Corrosion : définition, causes, effets et prévention
La corrosion, processus chimique, survient quand le métal rencontre l'oxygène et l'humidité. Quels sont les signes, les effets sur les biens et comment la prévenir ?
L'une des conséquences de la pollution atmosphérique dont on parle rarement est l'effet de la corrosion sur les matériaux synthétiques à travers le monde. Les niveaux de corrosion ont augmenté en conséquence avec l’intensification de la pollution atmosphérique dans les pays industrialisés. Comment se forme la corrosion ? Quels en sont les effets sur l’environnement et la santé ? Comment la prévenir ?
Qu’est-ce que la corrosion ?
Selon EonCoat, la corrosion est le processus de dégradation d'un matériau provoqué par une réaction chimique avec son environnement. La corrosion du métal se produit lorsqu'une surface exposée entre en contact avec un gaz ou un liquide, et lorsque le processus est accéléré par l'exposition à la température chaude, aux acides et aux sels.Comment se forme la corrosion ?
La corrosion, processus chimique, survient donc quand le métal rencontre l'oxygène et l'humidité. Ce contact le transforme en une "batterie" électrochimique. Une zone du métal devient l'anode, perdant des électrons et s'oxydant, tandis que la cathode reste intacte. La perte d'électrons à l'anode forme de l'oxyde métallique, ou rouille. L'eau et l'oxygène dans l'air favorisent ce processus, la pollution et les variations de température peuvent l'amplifier, accélérant ainsi la corrosion. La raison en est que les contaminants aéroportés tels que les matières particulaires naissent suite à des réactions chimiques entre liquides et solides. Ces mêmes liquides et solides, notamment le sel et le carbone noir, peuvent interagir avec les molécules contenues dans les métaux et accélérer la désintégration.
Bien que le mot « corrosion » soit utilisé pour décrire la désintégration des métaux, tous les matériaux naturels et synthétiques sont sujets à la dégradation.
Découvrez les explications de la vidéo de Jamy "C'est pas sorcier" : D'où vient la corrosion ?
D’où vient la corrosion ? (C’est pas sorcier)
Les différents types de corrosion
Corrosion par piqûres
Elle se concentre sur de minuscules zones, où elle crée des cavités ou des trous profonds. Ce type insidieux de corrosion est particulièrement dangereux, car il peut infliger des dommages importants aux structures métalliques, souvent sans être immédiatement visible ou détectable.Corrosion uniforme
Elle se répartit de manière égale sur tout le métal. Elle est facile à voir et à mesurer. Cette égalité simplifie les choix de réparation ou de remplacement. Les décideurs peuvent ainsi agir rapidement pour préserver l'intégrité des structures.Corrosion caverneuse
Elle agit comme celle par piqûres mais sur de plus grandes surfaces, plus profondément. Elle forme des cavités sous le métal. Ces zones endommagées menacent sérieusement la structure. Leur détection précoce est essentielle pour éviter des dégâts significatifs et maintenir la sécurité.Corrosion galvanique
Quand deux métaux différents entrent en contact dans un électrolyte (minéraux qui transportent une charge électrique lorsqu’ils sont dissous dans un liquide : sodium, potassium…, le métal le plus anodique se corrode, protégeant le cathodique. Ce phénomène est courant dans les structures mixtes.Corrosion sous contrainte
Elle menace essentiellement les aciers inoxydables, surtout en présence d'ions chlorure. Elle affaiblit les composants sous faibles tensions, bien avant d'atteindre leur limite d'élasticité. Les ions chlorure aggravent les fissures, accélérant la dégradation. Souvent indétectable au début, cette corrosion peut provoquer une rupture inattendue du composant, posant un risque sérieux de défaillance soudaine.La corrosion atmosphérique
C’est le résultat de l'interaction entre les matériaux et l'air, influencée par l'oxygène, le dioxyde de carbone, l'humidité et les polluants comme le soufre et le chlore. Les variations climatiques complexifient ce phénomène, qui varie selon la région et le temps.Une étude sur la corrosion atmosphérique apporte des informations supplémentaires
Une étude récente sur la corrosion atmosphérique a permis de mieux comprendre comment les polluants aéroportés affectent directement les métaux dans un environnement urbain.
Les chercheurs ont émis une première thèse selon laquelle la corrosion atmosphérique des métaux et de leurs alliages est très fréquente dans les villes industrielles en raison de la concentration élevée de polluants corrosifs dans l'air. La pollution de l'air dans une grande ville accélérerait le process de corrosion et contribuerait à la dégradation des métaux plus rapidement que si la pollution était à un niveau inférieur.
Pour tester cette théorie, les chercheurs ont exposé pendant 12 mois plusieurs échantillons de métaux dans un environnement urbain industriel afin de déterminer l'effet des particules aéroportées sur le taux de corrosion. Ils ont choisi une zone fortement polluée dans la ville d’essai.
L'étude a révélé que la corrosion des métaux était beaucoup plus rapide en hiver, lorsque les niveaux de pollution étaient à leur maximum.
Cette augmentation de la pollution est due à l’augmentation des émissions générées par les centrales électriques et les installations de chauffage situées à proximité, ainsi que par les émissions de véhicules et les fours de chauffage largement utilisés à cause du froid.
Le dioxyde de soufre, le dioxyde de carbone, les poussières et l’humidité étaient les polluants les plus courants ayant accéléré la corrosion.
