Transcript Protections contre la corrosion

Chapitre IV
Protections contre
la corrosion
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Modes de protection contre la corrosion
On peut proposer différents classements :
 Selon leur mode d’action
 Selon leur principe
 Selon la localisation de l’action
Méthode de protection Principe
Localisation
Revêtements
Inhibiteurs
Cinétique
Cinétique
Surface
Milieu corrosif
Protection cathodique
Protection anodique
Thermodynamique Métal
Cinétique
Surface
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Modification du milieu
 Diminution ou augmentation de la température !
 Diminution ou augmentation de la vitesse d’écoulement !
 Élimination de l’oxygène ou des oxydants
 Modification de la concentration d’espèces solubles
 Modification du pH
…
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Choix d’une solution anticorrosion
 Choix de matériaux résistants
 Choix de matériaux non résistants :
• Maîtrise de leur vitesse de corrosion ⇒ corrosion
uniforme
• Contrôle et maintenance : politique de remplacement
• Utilisation d’une protection
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Protection par
revêtements
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
INTRODUCTION
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Types de revêtements
 Revêtements organiques :
• Peintures solvantés, hydrosolubles, en poudre, à haut
extraits secs, réticulantes sous rayonnement
• Revêtements collés
 Revêtements métalliques :
• Bains du métal fondu : Zn, Pb, Sn, Al et alliages
• Dépôts électrolytiques : Cu, Ni, Cr, Cd, Sn, Zn, Ag,…
• Métallisations : Zn, Al et alliages Al-Zn ou Al-Mg
• Dépôts plasma : Mo, Ni, Co, …
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Types de revêtements
 Revêtements minéraux :
• Vitrification ou émaillage : verres, aluminosilicates,
borosilicates, …
• Revêtements de maçonneries : ciments et enduits
• Dépôts plasma : oxydes et carbures métalliques
 Traitements de surface :
• Traitements de diffusion
• Traitements de conversion
• Grenaillage de précontrainte
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
REVETEMENTS
ORGANIQUES
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Propriétés attendues d'un revêtement
protecteur
 Protection de l'acier contre la corrosion
 Durabilité du revêtement dans les
conditions d'usage
 Revêtement adhérent au subjectile
 Résistance aux agressions mécaniques
 Faible perméabilité à l'humidité, à
l'oxygène, aux ions corrosifs (dioxyde de
soufre, sels marins)
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
CAHIER DES CHARGES
 Applicable dans des conditions spécifiques
 Séchage dans un temps limité
 Conduit à un revêtement possédant les
propriétés attendues
 "Mouille" la surface de sorte que le film sec
soit adhérent au subjectile
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Peinture = composite
matrice (liant)
pigments et charges
O O O O O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O O O O O
ACI ER
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
10 µm
ISITV
E. ARAGON
PREPARATION DES
SURFACES
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
LA PREPARATION DE SURFACE
Pourquoi ?
– Rugosité du subjectile
– Propreté du subjectile
Conséquences ?
– Adhérence du feuil
– Longévité du feuil
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Propreté : élimination des
contaminants de l’acier
 Calamine
 Anciens revêtements
 Rouille ( produits de corrosion solides )
 Poussière
 Huile et graisse
 Produits de corrosion solubles (sels)
 Eau
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Déroulement des opérations de
préparation de surface
 Préparer les tôles
 Dégraisser
 Éliminer les sels solubles
 Nettoyer et décaper
 Dépoussiérer
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
La préparation de surface débute
avec la préparation de l’acier
 arrondir les arêtes vives (rayon de 2 mm)
 éliminer les projections de soudure
 meuler les soudures et les tranches
 meuler les bords de coupe oxycoupés
 atténuer les cavités
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Problème de recouvrement d’1
film de peinture sur 1 arête vive
film de peinture
Arête vive
(sous épaisseur)
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
Subjectile
Près de
l’arête
(surépaisseur)
Plan central
(épaisseur moyenne du
film de peinture)
ISITV
E. ARAGON
Défauts de soudure à rectifier
graton
Angle droit
Burinage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
irrégularité
Meulage : ISO 12 944 - 3
ISITV
E. ARAGON
Type de solvants
 AROMATIQUES
– Toluène,
– Xylène
 ALIPHATIQUES
– Hexane
– white spirit
– Essence de térébentine
 CHLORES
– Trichloroéthane
– trifluorotrichloroéthane
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Elimination d’huile
et de graisse





