La corrosion a cette propriété inhabituelle d'être à la fois énormément coûteuse et presque jamais nommée comme un poste budgétaire.
Un coût enregistré sous d'autres noms
Quand une conduite est remplacée, c'est de la maintenance. Quand un pont doit être renforcé, c'est de la réhabilitation. Quand une usine s'arrête plus tôt que prévu, c'est un arrêt. Quand un échangeur thermique s'encrasse et que le rendement baisse, c'est un coût énergétique.
Tout cela est souvent de la corrosion, et comme rien de tout cela n'est enregistré comme corrosion, l'agrégat reste invisible pour les personnes qui allouent le budget.
L'organisation dépense l'argent de toute façon. La seule question est de savoir si elle le dépense en prévention, où c'est planifié, ou en remplacement, où ça ne l'est pas.
Deux conséquences structurelles en découlent, toutes deux des conséquences pour les effectifs.
La prévention est sous-évaluée. Les dépenses en sélection de matériaux, revêtements et surveillance apparaissent comme un coût, alors que les défaillances qu'elles évitent n'apparaissent jamais nulle part. C'est le même problème d'attribution que l'article sur la mesure de la formation dans le pôle Future Industries, et il a la même réponse : mesurer l'indicateur proximal plutôt que revendiquer la catastrophe évitée.
L'expertise est mince. L'ingénierie de la corrosion est une petite spécialité avec une population vieillissante, et les organisations n'en ont souvent aucune, s'appuyant à la place sur des sous-traitants qui vendent des revêtements.
Ce que couvre cette direction
Le périmètre : revêtements et usure, dégradation, prévention de la corrosion et protection des actifs.
Quatre domaines.
Mécanismes de corrosion. L'électrochimie sous-jacente, et les formes spécifiques qu'elle prend.
Sélection des matériaux et conception. Choisir les matériaux et concevoir la géométrie pour que la corrosion soit moins probable, moins cher que tout traitement.
Méthodes de protection. Revêtements, protection cathodique, inhibiteurs, et maîtrise de l'environnement.
Surveillance et inspection. Savoir ce qui se passe à l'intérieur d'un actif avant qu'il ne tombe en panne.
Les modes de défaillance qui surprennent
La corrosion générale uniforme, l'amincissement régulier du métal, est la version que la plupart des gens imaginent et la moins dangereuse, car elle est visible et prévisible.
Celles qui causent des défaillances sont localisées.
Les piqûres. De petites piqûres profondes dans une surface par ailleurs saine, souvent sur des aciers inoxydables en environnement chloruré. Très peu de métal perdu, et une perforation traversante.
La corrosion caverneuse. Sous les joints, rondelles, dépôts et dans les assemblages, où se développent des conditions stagnantes. La conception crée des interstices, et la corrosion les trouve.
La corrosion galvanique. Deux métaux différents en contact électrique dans un électrolyte, et le moins noble corrode plus vite. C'est une décision de conception. Une fixation choisie par commodité peut consommer la structure autour d'elle, et la conséquence apparaît des années après que le concepteur soit passé à autre chose.
La fissuration par corrosion sous contrainte. Un matériau susceptible, un environnement spécifique et une contrainte de traction produisent ensemble de la fissuration, alors qu'aucun des trois seul n'y parviendrait. Comme la fissuration environnementale sous contrainte des polymères, elle passe les essais menés séparément.
La corrosion-érosion et la cavitation. L'écoulement retire les films protecteurs, exposant continuellement du métal frais. Fréquent aux coudes, vannes et roues de pompe.
La corrosion d'origine microbiologique. Des bactéries créent des conditions locales qui favorisent l'attaque, là où cette direction rejoint la microbiologie.
Le trait commun : perte de métal générale minimale, défaillance soudaine, et un programme d'inspection mesurant l'épaisseur de paroi qui ne trouve rien jusqu'à ce qu'il soit trop tard.
Où cela se situe dans le domaine
Ingénierie de surface et corrosion est la dixième des onze directions du domaine matériaux avancés d'Astra Trainer, s'appuyant sur la métallurgie pour le comportement des alliages, les céramiques et la nanotechnologie pour les revêtements, et les matériaux énergétiques pour la fragilisation par l'hydrogène et l'électrochimie.
Les partenaires possédant des actifs physiques la calibrent généralement avec le domaine industrie manufacturière avancée, où maintenance et gestion des actifs, et ingénierie qualité et fiabilité couvrent le programme d'inspection, et avec énergie, climat et nucléaire pour les pipelines, l'offshore et les usines. Les leçons durent cinq minutes, ce qui convient aux équipes d'inspection et de maintenance. Vous pouvez voir les onze directions ici.
Les revêtements, qui échouent à l'étape de préparation
Le constat pratique le plus constamment utile du domaine.
Quand un revêtement protecteur échoue précocement, la cause est massivement la préparation de surface plutôt que le produit de revêtement.
La propreté de surface. Huile, sel, poussière et résidus d'ancien revêtement empêchent l'adhérence. La contamination par sels solubles est un problème particulier car elle est invisible et attire l'humidité à travers le revêtement par la suite.
Le profil de surface. Les revêtements ont besoin d'une rugosité spécifiée pour s'accrocher. Trop lisse et l'adhérence est mauvaise, trop rugueux et les pics dépassent du film.
Les conditions d'application. Température, humidité et point de rosée affectent tous la polymérisation, et appliquer en dehors de la fenêtre spécifiée produit un film qui a l'air correct mais performe mal.
L'épaisseur de film. Trop fine donne une protection inadéquate, trop épaisse peut fissurer. Les arêtes, soudures et coins sont là où l'épaisseur est la plus difficile à atteindre et là où les défaillances commencent.