La corrosion marine
Dans l'eau de mer, les ions de sel intensifient la corrosion, représentant un problème significatif pour les infrastructures et les navires maritimes. Cette accélération de la corrosion par le sel exige des mesures de protection (filtration d’air dans le milieu marin) renforcées pour préserver la durabilité et la sécurité des constructions et des bateaux exposés à cet environnement agressif.La corrosion des métaux
Chaque métal a ses propres vulnérabilités à la corrosion, nécessitant des stratégies spécifiques pour sa protection.La corrosion de l’aluminium
Bien que résistant à la corrosion, l'aluminium peut souffrir de corrosion galvanique en présence d'autres métaux.
Quels sont les signes de la corrosion ?
Les signes visibles de la corrosion, comme les tâches inhabituelles et la rouille allant du brun rougeâtre au orange, signalent la détérioration des métaux. Les changements de couleur (du noir au vert) indiquent également une corrosion. Identifier rapidement ces indices est essentiel pour agir avant que les dommages ne deviennent irréparables. Une surveillance régulière aide à préserver la durabilité et la sécurité des structures métalliques, permettant des interventions préventives ou correctives ciblées pour maintenir l'intégrité des matériaux.
Effets et enjeux de la corrosion
Les spécialistes de la corrosion ont identifié le dioxyde de soufre (SO2) produit par les émissions des centrales électriques et les véhicules comme l’un des principaux facteurs de la corrosion.
Sur l’environnement.
La corrosion entraîne la libération de métaux lourds dans l'environnement, ce qui accroît la pollution et endommage les écosystèmes. Cette diffusion de substances toxiques affecte la qualité de l'eau et du sol, menaçant la biodiversité et la santé des habitats naturels. Les fortes concentrations de dioxyde de soufre peuvent nuire aux arbres et aux plantes en détruisant leur feuillage et en entravant leur croissance. Une étude récente de Greenpeace (classement des points chauds de la pollution atmosphérique mondiale par le SO2) indique également que de fortes concentrations en dioxyde de soufre peut fortement polluer l'air et entraîner des morts prématurées.
Sur les biens
La corrosion n’affecte pas que les monuments construits par l’homme. Elle touche également les objets proches des habitations, tels que les véhicules, les barbecues, le mobilier d’extérieur et les appareils ménagers. De plus, la corrosion peut endommager les centres de données, les installations de contrôle des process industriels, ainsi que les sites de production sensible et les lieux culturels historiques. Pour toutes ces applications, il est nécessaire de mesurer la corrosion.
La corrosion dégrade également des infrastructures importantes telles que les autoroutes en acier renforcé, les pylônes électriques, les parkings et les ponts.
La corrosion, dégradant les biens matériels, augmente les frais de maintenance et diminue la durée de vie des infrastructures. Elle engendre des coûts supplémentaires significatifs et nécessite des interventions fréquentes pour préserver l'intégrité des structures affectées.
« Nous savons que de nombreuses industries commerciales telles que les industries pétrolières et gazières, l’industrie du bâtiment et celle de l’électronique sont vulnérables aux effets de la corrosion », a déclaré le responsable du segment Filtration moléculaire de Camfil USA. « Sans méthodes de contrôle, il y aura probablement une défaillance des équipements et de la structure pouvant avoir des conséquences catastrophiques. C’est pourquoi la filtration moléculaire est si essentielle pour éliminer les agents corrosifs de l’air et assurer l’intégrité structurelle. ».
Impact des gaz corrosifs sur la santé
Le dioxyde de soufre ne contribue pas seulement à la désintégration des métaux et d’autres matériaux ; il a également des effets néfastes sur la santé. La United States Environmental Protection Agency (EPA-agence américaine de protection de l'environnement – Sulfur Dioxide Basics) a révélé qu’une exposition à court terme au dioxyde de soufre peut aggraver les symptômes de l’asthme et rendre la respiration difficile.
Par ailleurs, les structures affaiblies par la corrosion risquent de s'effondrer, représentant une menace immédiate pour la sécurité des personnes. Ce danger souligne l'importance d'une surveillance et d'une maintenance rigoureuses pour prévenir les accidents et protéger le public.
Contrôler l’environnement intérieur
Les épurateurs d’air industriels et les systèmes de filtration moléculaire retirent efficacement les contaminants de l'environnement, réduisant ainsi le risque d'accélération de la corrosion sur les métaux et les structures exposées.Autres articles à lire :
CamCarb XG, filtre moléculaire cylindrique, résistant à la corrosion et conçu pour obtenir le meilleur coût total d’exploitation pour l'élimination des gaz corrosifs, odorants et irritants.
Camcarb VG, élimination efficace des contaminants corrosifs
Détecter les environnements propices à la corrosion
Les capteurs intelligents, tels que le AirImage-COR, identifient précisément les environnements propices à la corrosion. Cette technologie avancée facilite une action proactive, offrant la possibilité d'agir rapidement pour prévenir les dommages avant qu'ils ne deviennent graves et coûteux.Choisir un matériau non-corrosif
Intégrer des matériaux anti-corrosion dès la phase de conception représente une approche préventive essentielle, minimisant ainsi les risques futurs de dégradation et prolongeant la durabilité des structures et équipements.Revêtements et peintures spécifiques
L'application de revêtements protecteurs et de peintures conçues pour résister à la corrosion crée une défense robuste, empêchant les agents corrosifs d'atteindre et d'endommager la surface des matériaux.Prévenir la corrosion à la maison
Il existe plusieurs manières de prévenir la corrosion à la maison. Vous pouvez commencer par utiliser des traitements de surface sur tous les métaux afin de les protéger contre les polluants aéroportés. Vous pouvez ensuite galvaniser tous les produits métalliques, ce qui les rend très résistants à la corrosion.Informations associées
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