Prévention et lutte contre la corrosion
Bernard Normand
Nadine Pébère
Caroline Richard
Martine Wery
PRESSES POLYTECHNIQUES ET UNIVERSITAIRES ROMANDES
PRÉFACE v
AVANT-PROPOS xvii
CHAPITRE 1 COÛT DE LA CORROSION
Jean-Louis Crolet
1.1 Le rôle ubiquiste du temps 1
1.2 Insertion de la prévention de la corrosion dans la politique générale des entreprises et des collectivités 5
1.3 Le passage obligé par la mesure des coûts globaux de corrosion 8
1.4 Exemple de la production pétrolière dans le périmètre ex-Elf de Totalfinaelf 10
1.5 Références utiles 17
CHAPITRE 2 LES FACTEURS DE LA CORROSION
Gérard Béranger et Henri Mazille
19
2.1 Introduction 19
2.2 Facteurs liés au matériau et à la surface 20
2.3 Facteurs liés au milieu 32
2.4 Conclusions 42
2.5 Références bibliographiques générales 43
CHAPITRE 3 LE MATÉRIAU ET SA MICROSTRUCTURE FACE À LA CORROSION
Jacques Foct
3.1 introduction 45
3.2 Réflexions suggérées par l'examen de phénomènes induits par un environnement aqueux 46
3.3 Phénomènes résultant de réactions solide - Gaz à haute température 51
3.4 Corrosion et fragilisation par les métaux liquides 56
3.5 Conclusion 58
3.6 Bibliographie 59
CHAPITRE 4 PITTING CORROSION OF STAINLESS STEELS : THE IMPORTANCE OF BEING A METALLURGIST
B. Baroux
4.1 Introduction 61
4.2 The metallurgical processing 63
4.3 The sulphide inclusions 65
4.4 Concluding remarks : the importance of being a metallurgist 75
4.5 References 77
CHAPITRE 5 PRÉPARATION DES SURFACES
Marie-Pierre Gigandet, Martine Wéry, Patrick Benaben
5.1 Introduction 79
5.2 Préparation de surface d'un matériau « nu » avant traitement de surface 79
5.3 Préparation avant mise en peinture 89
5.4 Références bibliographiques 94
CHAPITRE 6 MODIFICATION DES SURFACES ET LUTTE CONTRE LA CORROSION
P. Steyer, B. Normand, J. Halut, J.-C. Catonné, J. Pagetti
6.1 Introduction 99
6.2 Ingénierie des surfaces - conception 100
6.3 Diversité des Revêtements et Traitements de Surface 101
6.4 Revêtements, traitements de surface et lutte contre la corrosion 104
6.5 Corrodabilité des revêtements et traitements de surface 109
6.6 Nouvelles tendances en matière de RTS 114
6.7 Conclusion 115
6.8 Références 116
CHAPITRE 7 ÉVALUATION DE LA PROTECTION CONTRE LA CORROSION ASSURÉE PAR DES REVÊTEMENTS ORGANIQUES
Hisasi Takenouti
7.1 Introduction 123
7.2 Transition vitreuse des polymères 123
7.3 Transition vitreuse et propriété barrière 126
7.4 Module thermomécanique et module d'impédance électrochimique 127
7.5 Relaxation moléculaire 128
7.6 Relaxation diélectrique 131
7.7 Spéctroscopie d'Impedance électrochimique 132
7.8 Mécanismes de prise d'eau 138
7.9 Conclusion 143
7.10 Références 144
CHAPITRE 8 CORROSION ET CONTRAINTES MÉCANIQUES
1re Partie Dimensionnement des structures affectées par la corrosion : une introduction 147
Eric Andrieu
8.1 Dimensionnement de structures conçues pour durer 147
8.2 Le dimensionnement sous chargement mécanique statique 148
8.3 Critère de non-rupture 163
8.4 Conclusion 165
8.5 Bibliographie de la 1re partie 167
2e Partie Relation entre déformation sous sollicitations mécaniques et oxydation en température 169
Gérard Moulin
8.9 Introduction 169
8.10 Relation entre les contraintes et le phénomène d'oxydation 170
