2. Protection des aciers contre la corrosion

Mieux comprendre les phénomènes de corrosion

La rouille blanche

La rouille blanche : est le nom donné aux dépôts blancs ou gris pouvant apparaitre sur le zinc.

Le zinc peut réagir avec les éléments ambiants : humidité, oxygène, dioxyde de carbone, Etc.. pour former une patine.

Cette patine se traduit par une diminution progressive de l’éclat métallique de la surface. La couche formée, insoluble, adhérente et protectrice, a comme constituant principal du carbonate basique de zinc.

Le phénomène est le plus souvent constaté lorsque de l’eau provenant de pluie ou de condensation d’humidité a été retenue, emprisonnée entre des pièces ou des tôles empilées ou colisées en vue de leur stockage ou de leur transport ou dans des détails constructifs inappropriés en couverture en zinc. Ces tâches de stockage humides présentent surtout l’inconvénient d’une mauvaise présentation par leur aspect.

POUR INFORMATION : La norme française NF EN ISO 1461 traitant de la galvanisation par immersion dans le zinc fondu (galvanisation à chaud) stipule que la présence de tâches de stockage humides ne provoquent généralement pas de diminution de résistance à la corrosion et, de ce fait, ne doit pas être considérée comme une cause de rejet des produits, tant que l’épaisseur du revêtement reste conforme à la valeur minimale demandée.

La rouille rouge

La rouille rouge :

Le processus de formation de la rouille peut être décomposé en trois étapes de base :

  1. la formation d’hydroxyde de fer par action sur le fer des ions hydroxydes conjointement constitués par réaction du dioxygène de l’air avec l’eau  
  2. l’oxydation des ions fer en hydroxyde de fer sous l’action du dioxygène de l’air finalement, la transformation spontanée de ce solide en oxyde de fer hydraté.
  3. Lorsque le fer (ou l’acier) entre en contact avec l’eau, un processus électrochimique lent débute

ON NOTERA : La protection des aciers avec du zinc magnésium permet de protéger les aciers contre ces phénomènes de corrosion des métaux et d’apporter une garantie contre la corrosion de 10 ans.

Qu’est-ce que la protection Zinc Magnésium ?

Bobine d'acier ZM

Revêtement exceptionnel

Le Zinc Magnèsium est un revêtement métallique exceptionnel qui constitue une percée dans la protection contre la corrosion et le meilleur choix pour une grande variété d’applications.

Le produit plat (bobine) en acier au carbone revêtu sur les deux faces d’un alliage zinc-aluminium-magnésium. Cet alliage, composé de 93,5 % de zinc, 3,5 % d’aluminium et 3 % de magnésium, est appliqué au moyen d’un processus continu de galvanisation à chaud.

Cette composition chimique optimale a été sélectionnée pour fournir les meilleurs résultats en terme de résistance à la corrosion.

Il est produit sur une ligne de galvanisation à chaud classique dont le bain fondu a une composition chimique unique comprenant du zinc, 3,5 % d’aluminium et 3 % de magnésium.

Avantages

La recherche et la chimie ont fait avancer la protection des aciers

Grâce à sa teneur en magnésium de 3 %, la protection ZM offre une auto-cicatrisation sur les bords coupés et une résistance supérieure à la corrosion dans les atmosphères de chlorure et d’ammoniaque. 

Cette haute résistance à la corrosion signifie que moins de revêtement métallique est nécessaire (réduction de poids), ce qui facilite les étapes de traitement comme le soudage.

La composition du revêtement métallique riche en zinc permet toutes les opérations de transformation classiques possibles avec l’acier galvanisé à chaud standard : pliage, emboutissage, clinchage, profilage, emboutissage, soudage, etc.

Excellente résistance à la corrosion : 3 à 7 fois supérieure à l’acier galvanisé (basé sur des tests en extérieur)

Effet auto-cicatrisant : Qui assure une excellente protection des bords et des perçages.

Écologique : Nécessitant moins de zinc que les revêtements en zinc pur, cela permet de préserver
les ressources naturelles et réduit considérablement les ruissellements de zinc* dans les sols.

Applications dans la construction

Utilisé dans de nombreuses applications

Un revêtement métallique innovant qui offre une protection dans les environnements les plus sévères.