Nettoyage aux solvants
Nettoyage avec des détergents
alcalins
Nettoyage à la vapeur
Nettoyage par ultrasons
Nettoyage électrolytique
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Elimination des sels solubles
 Nettoyage à l’eau douce
 L’eau chaude réduit le
temps de séchage et la
qualité de fleur de rouille
 Suivi d’un séchage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Nettoyage et décapage
 Produits éliminés
– Calamine
– Rouille ( produits de corrosion non solubles )
– Anciens revêtements
 Méthodes
– Nettoyage à la main ou à la machine
– Nettoyage à la flamme
– Décapage par projection
– Décapage chimique
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Nettoyage
 A la main et à la machine
–
–
–
–
Grattage
Brossage manuel
Brossage mécanique
Meulage
 A la flamme
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Les décapages par projection d’abrasif
 Décapage en voie sèche
 Décapage en voie humide
 Décapage centrifuge
 Décapage avec aspiration
 Décapage à l’eau sous ultra haute
pression ( UHP )
 Décapage en voie humide avec
adjonction d’abrasif
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Différents procédés de décapage
air/abrasifs
Décapage par projection d'abrasif à l'air sec sablage à l'air comprimé (dry blasting)
Eau
Décapage humide par projection d'abrasif nettoyage avec un liquide sous pression
(slurry blasting)
Air/Abrasifs
Sablage à l'abrasif par air comprimé
humide. Décapage humide par projection
d'eau et adjonction d'abrasif (wet blasting)
Eau
Eau
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
Décapage par projection d'eau
sous haute et ultra-haute pression
(hydro blasting)
ISITV
E. ARAGON
Décapage à haute et ultra haute
pression
Avantages :
 Élimination des contaminants solides
 Élimination des sels solubles
 Pas de poussière
 Récupération et traitement des déchets
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Décapage à haute et ultra haute
pression
Inconvénients :
 Mauvaise visibilité
 Enrouillement instantané
 Pas de rugosité
 Nombreux guides, NFT 35520 - ISO
12944
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Elimination de la poussière
 Balayage à l’air comprimé
 Dépoussiérage par aspiration
 Nettoyage à l’eau douce sous
pression
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DEFINITION D’UNE
PEINTURE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
COMPOSITION D’UNE PEINTURE
 Liant
 Composés volatils
 Pigments
 Charges
 Additifs
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
LIANT
Détermine les propriétés
principales du feuil
- cohésion et flexibilité
- adhésion du feuil
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DIFFERENTS TYPES DE LIANTS
 Liant formé avant application
- vinylique
- latex
- caoutchouc chloré
- alkyde
 Liant formé à l'application
- époxyde
- polyuréthane
- polyester
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
COMPOSES VOLATILS
 Permettre l'application
en réduisant la
viscosité
 Elimination complète
des composés volatils
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
- alcool
- acétate de butyle
- cétones (MIBCMEC)
- xylène
- white-spirit
- eau
ISITV
E. ARAGON
PIGMENTS
 Contribuer à la protection




anticorrosion
Apporter la couleur et
l'opacité du revêtement
Contribuer à la dureté et à la
résistance à l'abrasion du
revêtement
Diminuer la perméabilité
Etre inerte au rayonnement
UV/visible
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
 Types de pigments
(poudre)
 Oxydes de fer - jaune
- rouge
 Dioxyde de titane
(blanc)
 Poussière de zinc
(gris)
ISITV
E. ARAGON
CHARGES
 Bon marché
 Insoluble dans le liant
 Faible pouvoir colorant
et opacifiant
 Permet d'ajuster la CPV
à faible coût
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
Types de charges :
 Silices (Si O2) - quartz
 Silicates (d'aluminium)
 Sulfates
- sulfates de barium
- sulfates de calcium
 Carbonates (de calcium)
ISITV
E. ARAGON
ADDITIFS







Agent rhéologique (épaississants)
Agent anti-mousse
Agent anti-sédimentation
Agent anti-peau
Catalyseur
Absorbant U V
Plastifiants
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
FORMATION D’UN
REVETEMENT

