Documents utiles
  • NBN EN 10240 Revêtements intérieur et/ou extérieur des tubes en acier. Spécifications pour revêtements de galvanisation à chaud sur des lignes automatiques. Bruxelles, NBN, 1998.
  • NBN EN 12502-1 à 5 Protection des matériaux métalliques contre la corrosion. Recommandations pour l'évaluation du risque de corrosion dans les installations de distribution et de stockage d'eau. Bruxelles, NBN, 2005.
    Partie 1 : Généralités.
    Partie 2 : Facteurs à considérer pour le cuivre et les alliages de cuivre.
    Partie 3 : Facteurs à considérer pour les métaux ferreux galvanisés à chaud.
    Partie 4 : Facteurs à considérer pour les aciers inoxydables.
    Partie 5 : Facteurs à considérer pour la fonte, les aciers non alliés et faiblement alliés.

Corrosion des tuyau­teries sanitaires en acier galvanisé 2007/02.08

Des canalisations métalliques sont encore régulièrement mises en œuvre dans les installations sanitaires. Il n'est pas rare que ces canalisations soient le siège d'une corrosion à la suite de décisions erronées en matière de conception, de choix des matériaux et d'utilisation ou d'entretien de l'installation. Le présent article a pour objectif de proposer un aperçu des principaux cas de corrosion dans les installations sanitaires en acier galvanisé.

1. Introduction

Des canalisations en acier courant ne peuvent être utilisées dans des installations sanitaires qu'à condition qu'elles soient dotées d'une couche de zinc. En effet, l'acier non protégé qui entre en contact avec de l'eau riche en oxygène est rapidement sujet à la rouille. Etant donné que le zinc constitue le partenaire idéal dans la lutte contre la corrosion de l'acier, la norme belge NBN EN 10240 mentionne, dans cette optique, une épaisseur de galvanisation minimale.

En vue de la formation de la couche complexe de patine protectrice, composée d'oxydes et d'hydroxydes de zinc (pentahydroxycarbonate de zinc), sur la paroi interne du tube, la composition de l'eau distribuée revêt une importance capitale.

Si la mise en service de l'installation sanitaire se déroule dans des conditions défavorables, la couche de zinc qui recouvre l'acier assurera la protection cathodique de ce dernier. Cette protection sacrificielle est possible parce que le zinc (métal moins noble) s'oxyde plus rapidement que l'acier (métal plus noble).

Etant donné que ce mécanisme implique que le zinc soit partiellement dissout, il est essentiel de limiter cette fonction de protection cathodique dans le temps. Dans le cas contraire, après disparition du zinc, l'acier va commencer à se corroder et conférer une teinte rouge à l'eau.

Publiée en 2004, la série de normes européennes EN 12502 relatives à la protection des métaux contre la corrosion dispose depuis janvier 2005 du statut de norme belge. Les divers facteurs de corrosion (les caractéristiques des matériaux, la qualité de l'eau, la conception, la mise en service, l'entretien et le fonctionnement de l'installation, p. ex.) ainsi que les différentes formes de corrosion y sont explicités.

2. Les formes les plus courantes de corrosion

2.1 Corrosion liée à la composition de l'eau

La composition de l'eau distribuée doit être conforme à la directive européenne 98/83/CEE (L330) concernant l'eau potable.

Lorsque l'eau distribuée arrive dans l'installation intérieure du bâtiment, elle subit un certain nombre de modifications physiques (pression, température, …) qui peuvent avoir un impact sur la composition chimique de l'eau. D'autres traitements (adoucissements, p. ex.) peuvent également modifier la qualité de l'eau.

2.2 Corrosion engendrée par les dépôts de particules solides

Fig. 1 Canalisation en acier galvanisé présentant une corrosion sous dépôts.
Fig. 1 Canalisation en acier galvanisé présentant une corrosion sous dépôts.
La pénétration de particules solides (sable, argile, limon, …) entraînées par l'eau distribuée peut exercer une grande influence sur l'apparition d'un type de corrosion déterminé. La quantité de particules solides qui pénètrent dans l'installation peut par exemple augmenter en raison de travaux sur la conduite principale. L'assemblage et le stockage de tuyaux dans un environnement poussiéreux ou encore la pénétration de limaille de fer lors de leur usinage peuvent aussi faire en sorte que des particules solides se retrouvent dans l'installation.

Ces particules solides peuvent se déposer sur la paroi interne du tuyau (et plus particulièrement dans les tronçons horizontaux), entraînant une corrosion par aération différentielle, aussi appelée corrosion sous dépôts.

Le cas échéant, la partie inférieure du tuyau présente des nodules de corrosion localisés, qui peuvent donner lieu au percement de la paroi du tube. Il ne s'agit en d'autres termes pas d'une diminution générale de l'épaisseur de la paroi, mais bien d'une perforation rapide et localisée (corrosion par piqûres).