  • La construction : applications en structure – support de façades ventilées, planchers mixtes, pannes de toitures et lisses de bardage, systèmes d’écoulement des eaux pluviales, solutions d’ossature légères.
  • Les appareils et équipements électriques tels que les chemins de câbles
  • L’agriculture et l’élevage: étables, structures de serre, équipement agricole
  • Les applications industrielles
  • Les infrastructures routières et ferroviaires : glissières de sécurité, équipement de protection, panneaux d’écrans acoustique, murs de protection contre la grêle
  • Les structures pour la production d’énergie solaire
  • Structure de terrasse TERRASSTEEL

Cas particuliers

Piscine et traitement par electrolyseur

Constat de corrosion électrolytique

Un volet immergé est installé dans une piscine traitée par électrolyse du sel et l’électrolyseur dispose d’un équipement de type pool-terre.

Quelques semaines après son installation, le volet, lors de son déplacement, se met en travers détériorant ainsi les capuchons des lames PVC.

Une corrosion importante des pièces de blocage de l’axe du volet est alors constatée.

Cette pièce de blocage de l’axe (mâchoire) en alliage d’aluminium est serrée par une vis inox. La corrosion sur cette photo est constatée au bout d’un mois entre mi-octobre et mi-novembre, électrolyseur à l’arrêt.

L’oxyde d’aluminium blanc se place autour de la vis inox. C’est une oxydation caractéristique d’une corrosion galvanique (mauvaise association de métaux).

2 types de corrosion sont possibles : la corrosion galvanique et la corrosion électrolytique. Petit rappel :

1. Le principe de la corrosion galvanique

La notice technique n°39 Octobre 2008 du COPREC (Confédération des Organismes indépendants de Prévention de Contrôle et d’Inspection), fixant le comportement de l’aluminium en contact avec d’autres métaux, explique qu’en milieu pouvant présenter une agressivité chimique, il faut proscrire le contact direct entre l’aluminium et les inox.
Or l’eau d’une piscine, et qui plus est traitée au sel, représente une ambiance chimiquement agressive (sel, chlore, variations acides…)

Les couples galvaniques à proscrire

Tableau des couples galvaniques

2. La corrosion électrolytique

Le bassin est soumis à un autre type de corrosion : une corrosion électrolytique. Elle intervient lorsque l’ensemble du bassin est soumis à une source extérieure de courant électrique. Afin de réaliser ce constat la tension de l’eau a été mesurée à proximité des pièces corrodées. La mesure a révélé la présence d’un potentiel électrique de 2 volts que l’on ne devrait pas trouver ici.

Tous les appareils de la piscine étant à l’arrêt, cette tension est la conséquence des courants de défaut de l’habitation qui se transfèrent vers le bassin.

Un bassin chargé électriquement à 2 V au contact de la terre végétale à 0 V produit une corrosion de type électrolytique (comme sur les bateaux).

C’est un facteur de corrosion plus global, susceptible d’attaquer l’ensemble des éléments métalliques du bassin y compris les aciers inoxydables, mais particulièrement les métaux moins nobles dont les mâchoires en aluminium. 2 V, cela peut paraître peu car c’est une tension très faible dans nos habitudes et usages domestiques, mais une corrosion électrolytique apparaît dès 500 mV, soit 0,5 volt.

Comment les courants de défaut de l’habitation se retrouvent-ils dans la piscine ?

Les courants de défaut de l’habitation se transmettent au bassin par la liaison équipotentielle de la pompe de filtration car il y a continuité entre la masse métallique et la vis de serrage de la turbine.

Pourtant les mesures sont conformes

La mise à la terre de l’habitation est conforme (en dessous de 100 Ω) selon NF C15-100. Cela signifie qu’elle est sans danger pour les habitants et, par extension, les baigneurs. Mais il n’en reste pas moins qu’elle décharge une partie de ses courants de défaut dans le bassin et provoque une corrosion électrolytique.

Ci-dessus le point de mesure du pool-terre, qui est installé pour évacuer les courants générés par l’électrolyseur.

Conclusions

Nous sommes bien ici face à 2 facteurs de corrosion :

1- Une corrosion galvanique :  Les assemblages Aluminium-Inox sont à proscrire dans une piscine car ils sont de nature à créer un effet de “pile électrique” et corroder ainsi l’aluminium de manière accélérée. Cela rend l’assemblage trop intolérant à une eau acide (même modérément), surtout si elle est salée.