8.11 Influence du mode de sollicitation mécanique 172
8.12 Fatigue thermique 197
8.13 Quelques moyens d'étude spécifiques pour le suivi des interactions oxydation-contrainte en température 200
8.14 Quelques solutions possibles pour améliorer le comportement de systèmes sollicités mécaniquement en température sous oxygène 203
8.15 Références de la 2e partie 206
CHAPITRE 9 LES CONTRAINTES MÉCANIQUES. LA CORROSION SOUS CONTRAINTE
Monique Puiggali
9.1 Introduction 211
9.2 Phénoménologie de la Corrosion sous contrainte 212
9.2.1 Manifestations 212
9.3 Les mécanismes mis enjeu 215
9.4 Les facteurs prépondérants 217
9.5 Moyens de lutte 223
9.6 Conclusion 225
9.7 Bibliographie 226
CHAPITRE 10 DE LA TRIBOCORROSION
Pierre ponthiaux, StefanoMischler, Caroline Richard, François Wenger
10.1 Préambule 229
10.2 L'approche tribologique des surfaces aujourd'hui 229
10.3 Les techniques d'investigation en tribocorrosion 230
10.4 Les techniques électrochimiques utilisées en tribocorrosion 239
10.5 Les mesures de protection en tribocorrosion 249
10.6 Bibliographie 252
CHAPITRE 11 LES TRAITEMENTS MÉCANIQUES DE SURFACE ET LA RÉSISTANCE À LA CORROSION
Patrice Peyre, Christelle Carboni, Christian Lemaitre, Gérard Béranger, Jan Lu
11.1 Introduction 257
11.2 Les traitements mécaniques de surface 257
11.3 Résistance à la corrosion des surfaces traitées mécaniquement 261
11.4 Discussion : les effets mécanochimiques 265
11.5 Conclusion 268
11.6 Références 269
CHAPITRE 12 INTRODUCTION D'HYDROGÈNE DANS LES ACIERS
1re Partie Rôle de paramètres physicochimique et métallurgiques sur la fragilisation par l'hydrogène 273
Jacques Galland, Jaroslav Sojka, Michel Jérome
12.1 Introduction 273
12.2 Les chargements en hydrogène 275
12.3 Essais mécaniques en présence d'hydrogénation 290
12.4 Piégeage de l'hydrogène 296
12.5 Rôle des paramètres métallurgiques sur la fragilisation par l'hydrogène 298
12.6 Synthèse des principales formes de F.P.H. 303
12.7 Conclusion générale 305
12.8 Bibliographie de la 1e partie 306
2e Partie Évolution des connaissances sur la fragilisation par l'hydrogène cathodique 311
Jean-Louis Crolet
12.9 Introduction 311
12.10 Le « nouvel » hydrogène 313
12.11 Références de la 2e partie 318
CHAPITRE 13 LA PROTECTION ÉLECTROCHIMIQUE : PROTECTION CATHODIQUE ET PASSIVATION ANODIQUE
Chantal Compère, Jean-Michel Fourez, Marcel Roche
13.1 Introduction 321
13.2 Principes 322
13.3 Conception et mise en uvre 349
13.4 Suivi et monitoring 355
13.5 Conclusion 364
13.6 Références 365
13.7 Références utiles 366
13.8 Rappel des normes et standards professionnels 368
CHAPITRE 14 PRÉVENTION DE LA CORROSION : INFLUENCE DE LA CONCEPTION ET DE L'ASSEMBLAGE DES PIÈCES 371
Lionel Renaud, Jean-Michel Cuntz
14.1 Introduction 371
14.2 Conception des pièces et tenue à la corrosion 372
14.3 Corrosion des assemblages soudés 380
14.4 Conclusions 405
14.5 Références 405
CHAPITRE 15 EXAMENS NON DESTRUCTIFS POUR LA DÉTECTION DE LA CORROSION
1re Partie Généralités 409
Didier Caron, Jacques Rivenez, Bruno Bruez
15.1 Introduction 409
15.2 Les examens non destructifs dits « de surface » 410
15.3 Méthodes de Contrôle Non Destructif dites « Volumiques » 419
15.4 Le Contrôle Non Destructif par ultrasons 420
15.5 Le Contrôle Non destructif par Thermographie infrarouge 426
