Pourquoi les tuyaux en acier inoxydable peuvent développer de la rouille rouge

Pourquoi les tuyaux en acier inoxydable peuvent développer de la rouille rouge

L'apparition de rouille rouge sur les tuyaux en acier inoxydable est un problème courant, mais il est important de comprendre qu'il s'agit généralement d'une contamination de surface ou d'une corrosion localisée, et non d'une défaillance de l'ensemble du matériau. L'acier inoxydable est "inoxydable" en raison de sa couche passive protectrice, et non parce qu'il est immunisé contre la rouille.

Voici les principales raisons :

1. Contamination de surface (la cause la plus courante)

Ceci est souvent appelé "fer libre" contamination.

• Mécanisme : Lors de la fabrication, de la coupe, de la manipulation ou de l'installation, de minuscules particules d'acier au carbone provenant d'outils, de brosses métalliques ou d'opérations de meulage à proximité peuvent s'incruster ou s'étaler sur la surface du tuyau en acier inoxydable.

• Pourquoi cela rouille : Ces particules d'acier au carbone ne possèdent pas la couche protectrice d'oxyde de chrome. Lorsqu'elles sont exposées à l'humidité et à l'oxygène, elles rouillent rapidement, formant la caractéristique rouille rouge (Fe₂O₃). Cette rouille n'est présente qu'en surface et peut souvent être essuyée, mais elle peut tacher l'acier inoxydable sous-jacent.

2. Dommages à la couche passive

La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable provient d'une couche mince, invisible et adhérente d'oxyde de chrome (Cr₂O₃) qui se forme à sa surface.

• Mécanisme : Les dommages mécaniques (par exemple, rayures profondes, abrasion), la chaleur de soudure (créant une "couleur de revenu") ou les dommages chimiques peuvent compromettre cette couche.

• Pourquoi cela rouille : Si la zone endommagée n'est pas autorisée à se repassiver (c'est-à-dire à reformer sa couche d'oxyde) en étant exposée à l'oxygène, le fer sous-jacent est vulnérable et peut commencer à se corroder. Le soudage, en particulier, peut créer une zone où le chrome s'est combiné au carbone, l'épuisant de la matrice et rendant la zone moins "inoxydable" (sensibilisation).

3. Exposition à des produits chimiques agressifs (chlorures)

• Mécanisme : Les ions chlorure, présents dans le sel (eau de mer, sel de déneigement), certains agents de nettoyage et même dans l'eau du robinet, sont extrêmement agressifs. Ils peuvent décomposer localement la couche passive d'oxyde de chrome.

• Pourquoi cela rouille : Cela conduit à une forme sévère de corrosion localisée appelée Corrosion Piquante. Un petit trou se forme, et à l'intérieur de ce trou, l'environnement devient très acide, empêchant la couche passive de se reformer. La corrosion continue et de la rouille rouge se forme souvent autour de l'ouverture du trou.

4. Corrosion galvanique

• Mécanisme : Lorsque l'acier inoxydable est directement connecté à un métal moins "noble" (comme l'acier au carbone, le cuivre ou l'aluminium) en présence d'un électrolyte (comme l'eau), une cellule galvanique est créée.

• Pourquoi cela rouille : Si l'acier inoxydable est la cathode et que l'autre métal est l'anode, l'anode se corrodera de manière sacrificielle. Cependant, si la situation est inversée, ou si la connexion provoque la rupture de la couche passive, cela peut entraîner la corrosion de l'acier inoxydable. Il est crucial que la rouille provenant des raccords en acier au carbone corrodés puisse se répandre et tacher le tuyau en acier inoxydable, ce qui donne l'apparence que l'acier inoxydable rouille.

5. Sélection incorrecte de la nuance pour l'environnement

• Mécanisme : Il existe de nombreuses nuances d'acier inoxydable. Les nuances courantes comme le 304 offrent une bonne résistance à la corrosion dans les environnements doux. Cependant, dans les environnements à forte teneur en chlorures ou en acidité, elles ne sont pas suffisantes.

• Pourquoi cela rouille : L'utilisation d'un acier inoxydable de qualité inférieure (comme le 304) dans un environnement agressif (par exemple, une zone côtière, une usine chimique) entraînera la dégradation de sa couche passive et la rouille subséquente. Dans ces cas, une nuance plus résistante comme le 316 (qui contient du molybdène) est requise.

Tableau récapitulatif

Comment l'empêcher :

• Prévenir la contamination : Utilisez des outils et des abrasifs propres et dédiés à l'acier inoxydable.

• Passivation : Après la fabrication, traitez les tuyaux avec un acide (comme l'acide nitrique) pour éliminer le fer libre et améliorer la couche d'oxyde de chrome.

• Décapage et passivation : Pour les zones de soudure, utilisez une pâte de décapage pour éliminer la couleur de revenu et restaurer la couche passive.

• Sélection correcte des matériaux : Choisissez la nuance d'acier inoxydable appropriée (par exemple, 316 pour les environnements marins).

• Prévenir le contact galvanique : Utilisez des joints ou des raccords isolants lors de la connexion à des métaux différents.