Thématiques - Corrosion

9.1 Protection active contre la corrosion

En présence d’une protection active contre la corrosion, les processus de corrosion électrochimique sont modifiés activement par le procédé de protection, p. ex. en agissant sur la concentration d’ions dans l’électrolyte.

9.1.1 Traitement de l’eau de boisson

Le traitement de l’eau de boisson et le choix de sa composition peuvent se faire de façon centralisée par la compagnie des eaux, qui peut p. ex. décider d’y injecter du dioxyde de carbone. Le gaz carbonique de l’eau de boisson peut empêcher la formation de couches de calcaire inhibitrices de corrosion (couches couvrantes) dans les conduites, mais aussi corroder des éléments de construction en cuivre et en acier.

Si le traitement de l’eau de boisson dans le bâtiment est décentralisé, il peut inclure p. ex. le dosage des minéraux. C’est ainsi que la mise en place de filtres empêche l’entrée de substances étrangères dans le système de conduites.

9.1.2 Préserver la propreté des installations d’eau de boisson

9.1.2.1 Rinçage des installations d’eau de boisson

Le rinçage des installations d’eau de boisson selon SSIGE W3/C3 avant leur exploitation conforme à la destination a pour but d’en éliminer les substances étrangères susceptibles d’avoir un effet corrosif, p. ex. des copeaux après des opérations d’usinage, des résidus de soudage ou de brasage, ou encore du sable.

9.1.2.2 Façonnage en fonction des matériaux utilisés

Des erreurs durant le façonnage de tuyaux peuvent entraîner des dommages par la corrosion. C’est ainsi qu’il faut choisir les outils selon le type de matériau à façonner. Cela permet d’être efficace et d’empêcher que des copeaux de divers matériaux se retrouvent dans les conduites. Des essais ont été menés en laboratoire pour étudier les effets de copeaux de divers types métalliques sur les tuyaux en acier. Ces essais ont consisté à déposer des copeaux métalliques dans des tuyaux en acier et en acier inoxydable et de les asperger avec une solution saline. Les tuyaux ont ensuite été stockés pendant plusieurs heures.

La photo ci-dessous montre les copeaux métalliques complètement corrodés et retirés après un premier essai, ainsi que les produits de leur corrosion dans le tuyau en acier inoxydable. Les produits de corrosion sont constitués de couches qui adhèrent mal sur la surface des tuyaux, ce qui permet de les enlever facilement. Les dépôts très fins restent cependant collés sur la surface. Le tuyau en acier inoxydable ne présente pas de corrosion visible.

9.1.3 Protection cathodique contre la corrosion

Dans la protection cathodique contre la corrosion, un métal non-noble fait fonction d’anode alors que le métal à protéger agit comme cathode dans le système de corrosion. On assiste alors à la dissolution du métal non-noble au lieu du métal noble (principe de fonctionnement de l’anode sacrificielle).

Comme exemple pour la protection cathodique contre la corrosion, on peut citer le zingage de tuyaux en acier au carbone: la couche de zinc sur les tuyaux en acier au carbone protège contre la corrosion en agissant comme anode sacrificielle par rapport à l’acier précieux. L’effet cathodique de la couche de zinc empêche la corrosion de l’acier. Pour le zingage des éléments de construction, il existe divers procédés, p. ex. le zingage à chaud ou le zingage par trempage.

9.1.4 Anode de protection

Les anodes de protection sont utilisées pour la protection cathodique contre la corrosion de constructions métalliques qui se trouvent dans de l’eau ou dans le sol.

Les ballons d’eau chaude sont souvent constitués d’un récipient en acier dont l’intérieur est revêtu d’une couche d’émail protectrice. Lors de la fabrication de cette couche, on ne peut cependant exclure l’apparition de fissures. Dans cette couche d’émail, il suffit de minuscules fissures pour que se forment des éléments galvaniques et donc des courants de corrosion, l’eau chaude dans le ballon ayant une action électrolytique. L’anode de protection du magnésium non-noble se dissout en solution (c’est pourquoi ces anodes de protection sont dites aussi anodes sacrificielles). Les ions de magnésium dissous se déposent dans les fissures de l’acier inoxydable du récipient (cathode) et forment une couche protectrice. Les qualités hygiéniques de l’eau ne sont pas altérées par les ions de magnésium dissous dans l’eau.

9.1.5 Anode à courant vagabond

L’anode à courant vagabond protège les ballons en acier à revêtement en émail contre la corrosion électrochimique. En présence de minuscules fissures dans le revêtement en émail, l’anode à courant vagabond fournit le courant de protection issu d’une source de courant externe (protection contre le courant de fuite). Contrairement à l’anode sacrificielle, l’anode à courant vagabond ne nécessite pas de maintenance.

