des atmosphères – Classification, détermination et estimation
NF EN ISO 12473 (2000), Principes généraux de la protection cathodique en eau de mer
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