Dans pratiquement toutes les situations, corrosion du métal peut être géré, ralenti ou même arrêté en utilisant les techniques appropriées. La prévention de la corrosion peut prendre plusieurs formes selon les circonstances de la métal être corrodé. Les techniques de prévention de la corrosion peuvent généralement être classées en 6 groupes:
Modification environnementale
La corrosion est causée par des interactions chimiques entre le métal et les gaz dans l'environnement environnant. En retirant le métal ou en modifiant le type d'environnement, la détérioration du métal peut être immédiatement réduite.
Cela peut être aussi simple que de limiter le contact avec la pluie ou l'eau de mer en stockant des matériaux métalliques à l'intérieur ou peut prendre la forme d'une manipulation directe de l'environnement affectant le métal.
Les méthodes de réduction de la teneur en soufre, chlorure ou oxygène dans l'environnement environnant peuvent limiter la vitesse de corrosion des métaux. Par exemple, l'eau d'alimentation des chaudières à eau peut être traitée avec des adoucissants ou d'autres produits chimiques pour ajuster la dureté, l'alcalinité ou la teneur en oxygène afin de réduire la corrosion à l'intérieur du unité.
Sélection des métaux et conditions de surface
Aucun métal n'est à l'abri de la corrosion dans tous les environnements, mais grâce à la surveillance et à la compréhension des conditions environnementales qui sont à l'origine de la corrosion, des modifications du type de métal utilisé peuvent également entraîner des réductions significatives de corrosion.
Les données de résistance à la corrosion du métal peuvent être utilisées en combinaison avec des informations sur les conditions environnementales pour prendre des décisions concernant l'aptitude de chaque métal.
Le développement de nouveaux alliages, conçus pour protéger contre la corrosion dans des environnements spécifiques, est constamment en cours de production. Les alliages de nickel Hastelloy, les aciers Nirosta et les alliages de titane Timetal sont tous des exemples d'alliages conçus pour la prévention de la corrosion.
La surveillance des conditions de surface est également essentielle pour se protéger contre la détérioration du métal par la corrosion. Les fissures, les crevasses ou les surfaces aspereuses, qu'elles résultent d'exigences opérationnelles, d'usure ou de défauts de fabrication, peuvent toutes entraîner des taux de corrosion plus élevés.
Une surveillance appropriée et l'élimination des conditions de surface inutilement vulnérables, ainsi que la prise de mesures pour s'assurer que les systèmes sont conçus pour éviter les combinaisons de métaux réactifs et l'absence d'agents corrosifs dans le nettoyage ou l'entretien des pièces métalliques font également partie d'une réduction efficace de la corrosion programme.
La protection cathodique
La corrosion galvanique se produit lorsque deux métaux différents sont situés ensemble dans un électrolyte corrosif.
C'est un problème courant pour les métaux submergés ensemble dans l'eau de mer, mais peut également se produire lorsque deux métaux différents sont immergés à proximité dans des sols humides. Pour ces raisons, la corrosion galvanique attaque souvent les coques de navires, les plates-formes offshore et les oléoducs et gazoducs.
La protection cathodique fonctionne en convertissant les anodique sites (actifs) sur la surface d'un métal aux sites cathodiques (passifs) par l'application d'un courant opposé. Ce courant opposé fournit des électrons libres et force les anodes locales à se polariser au potentiel des cathodes locales.
La protection cathodique peut prendre deux formes. Le premier est l'introduction des anodes galvaniques. Cette méthode, dite de système sacrificiel, utilise des anodes métalliques, introduites dans l'environnement électrolytique, pour se sacrifier (se corroder) afin de protéger la cathode.
Alors que le métal à protéger peut varier, les anodes sacrificielles sont généralement constituées de zinc, d'aluminium ou de magnésium, métaux qui ont le potentiel électrique le plus négatif. La série galvanique permet de comparer les différents électro-potentiels - ou noblesse - des métaux et alliages.
Dans un système sacrificiel, les ions métalliques se déplacent de l'anode à la cathode, ce qui conduit l'anode à se corroder plus rapidement qu'elle ne le ferait autrement. En conséquence, l'anode doit être régulièrement remplacée.
La deuxième méthode de protection cathodique est appelée protection contre le courant imposé. Cette méthode, qui est souvent utilisée pour protéger les conduites enterrées et les coques de navires, nécessite une source alternative de courant électrique continu à fournir à l'électrolyte.
La borne négative de la source de courant est connectée au métal, tandis que la borne positive est fixée à une anode auxiliaire, qui est ajoutée pour compléter le circuit électrique. Contrairement à un système d'anode galvanique (sacrificielle), dans un système de protection à courant imposé, l'anode auxiliaire n'est pas sacrifiée.
Les inhibiteurs
Les inhibiteurs de corrosion sont des produits chimiques qui réagissent avec la surface du métal ou les gaz environnementaux provoquant la corrosion, interrompant ainsi la réaction chimique qui provoque la corrosion.
Les inhibiteurs peuvent fonctionner en s'adsorbant sur la surface du métal et en formant un film protecteur. Ces produits chimiques peuvent être appliqués sous forme de solution ou de revêtement protecteur via des techniques de dispersion.
Le processus de ralentissement de la corrosion de l'inhibiteur dépend:
- Modification du comportement de polarisation anodique ou cathodique
- Diminution de la diffusion des ions à la surface du métal
- Augmenter la résistance électrique de la surface du métal
Les principales industries d'utilisation finale des inhibiteurs de corrosion sont le raffinage du pétrole, l'exploration pétrolière et gazière, la production chimique et les installations de traitement de l'eau. L'avantage des inhibiteurs de corrosion est qu'ils peuvent être appliqués in situ sur les métaux en tant qu'action corrective pour contrer la corrosion inattendue.
Revêtements
Les peintures et autres revêtements organiques sont utilisés pour protéger les métaux de l'effet dégradant des gaz environnementaux. Les revêtements sont regroupés par type de polymère utilisé. Les revêtements organiques courants comprennent:
- Revêtements alkyde et époxy ester qui, lorsqu'ils sont séchés à l'air, favorisent l'oxydation par réticulation
- Revêtements uréthane en deux parties
- Revêtements durcissables par rayonnement de polymères acryliques et époxy
- Revêtements en latex de polymère de vinyle, d'acrylique ou de styrène
- Revêtements hydrosolubles
- Revêtements hautement solides
- Revêtements en poudre
Placage
Des revêtements métalliques, ou placage, peuvent être appliqués pour empêcher la corrosion et fournir des finitions esthétiques et décoratives. Il existe quatre types courants de revêtements métalliques:
- Galvanoplastie: Une fine couche de métal - souvent nickel, étain, ou chrome - est déposé sur le substrat métallique (généralement de l'acier) dans un bain électrolytique. L'électrolyte consiste généralement en une solution aqueuse contenant des sels du métal à déposer.
- Placage mécanique: La poudre métallique peut être soudée à froid à un métal de substrat en faisant culbuter la pièce, avec la poudre et les billes de verre, dans une solution aqueuse traitée. Le placage mécanique est souvent utilisé pour appliquer du zinc ou du cadmium sur de petites pièces métalliques
- Electroless: Un métal de revêtement, tel que cobalt ou du nickel, est déposé sur le métal du substrat en utilisant une réaction chimique dans ce procédé de placage non électrique.
- Trempage à chaud: Lorsqu'elle est immergée dans un bain fondu du métal de revêtement protecteur, une couche mince adhère au métal du substrat.