Transformation d'un liquide en
solide
- séchage par voie physique
- séchage par réaction chimique
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
SECHAGE PHYSIQUE
Evaporation des composés volatils
Acie r
Acie r
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
SECHAGE PAR OXYDATION
Evaporation de solvants
Acier
Oxygène
Acier
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
SECHAGE PAR RETICULATION
A
+ B
Application
Réticulation
AC I E R
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
MODES DE SECHAGE
Séchage physique
Séchage par oxydation
caoutchouc chloré
vinylique
bitume
Alkyde à l'huile
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
époxy ester
Séchage par réticulation
époxy
polyuréthanne
polyester
éthylsilicate de zinc
ISITV
E. ARAGON
SYSTEME DE PEINTURE
Finition :
Aspect de surface, brillant, couleur et fonctions spécifiques
Intermédiaire :
Protection par effet barrière, augmentation de l'épaisseur,
bonne adhésion au primaire et à la finition.
Primaire :
Adhésion à l'acier et protection anticorrosion
Acier
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
SYSTEME DE PEINTURE
AERONAUTIQUE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
EFFET BARRIERE
 Pigments lamellaires (oxyde de fer
micacé,écailles de verre, ...)
 Alkyde, bitumineuse, époxy, caoutchouc
chloré, polyuréthanes, vinyliques
Faible perméabilité à l'eau
Bonne adhésion entre le primaire et l'acier
Finition
Intermédiaire
Primair
e Acie
r
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
Surface propre exempte de sels
ISITV
E. ARAGON
PROTECTION PAR
INHIBITION
 Peintures à base de phosphate de zinc ou
de plomb
Absorption d'humidité (mouillage du primaire)
Réagit avec la surface
Couche de passivation
Finition
Intermédiaire
Primaire avec inhibiteur
Acier
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
PROTECTION CATHODIQUE
 Zinc à liant silicate d ’éthyle
 Zinc à liant époxydique
corrosion préférentielle
du zinc
Zn2+
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
Finition
Intermédiaire
Primaire riche en zinc
Acier
ISITV
E. ARAGON
MODES DE
CORROSION
ASSOCIES AUX
PEINTURE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
PATHOLOGIES
Cloquage osmotique
 Autres défauts de préparation de
surface
 Délaminations et décollements
 Défauts d’application

CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
PHENOMENE OSMOTIQUE
Solution de sels solubles
membrane semi
perméable
eau
pure
avant équilibre
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
après équilibre
ISITV
E. ARAGON
CLOQUAGE OSMOTIQUE
(Présence d'impuretés)
revêtement
vapeur d'eau
air humide
eau ou eau salée
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
A
C
I
E
R
Humidité
absorbée par
les sels
Sels ou
solvants
hydrosolubles
Solution
saline formée
par la vapeur
d'eau par
dissolution des
sels solubles
ISITV
E. ARAGON
CLOQUAGE OSMOTIQUE
(Présence de vide)
vapeur
d'eau
pénétrant
dans des
vides
(zone de
faible
adhérence)
A
Fe++
OH- C
C
I
Corrosion de l'acier
et formation de sels
solubles
E
R
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
A
Cloquage
décollant le
revêtement
I
E
R
ISITV
E. ARAGON
Cloquage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DEFAUT DE PREPARATION DE SURFACE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DEFAUT DE PREPARATION DE SURFACE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DEFAUT DE PREPARATION DE SURFACE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
DEFAUT DE PREPARATION DE SURFACE
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Défaut de séchage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Défaut de séchage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Délamination
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Délamination due à
une incompatibilité
entre les différentes
couches du
système de
peinture
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Piqûre de rouille
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Farinage
Couche finale époxy
Lumière du jour
Primaire
Acier décapé
Farinage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Farinage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Farinage
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Craquelures
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON
Compatibilité entre
protection cathodique et peintures
Couplage fréquent de peinture et protection cathodique
⇒ Protection cathodique peut suppléer aux éventuelles
altérations du feuil
Application d’un revêtement permet de diminuer la demande
en courant de la protection cathodique
⇔ diminution de la masse d’anodes sacrificielles
⇔ économie
Problèmes de détérioration de protection passive peuvent se
présenter aux environs des anodes de courant imposé
⇔ Surprotection (peintures saponifiables non conseillées)
CORROSION - Chapitre IV : Protection par revêtements
ISITV
E. ARAGON