15.6 L'émission Acoustique 427
15.7 Conclusions de la lre partie 430
15.8 Bibliographie de la 1re partie 431
2e Partie Applications industrielles de détection de la corrosion par la technique d'émission acoustique 437
Alain Proust, Jean-Claude Lenain
15.9 Introduction 437
15.10 Principe de la mesure 437
15.11 Application à un système de tuyauterie 438
15.12 Détection de corrosion active sur structure en acier inoxydable 439
15.13 Localisation de zone endommagée sur structure en acier inoxydable 440
15.14 Application sur réservoir de stockage pétrolier 441
15.15 Conclusion de la 2e partie 442
15.16 bibliographies de la 2e partie 442
CHAPITRE 16 CONTRÔLE ET SUIVI DE LA CORROSION : TESTS ET MÉTHODES
Michel Keddam, Roland Oltra, Claude Duret-Thual
16.1 Iintroduction 445
16.2 Le choix des grandeurs intervenant dans la conception de l'essai 446
16.3 Modalités de la corrosion et évaluation de sa vitesse : les courbes courant-tension 452
16.4 Vers une utilisation plus avancée de l'électrochimie : composantes de la polarisation, vitesse de corrosion et impédance complexe 464
16.5 Techniques électrochimiques résolues spatialement 468
16.6 Les méthodes résolues dans le temps : analyse du « bruit électrochimique » 471
16.7 Mesures gravimétriques in situ : microbalance à quartz en corrosion 479
16.8 Références 479
CHAPITRE 17 L'EXPERTISE EN CORROSION
Sylvain Audisio
17.1 Le rôle et les missions de l'expert 483
17.2 Les objectifs de l'expertise 483
17.3 Les étapes de l'expertise 484
17.4 L'établissement des causes 490
17.5 Exemples d'expertises 491
17.6 Que dire en conclusion ? 498
17.7 Quelques références 499
CHAPITRE 18 NORMALISATION ET DÉFINITION DES ESSAIS ACCÉLÉRÉS DE CORROSION
Henri Tolosa
18.1 Introduction 503
18.2 Exemples d'essais climatiques normalisés issus de l'électrotechnique (normes CEI) 504
18.3 Fiabilité d'un produit 509
18.4 Conclusions 514
18.5 Bibliographie 515
CHAPITRE 19 PRÉVENTION ET LUTTE CONTRE LA CORROSION DANS LE DOMAINE DE LA MARINE NATIONALE : PROTECTION PAR PEINTURE
Noël Celati, Jean-Marc Lacam, Jean-Pierre Pautasso
19.1 Introduction 517
19.2 L'approche globale 518
19.3 Etude VA-VN 527
19.4 Conclusions 528
19.5 Références 528
CHAPITRE 20 LUTTE CONTRE LA CORROSION DANS L'INDUSTRIE NUCLÉAIRE
Jean-Marie Boursier, François Foct, François Vaillant, Damien Féron, Gérard Santarini, D. Cruset
20.1 Introduction 531
20.2 Apports de la R&D sur la compréhension et le traitement de la corrosion en service 531
20.3 évaluation de la corrosion des conteneurs de déchets radioactifs pendant leur stockage 542
20.4 Conclusion 551
20.5 Références 552
CHAPITRE 21 LES PHÉNOMÈNES DE CORROSION DANS LES USINES D'INCINÉRATION D'ORDURES MÉNAGÈRES (UIOM)
Guy Reumont, Gérard Moulin
21.1 Introduction 555
21.2 Fonctionnement d'une UIOM 556
21.3 Physico-chimie de l'environnement 557
21.4 Les différents mécanismes de dégradation 559
21.5 Modélisation thermochimique des phénomènes de dégradation en incinérateur 569
21.6 Illustrations micrographiques de corrosion en UIOM 572
21.7 Conclusions 575
21.8 Bibliographie 575
CHAPITRE 22 QUELQUES AVANCÉES RÉCENTES EN CORROSION À HAUTE TEMPÉRATURE
Frédéric Bernard, Sébastien Chevalier, Jean-Claude Colson, Michel Dupeux, Alain Galerie, Régine Molins, Roland Oltra