2.3. Corrosion par formation d'une pile galvanique

Fig. 2 Placement recommandé lors de l’utilisation de matériaux en cuivre et en acier galvanisé dans une installation sanitaire.
Fig. 2 Placement recommandé lors de l'utilisation de matériaux en cuivre et en acier galvanisé dans une installation sanitaire.
Un phénomène de corrosion peut également faire son apparition du fait de la présence d'éléments en cuivre dans une installation comportant des canalisations galvanisées. C'est la raison pour laquelle il y a toujours lieu de veiller à ce que le cuivre soit mis en œuvre en aval de l'acier galvanisé. En effet, le risque de corrosion par formation d'une 'pile galvanique' n'existe que lorsque l'eau s'écoule d'une canalisation en métal noble (cuivre) vers un tuyau constitué par un métal moins noble (acier galvanisé). Cela signifie que, dans un circuit fermé avec un retour, l'utilisation de tubes en cuivre est exclue.

Soulignons par ailleurs qu'il est erroné de penser que l'interposition d'un manchon isolant entre l'acier galvanisé et le cuivre permet d'éviter la corrosion galvanique susmentionnée.

La mise en œuvre d'un tel tronçon intermédiaire isolant n'est recommandée que dans le but d'éviter la corrosion de contact à l'endroit où les deux métaux se rencontrent. Par contre, dans des installations sanitaires présentant des éléments cuivreux en amont des canalisations galvanisées, ce manchon isolant n'exerce aucune influence sur la corrosion galvanique de l'acier.

2.4. Corrosion par courants vagabonds

Les sources de courant (telles que les installations électriques ou les courants vagabonds provenant des lignes de tram, de train ou de métro mal isolées, …) peuvent aussi être à l'origine de la corrosion des éléments métalliques avoisinants. Ce phénomène est appelé 'corrosion par courants vagabonds'.

Il s'agit d'une forme de corrosion externe moins courante qui donne lieu à une corrosion locale par piqûres.

2.5. Corrosion par différences de potentiel

Fig. 3 Corrosion externe par aération différentielle.
Fig. 3 Corrosion externe par aération différentielle.
Les parois externes d'un élément métallique peuvent être attaquées par des cellules corrosives locales si des différences de potentiel sont générées par une variation de la concentration en oxygène (aération différentielle).

Les bandes adhésives apposées autour des tuyaux encastrés (dans les murs ou les chapes, p. ex.) peuvent offrir une protection contre la corrosion durant la période de séchage. Ces matériaux d'enrobage ne présentent cependant qu'une résistance mécanique limitée et sont très vulnérables durant et après la pose des canalisations.

Si de l'humidité est toujours présente autour de la canalisation à un stade plus avancé, une corrosion par aération différentielle peut faire son apparition aux endroits où l'adhésif est endommagé. C'est la raison pour laquelle, même protégés, ces tuyaux doivent être conservés dans une ambiance sèche.

2.6. Corrosion liée à des facteurs métallurgiques

Lors de la fabrication de canalisations métalliques, diverses techniques de traitement peuvent engendrer certaines irrégularités du métal susceptibles d'influencer le processus de corrosion.

2.7. Corrosion par micro-organismes

Il s'agit là d'une forme moins connue de corrosion engendrée par des micro-organismes (aussi appelée MIC ou microbiologically influenced corrosion).

En règle générale, l'eau destinée au réseau d'eau courante doit être exempte de germes pathogènes. Le nombre de micro-organismes dans les canalisations d'eau peut toutefois augmenter par repousse sur un substrat approprié ou par infections via des fuites. Ces germes se fixent sur les parois sous la forme d'un biofilm au sein duquel ils peuvent facilement survivre et croître.

Un tel biofilm peut non seulement être responsable de l'obstruction des canalisations et de l'échangeur de chaleur, mais peut aussi entraîner leur corrosion.

3. Mesures préventives et curatives

Dans certains cas, la corrosion peut être évitée, si l'on tient compte, dès la conception, d'un certain nombre d'aspects généraux (température, choix du matériau, …). Ces mesures préventives seront examinées en détail dans la version longue du présent article. Toutefois, malgré ces mesures, il n'est pas toujours possible d'exclure complètement le risque de corrosion.

Ainsi, on sera parfois contraint de passer à un traitement chimique au moyen d'inhibiteurs, telle l'injection de phosphate pour des applications sanitaires, basée sur la formation d'un film protecteur à la surface du métal. Pour d'autres éléments constitutifs plus petits de l'installation (éléments de tuyau difficilement accessibles, ...), il est possible d'apposer localement un coating organique (époxy, p. ex.) dans les tuyaux.

4. Conclusion

Etant donné la complexité de la problématique de la corrosion des tuyauteries sanitaires en acier galvanisé et les multiples paramètres qui doivent être pris en compte dans ce contexte, il n'est pas étonnant que chaque cas de corrosion particulier nécessite une enquête judicieuse en vue de rassembler les informations nécessaires à la conception, au bon fonctionnement et à l'entretien de l'installation.

Il importe ici de souligner que le CSTC peut fournir à ses ressortissants un formulaire de demande d'avis technique ainsi qu'un formulaire type relatif à la corrosion dans les canalisations d'eau chaude et d'eau froide.

En cas de demande d'avis en matière de corrosion dans les canalisations sanitaires, les entrepreneurs sont invités à envoyer un échantillon de la canalisation concernée d'une longueur d'environ 50 cm (et présentant de préférence une fuite), en précisant le sens d'écoulement et la génératrice supérieure de la canalisation (partie supérieure du tuyau).



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C. Callandt, assistante d'ingénieur principale, division 'Avis techniques', CSTC