2- Une corrosion électrolytique : Les courants de défaut de l’habitation ont tendance à s’évacuer en partie dans le bassin, ce qui vient aggraver les problèmes de corrosion des pièces de blocage de l’axe.

À retenir pour éviter des problèmes de corrosion

  • Séparer les terres de l’habitation de celle de la piscine.

Cela a pour objectif d’éviter que la maison ne décharge une partie de ses courants de défaut dans la piscine et aggrave la corrosion des éléments métalliques du bassin.

  • Installer impérativement un différentiel propre à la piscine conformément à la norme NF C15-100.

Éviter les liaisons équipotentielles des échelles et plongeoirs, cela équivaudrait à les mettre en contact avec les autres métaux du bassin et donc à favoriser une corrosion galvanique.

Certains ” pool-terre ” comportent un goutte à goutte vers le piquet de terre pour obtenir une évacuation optimale des courants de défaut, ainsi qu’une anode sacrificielle en zinc ou en magnésium (ce sont des métaux plus faibles que les aluminiums qui viendront se corroder en lieu et place de ceux-ci, comme sur les bateaux).

Ils sont à privilégier dans les installations jugées sensibles aux risques de corrosion.

(Source : Manuel Martinez
Formation et expertises en électricité de piscines et spas
Professeur en électrotechnique au CFA des métiers de la piscine.)

Préconisation

Le pool terre

Le pool terre permet d’évacuer vers la terre l’électricité statique présente dans l’eau de votre piscine. Cet équipement s’avère indispensable avec l’utilisation d’un électrolyseur au sel.
On va privilégier l’installation d’un piquet de terre et sa tresse de masse indépendamment de la terre de l’habitation et de la structure métallique. Dans le cadre de la réalisation d’une structure de terrasse métallique, aluminium ou autre métaux, raccordez également votre structure à la terre avec son propre piquet et tresse de terre.
Eloignez éventuellement vos piquets de terre , maison, terrasse, et pool terre pour une meilleure efficacité.

Pique de terre et tresse de terre

La prise de terre doit être enfouie à une profondeur d’environ un mètre pour être efficace par tous les temps, aussi bien lorsqu’il gèle que par temps sec. Un piquet de terre enfoncé à une profondeur de plusieurs mètres permet parfois d’atteindre des couches géologiques de plus faible résistance.

Comment fonctionne la prise de terre ?

Le principe de la prise de terre est simple :

il s’agit de dévier le courant électrique qui s’échapperait d’un appareil sur un conducteur métallique (câble) qui finit sur un piquet (tige) enfoui dans le sol.

Visserie spécifique TERRASSTEEL

Le traitement haute qualité Ruspert

Le traitement  Ruspert® n’attribue pas ses propriétés anti-corrosion à un seul matériau.
La synergie de ces trois couches, combinées, ont de superbes qualités antirouilles :

  • 1ère couche de zinc
  • 2ème couche de film de conversion chimique
  • 3ème couche de revêtement supérieur en céramique cuite. 

Respectueux de l’environnement : Exempt de la directive européenne RoHS ,six substances dangereuses telles que : le plomb, le cadmium et le mercure, y compris le chrome hexavalent et trivalent.

Résistance à la corrosion supérieure : Excellente résistance aux gaz, aux intempéries et à d’autres types de facteurs corrosifs, y compris l’eau salée.

Résistance à la corrosion contre les rayures : Minimum de surface dues aux couches composites

Résistance à la corrosion électrolytique : Réduit la corrosion électrolytique 

Basse température de traitement. La température de cuisson inférieure à 200 ℃ protège les produits des changements métallographiques.

Visserie de structure

Toutes nos vis de structure et de finition pour la fixation des profils aluminiums céramiques sont traitées Ruspert 1000 HBS (Heures Brouillard Salin ).

La cohérence technique est ainsi maintenue avec une équivalence de tenue avec le traitement de protection ZM de nos profils de structure.

RAPPEL : Pour permettre l’émission de la garantie de protection à la corrosion et du respect des capacités mécaniques de l’ensemble : les profils de structure , les accessoires mécaniques et de finitions sont indissociables de leur visserie spécifique.