Le point pour les effectifs : la personne qui détermine si un système de revêtement fonctionne, c'est le sableur et l'applicateur, pas le prescripteur. Une organisation qui achète des revêtements sans inspection compétente achète de l'apparence.
Pourquoi cela compte davantage à mesure que les infrastructures changent
Trois évolutions augmentent la demande pour cette capacité.
Le vieillissement des actifs. Une grande partie des infrastructures industrielles et civiles fonctionne au-delà de sa durée de vie de conception initiale, et les décisions de prolongation de vie exigent de connaître l'état résiduel réel.
Les nouvelles infrastructures énergétiques. Structures éoliennes offshore en eau de mer, systèmes hydrogène confrontés à la fragilisation, systèmes de captage de carbone traitant des flux de gaz acides humides. Chacun apporte des environnements dans lesquels le socle de connaissance existant sur la corrosion s'étend encore.
La substitution de matériaux. L'allègement et la décarbonation entraînent des changements de matériaux, et les nouvelles combinaisons créent des couples galvaniques et des environnements sur lesquels personne n'a des décennies d'expérience.
Les métiers, nommés
Ingénieurs corrosion. Petite population, fort levier, souvent totalement absents.
Spécialistes protection cathodique. Conception et surveillance pour pipelines, réservoirs et structures marines. Une spécialité certifiée.
Inspecteurs de revêtements. Rôles certifiés avec des schémas établis, et les personnes qui déterminent réellement les résultats des revêtements.
Ingénieurs sélection de matériaux en conception d'usines et d'infrastructures.
Ingénieurs inspection et intégrité. Inspection basée sur le risque et évaluation d'aptitude au service.
Ingénieurs traitement de surface et projection thermique.
Tribologues. Usure, frottement et lubrification, une spécialité connexe et encore plus rare.
Responsables intégrité des actifs. Là où cela rejoint la direction maintenance et gestion des actifs.
Qui peut être formé pour ce métier
Applicateurs de revêtements, sableurs et peintres. La voie la plus naturelle et celle avec une vraie structure de carrière, puisque les schémas de certification d'inspection de revêtements offrent une progression reconnue. Ils comprennent déjà l'application en pratique.
Techniciens d'inspection. Personnel de contrôle non destructif et d'inspection visuelle, vers les rôles d'intégrité et de corrosion.
Ingénieurs et techniciens de maintenance. Voient constamment les conséquences et peuvent passer du remplacement à la prévention.
Métallurgistes et ingénieurs matériaux. Ont besoin de l'électrochimie et de la spécificité environnementale.
Chimistes. Vers la chimie des inhibiteurs et du traitement de l'eau, une part substantielle du contrôle de la corrosion dans les usines de process.
Personnel marine et offshore. Vit avec l'environnement de corrosion le plus agressif qui soit.
Certification et danger. L'inspection de revêtements, la protection cathodique et le contrôle non destructif fonctionnent sous des schémas de certification personnelle reconnus avec exigences d'examen et d'expérience, et l'évaluation d'intégrité des équipements sous pression est régie par des codes. La préparation de surface et le travail de revêtement comportent des dangers de poussières respirables dont la silice cristalline, l'exposition aux solvants, l'entrée en espace confiné et le travail en hauteur. La formation développe la compréhension technique et prépare aux filières de certification. Elle ne confère ni certification, ni autorisation d'approuver un actif comme apte au service.
Ce qu'il faut retenir
Le coût est important et invisible parce qu'il est comptabilisé comme maintenance, remplacement et arrêt, ce qui explique pourquoi la prévention est systématiquement sous-financée.
Les formes dangereuses sont localisées et rompent soudainement avec presque aucune perte de métal générale, si bien qu'un programme d'inspection mesurant l'épaisseur de paroi ne trouve rien jusqu'à ce qu'il soit trop tard.
La corrosion galvanique est une décision de conception dont les conséquences apparaissent des années plus tard, après le départ du concepteur.
Les défaillances de revêtement sont des défaillances de préparation de surface, donc le sableur et l'inspecteur déterminent le résultat plus que le prescripteur.
Et peintres, sableurs et personnel d'inspection sont la voie d'entrée naturelle, avec des schémas de certification qui offrent une vraie structure de carrière.
Pourquoi le coût de la corrosion est-il invisible ?
Parce qu'il est enregistré comme maintenance, remplacement, arrêt ou coût énergétique plutôt que comme corrosion. L'agrégat n'apparaît jamais nulle part, si bien que la prévention ressemble à un coût pur.
Quels types de corrosion causent des défaillances ?
Les formes localisées : piqûres, corrosion caverneuse, attaque galvanique, fissuration par corrosion sous contrainte, corrosion-érosion et corrosion d'origine microbiologique. Elles rompent soudainement avec une perte de métal générale minimale.
Pourquoi les revêtements protecteurs échouent-ils tôt ?
Presque toujours la préparation de surface : propreté, contamination par sels solubles, profil incorrect, application en dehors de la fenêtre de température et d'humidité spécifiée, ou épaisseur inadéquate aux arêtes et soudures.
Qui peut se reconvertir vers les métiers de la corrosion ?
Les applicateurs de revêtements et sableurs d'abord, avec des schémas de certification offrant une progression claire, suivis des techniciens d'inspection, du personnel de maintenance et des chimistes vers le travail d'inhibiteurs et de traitement de l'eau.
Où cela se situe-t-il dans le domaine ?
Dixième des onze directions du domaine matériaux avancés d'Astra Trainer, généralement calibrée avec maintenance et gestion des actifs dans l'industrie manufacturière avancée. Vous pouvez les voir ici.