Prévenir la corrosion des canalisations métalliques enterréEs

Quel que soit le matériau des conduites (fonte ou acier qui possèdent au minimum 95% et 99% de fer), les tubes enterrés sont exposés en permanence à la corrosion du fer : celle-ci dépend du revêtement extérieur appliqué sur les tubes et de la corrosivité des sols.

Étude de la corrosivité des sols

Oryx Eleven dispose de l’équipement et des partenaires pour faire l’étude des sols de vos projets qui sont généralement corrosifs.

Les revêtements Polyéthylène ou Polypropylène de nos conduites sont une barrière anti-corrosion parfaite contre cette oxydation, mais un dispositif de surveillance cathodique apporte la garantie absolue contre toute évolution accidentelle de la qualité de ce revêtement.

La surveillance cathodique est une installation peu consommatrice d’électricité, et donne en revanche une garantie illimitée de votre ouvrage.

Une étude de sol et d’installation peut être faite pour chacun de vos projets par un personnel certifié Niveau I en secteur Terre et Cefracor Niveau II en protection cathodique.

En savoir plus sur l’étude de la corrosivité des sols

L’étude de la corrosivité des sols permet de calculer le risque de corrosion externe des conduites métalliques enfouies. Les essais peuvent être réalisés dans tous les types de sols.

Le taux d’agressivité des sols est évalué en associant la valeur de la résistivité du sol avec d’autres paramètres comme son pH, la présence de sulfures ou encore la qualité du drainage.

Les canalisations susceptibles d’être affectées sont les conduites d’eau potable ou d’assainissement, les pipelines ou encore les gazoducs.

La corrosivité des sols est évaluée en utilisant plusieurs approches :

• les méthodes électromagnétiques : via la transmission et la réception d’ondes électromagnétiques
• les méthodes électriques : utilisation de deux électrodes afin d’introduire un courant direct dans le sol et deux autres à proximité du courant induit afin de mesurer la différence de potentiel.
• études topographiques : utilisation d’une carte détaillée indiquant le relief, les cours d’eau, les mares, estuaires, tourbières, environnement salin…
• indices de pollutions des sols : effluents divers (distilleries…), dépôt industriels…
• études géologiques : la nature du sol influence le degré de risque de corrosivité. Par exemple le sable présente un risque réduit tandis que les gypses ou les pyrites présentent un risque très élevé.
• études hydrogéologiques : l’humidité est un facteur aggravant la corrosivité d’un terrain. La corrosivité d’un terrain imperméable ou aquifère peut être très importante.

Les mécanismes de la corrosion des canalisations non-revêtues

Il existe deux mécanismes de corrosion du sol qui impactent les canalisations métalliques.

La corrosion électrochimique qui résulte de l’activité de “piles de corrosion” qui se forment à la surface du métal et qui correspondent donc à un système d’oxydoréduction.

La corrosion par électrolyse est le résultat de courants dit “vagabonds” issus d’un champ électrique créé par des courants continus circulant dans le sol et dérivés par la canalisation ce qui provoque une réaction cathodique et anodique entraînant la dissolution par électrolyse. Les sources fréquentes de ces courants sont les lignes de chemin de fer ou les lignes de tram, les conduites de gaz.

En savoir plus sur la protection cathodique

Toutes les canalisations en acier enterrées ou immergées peuvent bénéficier d’une protection anticorrosion efficace.

La protection cathodique est une protection anti-corrosion active qui n’agit que sur et par l’extérieur des tubes.

Les coûts de mise en place et de suivi de la protection cathodique sont marginaux en comparaison avec l’investissement et le coût de fonctionnement des ouvrages.

La protection cathodique permet de réduire considérablement la vitesse de corrosion des conduites et d’augmenter leur durée de vie. La protection cathodique est une technologie située à la croisée de nombreux savoir-faire en électrochimie, électricité, métrologie et en règlementation.

Actuellement, cette technique est utilisée sur de nombreux réseaux transportant de l’eau, bien qu’elle ne soit pas encore généralisée.

Le principe de la protection cathodique

Le principe est d’envoyer un courant électrique continu dans l’ouvrage susceptible de se corroder afin d’en abaisser son potentiel électrochimique en dessous d’une valeur donnée. Ce potentiel dépend notamment de la nature du métal et du milieu dans lequel il est plongé.

Deux techniques de protection cathodique sont utilisées pour fournir le courant nécessaire.

Les anodes sacrificielles ou galvaniques, qui agissent grâce au couplage galvanique créé naturellement entre le métal de l’ouvrage et des anodes constituées de métaux plus électronégatifs.

La différence de potentiel entre les métaux crée une circulation de courant; le potentiel de la canalisation diminue et se corrode moins vite.

Le courant imposé utilise un poste transformateur-redresseur qui génère un courant continu qui circule entre l’ouvrage et un déversoir anodique constitué d’anodes enfouies ou immergées.

Ce système est plus complexe à mettre en oeuvre mais offre une durée de vie supérieure et un unique poste assure le protection de plusieurs kilomètres de canalisations de grand diamètre.

Schéma d’un système de protection cathodique par courant imposé

Les différents facteurs de corrosion par l’eau des canalisations non-revêtues

Il existe également des interactions avec l’eau qui peuvent induire une corrosion ou une dégradation à l’intérieur de certaines canalisations. En effet, les eaux transportées dans les réseaux peuvent attaquer le métal non revêtu.

Les eaux agressives – caractérisées par la production de l’hydroxyde ferreux – sont peu minéralisées et donc plus corrosives car elles ne favorisent pas la formation de dépôt protecteur comme le fait une eau incrustante.

Parmi les facteurs clef, citons le pH de l’eau, sa température qui déterminent l’existence des éléments chimiques présents. La vitesse de la corrosion peut aussi être fortement influencée par la composition du métal. Un métal pur se corrode moins vite qu’un alliage.

La présence de gaz carbonique dans l’eau provoque dans certaines conditions l’apparition de ions H+ qui participent à l’acidification de l’eau. De plus, la minéralisation de l’eau augmente sa conductivité et diminue de ce fait la résistance au courant de corrosion.

Enfin, la vitesse de circulation de l’eau peut s’opposer à la formation ou contribuer à la destruction du précipité calcique protecteur. Si la vitesse est suffisamment importante pour transporter des particules de sable ou d’autres matériaux contenus dans l’eau, un phénomène d’abrasion peut en outre survenir.

Les canalisations en acier revêtu permettent de contrôler ces risques d’usure prématurée tout en offrant une solidité à l’épreuve du temps.