Propriétés de l’interface d’infrastructures métalliques portuaires : facteurs d’impact corrosion/anticorrosion

Abstract

Résumé :L'exposition d'aciers à des conditions maritimes portuaires (immersion, marnage, éclaboussures…) conduit rapidement à la formation d'un dépôt sur la surface métallique Ce dépôt est constitué d'un mélange de produits de corrosion de l'acier et de composés minéraux et organiques. La présence de ces dépôts peut se révéler protectrice ou néfaste vis-à-vis des phénomènes de corrosion selon leurs caractéristiques (nature, répartition, conductivité, …). Cette étude vise à améliorer les connaissances des propriétés d'interfaces acier/environnement des infrastructures métalliques portuaires afin d'optimiser la mise en place et le dimensionnement d'un système de protection cathodique. Ces travaux sont basés sur l'analyse des caractéristiques physico-chimiques et électrochimiques des dépôts formés sur des coupons d'acier au carbone exposés 6 à 7 ans en zone des basses eaux en conditions naturelles portuaires au sein des Grands Ports Maritime de NantesSaint-Nazaire et du Havre. Ces coupons ont été placés dans différentes conditions d'essais : sous protection cathodique permanente ou différée, à l'abandon ou sous rupture de protection. Les résultats de ce travail de recherche a permis de mettre en évidence, quel que soit le site pilote (estuarien ou strictement maritime), la formation de produits de corrosion selon le mécanisme généralement attendu sur des coupons d'acier à l'abandon. La protection cathodique permet une diminution significative de la cinétique de corrosion. Elle ne modifie pas fondamentalement la nature des produits de corrosion mais favorise la formation d'un dépôt plus protecteur que celui obtenu à l'abandon. Mots clés :Corrosion marine -Protection cathodique -Electrochimie -Raman -DRX 637Thème 4 -Ouvrages portuaires et offshore IntroductionLes infrastructures métalliques d'ouvrages portuaires, principalement des rideaux de palplanches et des pieux de soutènement, sont constituées d'acier au carbone. Dans la zone des basses eaux (partie supérieure de la zone d'immersion, découverte uniquement aux forts coefficients de marée), ces infrastructures sont parfois affectées par un phénomène de corrosion accélérée localisée dont les mécanismes ne sont pas entièrement maitrisés. Afin de lutter contre ce type de corrosion, la méthode la plus utilisée en milieu portuaire est la protection cathodique par anode galvanique. Le principe de cette technique est d'abaisser le potentiel du métal et d'en réduire ainsi la vitesse de corrosion dans un milieu électrolytique en établissant un couplage galvanique entre l'ouvrage métallique à protéger et des anodes constituées d'un matériau métallique moins noble que celui de l'ouvrage. Dans le cadre du programme de recherche CEMAR-PC (Corrosion Electrochimique MARitime -Protection Cathodique), en collaboration avec des Grands Ports Maritimes (GPM) français, des professionnels du domaine maritime et des ouvrages métalliques, ainsi que des laboratoires de recherche, cette étude vise à améliorer les connaissances des propriétés d'interfaces acier/environnement des infrastruc...