9.2 Protection passive contre la corrosion

La protection passive des surfaces métalliques contre la corrosion est obtenue en les revêtant de matière synthétique, de métal, d’oxydes métalliques ou de céramique.

9.2.1 Aciers inoxydables

L’acier inoxydable se caractérise par l’élément d’alliage chrome (avec une teneur dans l’alliage d’au moins 10.5 %). Sur la surface métallique, le chrome forme une couche passive par oxydation, ce qui réduit considérablement la corrosion. A partir d’une teneur en chrome de 12 % dans l’alliage, il n’y a pratiquement plus d’érosion surfacique au niveau de la surface métallique.

Le diagramme ci-dessous montre le rapport entre la teneur en chrome et la perte de masse par corrosion dans les aciers à teneur en chrome.

9.2.2 Revêtements de protection

Les revêtements de protection empêchent le contact du métal avec le milieu corrosif.

Revêtement de protection	Photo	Description
Revêtements de protection métalliques		Les revêtements de protection métalliques peuvent être appliqués par des procédés galvaniques. Les réactions électrochimiques qu’ils déclenchent ont pour effet de déposer une couche de protection métallique sur l’élément de construction. La photo montre l’échangeur thermique revêtu de cuivre, qui se trouve intégré dans le chauffe-eau à pompe à chaleur Aquapro-Ecotherma 200.
Revêtements en émail		Les revêtements en émail sont communément utilisés comme protection passive contre la corrosion dans les accumulateurs d’eau chaude. La photo montre le revêtement en émail du ballon d’eau chaude qui est intégré dans le chauffe-eau à pompe à chaleur Aquapro-Ecotherma 200.
Tuyaux de protection et bandages d’enroulement		Les tuyaux de protection et bandages d’enroulement en matière synthétique protègent les éléments de conduite de l’humidité et d’autres matières à effet corrosif.

9.3 Protection contre la corrosion par des éléments de construction

Protéger contre la corrosion par des éléments de construction signifie choisir les divers éléments et matériaux de manière à empêcher, si possible que l’installation sanitaire soit touchée par la corrosion pendant sa durée de vie. Pour obtenir ce résultat, il faut que l’installation sanitaire ait été conçue et montée en conformité avec les normes en vigueur. Lorsqu’il n’est pas possible d’éviter des installations mixtes, il faut observer les règles d’écoulement et les indications du fabricant en ce qui concerne la compatibilité avec les matériaux.

9.3.1 Choix des matériaux

En combinant divers matériaux, on obtient, pour les diverses parties d’une installation, des propriétés optimales en termes de résistance, d’isolation thermique et d’ergonomie, etc. Ces combinaisons peuvent toutefois présenter un risque accru de corrosion. Pour la réalisation de l’installation, il convient donc de trouver un équilibre optimal entre les propriétés chimiques et physiques des matériaux. Le graphique suivant réunit les paramètres pouvant présenter un risque de corrosion.

9.3.2 Installations mixtes

Par installation mixte, on entend une installation où les éléments de conduites tels que tuyaux, raccords, brides, compensateurs et robinetteries sont constitués de différents matériaux métalliques. Les installations mixtes sont exposées à un risque de corrosion bimétallique suite à des réactions électrochimiques. Pour éviter la corrosion bimétallique dans les installations mixtes, les règles suivantes doivent être respectées:

• Les éléments de conduite en acier inoxydable ne doivent pas être assemblés en contact direct avec des éléments de conduite en acier au carbone ou en cuivre. Pour ces assemblages, il faut utiliser des pièces intermédiaires appropriées, en bronze p. ex.

• Les éléments de conduite en cuivre ne doivent pas être placés en amont d’éléments de conduite en acier galvanisé. Pour empêcher l’introduction d’ions de cuivre dans des éléments de conduite en acier galvanisé, il convient de tenir compte du sens d’écoulement.

Comme la différence de potentiel entre cuivre et acier anticorrosion est faible, il n’est pas nécessaire de recourir à des pièces intermédiaires en bronze. Une pièce intermédiaire s’impose uniquement lorsque le rapport de surface entre cuivre et acier anticorrosion n’est pas approprié, autrement dit lorsque la surface en cuivre est petite par rapport à la surface en acier.

Pour empêcher la corrosion bimétallique sur les installations mixtes, on peut, au lieu de pièces intermédiaires en bronze, utiliser des éléments d’isolation. Comme élément d’isolation, on utilisera p. ex. une vis de rappel isolante Optipress-Aquaplus 81042.

Pour toute information complémentaire sur les installations mixtes avec des produits de Nussbaum, se reporter aux descriptifs système correspondants.

Ci-dessous sont décrits des exemples issus de la pratique.

Pour assurer dans la pratique une protection contre la corrosion par des éléments de construction, Nussbaum recommande une série d’installations mixtes avec des produits de Nussbaum.