22.1 Introduction 577
22.2 Mécanismes en corrosion et protection 577
22.3 Instrumentation et mesures 584
22.4 Références 589
CHAPITRE 23 EXPÉRIENCES INDUSTRIELLES CELLULES AÉRONAUTIQUES
Jean-Michel Cuntz
23.1 Introduction 593
23.2 Facteurs spécifques 593
23.3 démarche de prévention de la corrosion 594
23.4 Moyens de lutte contre la corrosion 595
23.5 Protection des pièces élémentaires 597
23.6 Protection des assemblages 602
23.7 Conclusion 603
23.8 Bibliographie 603
CHAPITRE 24 D'UNE FUITE DE CANALISATION À UN SUCCÈS OPÉRATIONNEL : 10 ANS D'APPLICATION CONTINUE DE LA R&D
Michel Bonis, Xavier Campaignolle
24.1 Contexte 605
24.2 Résumé 607
24.3 évaluation des causes de la défaillance 607
24.4 Mise au point des moyens de prévention 616
24.5 Mise en _uvre opérationnelle 618
24.6 Conclusions 638
24.7 Références 639
24.8 Remerciements 642
CHAPITRE 25 LA CORROSION DANS LE DOMAINE DU GÉNIE CIVIL
André Raharinaivo, Guy Taché
25.1 Introduction 645
25.2 Conclusion 659
25.3 Référence 659
CHAPITRE 26 CORROSION DANS L'INDUSTRIE CHIMIQUE : INFLUENCE DE CERTAINES ESPÈCES SUR LES PHÉNOMÈNES DE CORROSION DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES DANS DIFFÉRENTS MILIEUX
Yves Cètre
26.1 Introduction 661
26.2 Cas de l'acide sulfurique 662
26.3 Cas de l'acide chlorhydrique 669
26.4 Autres exemples 672
26.5 Conclusions 675
26.6 Bibliographie 676
CHAPITRE 27 CORROSION PAR LES EAUX NATURELLES ET INDUSTRIELLES : TRAITEMENTS SPÉCIFIQUES
Jean Lédion, Francis Moran
27.1 Introduction 677
27.2 Importance de l'analyse de l'eau 678
27.3 Corrosivité des eaux vis-à-vis des métaux usuels 682
27.4 Les problèmes relatifs à chaque type de circuit 687
27.5 Traitements physiques des eaux 689
27.6 Traitements chimiques : les inhibiteurs 691
27.7 Conclusion 701
27.8 Bibliographie 701
CHAPITRE 28 BIODÉTÉRIORATION DES MATÉRIAUX
Catherine Dagbert, Chantal Compère, Damien Féron
28.1 Introduction 703
28.2 Biofilm et salissures 703
28.3 Conséquences du développement d'un biofilm : la biocorrosion. 709
28.4 Moyens de lutte et protection 715
28.5 Conclusion : quelques questions à débattre 716
28.6 Références bibliographiques 717
28.7 Bibliographies complémentaires 720
CHAPITRE 29 CORROSION ET ANTICORROSION DANS LE DOMAINE BIOMÉDICAL : CAS DES PROTHÈSES ARTICULAIRES ET DENTAIRES
Caroline Richard
29.1 Introduction 721
29.2 Procédures expérimentales 724
29.3 Comportement des différentes familles de métaux et alliages métalliques en milieux physiologiques 728
29.4 Solutions anticorrosion pour une meilleure biocompatibilité 734
29.5 Conclusion 736
29.6 Bibliographie 738
29.7 Glossaire 740
CHAPITRE 30 ANTICORROSION EN MILIEU MARIN
Philippe Refait, René Sabot, Juan Creus, Jean- Bernard Mémet
30.1 Introduction 743
30.2 Les spécificités du milieu marin 743
30.3 Prévention et choix des matériaux 748
30.4 Protection en milieu marin 752
30.5 Bibliographie 755
CHAPITRE 31 CHOIX DE MATÉRIAUX POUR LA MISE EN _UVRE DU VERRE FONDU
Pierre Steinmetz, Jean-Jacques Rameau
31.1 Introduction 757
31.2 Le milieu verre fondu 757
31.3 Corrosion parle verre fondu : quelques exemples 759
31.4 Conclusion 768
31.5 Bibliographie 768
COMITÉ DE LECTURE 770
ADRESSES DES AUTEURS 771