Évaluation et Protection contre la Corrosion

Comprendre l’Évaluation et Protection contre la Corrosion

Dans le cadre de la rénovation d’un pont en acier situé dans une zone côtière, vous êtes chargé d’évaluer le risque de corrosion et de proposer des mesures de protection adéquates. Le pont est soumis à un environnement marin avec une forte présence de chlorure et une humidité élevée. Il est construit avec de l’acier S355.

Pour comprendre l’Analyse de la Corrosion Marine d’une Structure, cliquez sur le lien.

Données

Type d’acier: S355
Environnement: Zone côtière (Catégorie de corrosion C5 selon ISO 12944)
Température ambiante moyenne: 15°C
Humidité relative: 80%
Présence de chlorure: Élevée
Durée de vie souhaitée du pont: 50 ans
Dimensions des éléments principaux du pont: Poutres IPE 400

Informations Complémentaires

Taux de corrosion pour l’acier S355 en environnement C5 : 50-80 microns/an
Systèmes de revêtement (selon ISO 12944):
- Revêtements à base d’époxy zinc, polyuréthane, etc.
- Épaisseurs typiques de revêtement: 80-140 microns pour chaque couche.

Questions:

1. Évaluation de la Corrosion:

Estimer le taux de corrosion attendu pour l’acier S355 dans un environnement C5.
Calculer l’épaisseur de perte prévue sur une période de 50 ans.

2. Système de Protection:

Choisir un système de revêtement approprié selon ISO 12944.
Déterminer l’épaisseur nécessaire du revêtement pour assurer une protection adéquate sur la durée de vie souhaitée.

3. Maintenance:

Proposer un plan de maintenance basé sur la norme Eurocode, incluant la fréquence des inspections et les critères pour les travaux de rénovation du revêtement.

Correction : Évaluation et Protection contre la Corrosion

1. Évaluation de la Corrosion

1.1 Calcul du taux de corrosion annuel

L’acier S355, lorsqu’il est exposé à un environnement marin (catégorie C5), présente un taux de corrosion variant de 50 à 80 microns par an. Pour effectuer une estimation représentative, nous utilisons le taux moyen.

Formule :

\[ \text{Taux moyen de corrosion} = \frac{(\text{Taux}_{\min} + \text{Taux}_{\max})}{2} \]

Données :

\( \text{Taux}_{\min} = 50 \) microns/an
\( \text{Taux}_{\max} = 80 \) microns/an

Calcul :

\[ \text{Taux}_{\text{moyen}} = \frac{50 + 80}{2} \] \[ \text{Taux}_{\text{moyen}} = \frac{130}{2} \] \[ \text{Taux}_{\text{moyen}} = 65 \text{ microns/an} \]

1.2 Calcul de l’épaisseur de perte sur 50 ans

Pour connaître l’épaisseur totale de corrosion sur la durée de vie souhaitée du pont (50 ans), on multiplie le taux moyen annuel par le nombre d’années.

Formule :

\[ \text{Épaisseur perdue} = \text{Taux moyen} \times \text{Durée} \]

Données :

Taux moyen \( = 65 \) microns/an
Durée \( = 50 \) ans

Calcul :

\[ \text{Épaisseur perdue} = 65 \text{ microns/an} \times 50 \text{ ans} \] \[ \text{Épaisseur perdue} = 3250 \text{ microns} \]

Conversion en millimètres :

\[ 3250 \text{ microns} = 3,25 \text{ mm} \]

2. Système de Protection

2.1 Choix du système de revêtement

En milieu marin, pour une protection durable de l’acier, il est recommandé d’utiliser un système de revêtement adapté. Parmi les systèmes préconisés par la norme ISO 12944, le revêtement à base d’époxy zinc, associé à un topcoat polyuréthane, est reconnu pour sa robustesse et sa capacité à offrir une protection longue durée.

Choix retenu :

Système de revêtement : Revêtement à base d’époxy zinc (primer) suivi d’un topcoat polyuréthane.

2.2 Détermination de l’épaisseur nécessaire du revêtement

Les revêtements pour environnement C5 ont généralement une épaisseur typique comprise entre 80 et 140 microns par couche. Pour garantir une protection efficace sur 50 ans, l’application d’un système bicouche est préconisée.

Données :

Épaisseur typique par couche : 80 à 140 microns
Choix pratique pour une application industrielle : environ 100 microns par couche

Calcul :
Pour deux couches (primer + topcoat) :

\[ \text{Épaisseur totale} = 100 \text{ microns (primer)} + 100 \text{ microns (topcoat)} \] \[ \text{Épaisseur totale} = 200 \text{ microns} \]

Conclusion :
Un revêtement total de 200 microns est proposé, offrant une barrière protectrice suffisante pour contrer l’agressivité du milieu marin sur la durée de vie prévue du pont.

3. Plan de Maintenance

3.1 Fréquence des inspections

Selon les recommandations des normes Eurocode, une surveillance régulière est indispensable pour assurer la performance du système de protection dans le temps.

Plan proposé :

Inspection initiale : 5 ans après la mise en service
Inspections ultérieures : Tous les 5 ans

3.2 Critères pour les travaux de rénovation du revêtement

Les inspections doivent porter sur l’intégrité du revêtement, notamment sur son épaisseur résiduelle et son adhérence. La présence de zones dégradées ou d’une perte d’épaisseur significative indique la nécessité d’intervenir.

Critères :

Perte d’épaisseur : Si l’épaisseur mesurée descend en dessous de 70 % de l’épaisseur initiale (soit moins de 140 microns sur 200 microns), il est recommandé de procéder à des travaux de rénovation.
Dégradation de l’adhérence : Toute apparition de décollement ou de défauts majeurs doit déclencher une intervention immédiate.
Corrosion localisée : La présence de points de corrosion avérés sur l’acier exposé indique la nécessité d’une réhabilitation ciblée.

3.3 Plan de ré-application du revêtement

Pour garantir une protection continue sur 50 ans, une ré-application partielle ou complète du revêtement peut être planifiée en fonction des résultats des inspections.

Proposition :

Ré-application complète : Tous les 20 à 25 ans, en fonction de l’évolution constatée lors des inspections.
Réparations localisées : Interventions dès que les critères de perte d’épaisseur ou de dégradation sont atteints.

Conclusion

Corrosion : L’épaisseur perdue sur 50 ans est estimée à 3,25 mm en utilisant un taux moyen de 65 microns/an.
Protection : Un système bicouche (époxy zinc + polyuréthane) avec une épaisseur totale de 200 microns est recommandé.
Maintenance : Des inspections tous les 5 ans et une ré-application ou réparation dès que l’épaisseur chute en dessous de 70 % de l’épaisseur initiale garantissent la durabilité du pont.

Évaluation et Protection contre la Corrosion

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