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Prévention et contrôle de la corrosion (en anglais + traduction)

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Admin Hania


 Prévention et contrôle de la corrosion
 

Perhaps the most common and easiest way of preventing corrosion is the proper selection of the materials, once we have characterized the corrosion environment. In this respect, standard corrosion references are helpful. However, one has also to examine the economic feasibility prior to employing the material that provides the optimum corrosion resistance, for example, one can use noble metals in very limited applications such as ornaments and delicate scientific instruments. In order to control corrosion, the materials would have to be absolutely uniform without any heterogeneities in either composition or structure and at the same time the environment would also have to be entirely uniform.
The following methods are widely used for the control and preventation of corrosion:
(i) Using high-purity metals and alloy additions
(ii)
Proper design against corrosion
(iii)
Proper modification of corrosive environment

(iv)
Making use of protective coatings
(v)
Making use of inhibitors
(vi)
Cathodic protection


1) Use of High-Purity Metal and Alloy Additions: One can improve the corrosion resistance of a given metal by avoiding galvanic couples, i.e. limiting designs to only one metal. However, this is not always feasible. By selecting suitable electrically insulating metals of different composition or by alloy addition, one may avoid the cells in special circumstances. One can increase the corrosion resistance of most metals by alloying them with suitable alloying elements. Alloying may increase corrosion resistance by increasingthe energy level of the solution, reducing the driving emf in the galvanic cell, and protective coatings and decreasing the mobility of the corrosive ions. Alloying may however help in the following ways:
(i) To avoid carbon precipitation in heat treatment.
(ii) To prepare steels with high chromium content. We may note that chromium corrodes less readily.
(iii) To make steels containing strong carbide formers. Titanium and tantalum are such elements. Interestingly, these elements do not permit carbon precipitation at the grain boundary.

These methods reduce intergranular corrosion in metals. This technique is mainly used in stainless steel which must be fabricated by welding.

2) Design Against Corrosion: One can design to avoid physical contact between dissimilar metals so that a galvanic couple does not form. In addition, the design should allow for complete drainage in the case of a shutdown, and easy washing. It is found that dissolved oxygen may enhance the corrosivity of many solutions, the design should, if possible, include provision for the exclusion of air. In order to prevent, one may ensure the following points:

(i) As far as possible avoid of dissimilar metal contracts. When contact between dissimilar metals is unavoidable, one may take care that the metal forming the anode does not have a small surface area as compared to the cathode

(ii) There must be cathodic protection.

(iii) One must avoid recesses and sharp corners.

(iv) Avoidance of excessive concentration with proper fabrication.

(v) One must prevent the retention of liquid with air tight joints.

(vi) Surfaces must be clean, i.e., free from foreign matter like dust, dirt and soot.

(vii) Wherever possible, one must use corrosion-resistant materials.

(viii) We may take care that the two different metals should be as close as possible.

(iii) Modification of Corrosive Environment: It is found that changing the character of environment, if possible, may also significantly influence corrosion. One can achieve large saving in materials if these are used in less corrosive environments. Lowering the fluid temperature and/or velocity usually helps in the reduction in the rate at which corrosion occurs. Several times increasing or decreasing the concentration of some species in the solution can have a positive effect, e.g., the metal may experience passivation. One can modify the environment in the following ways:

(i) Lowering the temperature, pressure, concentration, velocity, etc.
(ii) By changing humidity, oxygen content, oxidizing agents and solid impurities, one may alter the chemical composition of environment. It is found that purified and dehumidified atmosphere around the structure helps in reducing corrosion.
(iii) By adding inhibitors, i.e. those substances in low concentrations to the environments, which decreases corrosiveness of the environment. For example, alkaline neutralizers are used to prevent the corrosive effect of the environment by neutralizing the acidic character of corrosive conditions. To prevent high-temperature corrosion of ferrous metals and alloys, vacuum and inert gases are also found useful. Of course, the specific inhibitor depends both on the alloy and on the corrosive environment.
(iv) Use of Protective Surface Coatings: Physical barriers to corrosion are widely applied on surfaces in the form of films and coatings. There are good number of diverse metallic and non-metallic coating materials available. It is essential that the coating should have a good corrosion resistance when in use, and maintain a high degree of surface adhesion, which undoubtedly requires some preapplication surface treatment.
In several cases, the coating must be virtually non reactive in the corrosive environment and resistant to mechanical damage that exposes the bare metal to the corrosive environment. In general, all three material types—metals, ceramics and polymers are used as coatings for metals.


Prévention et contrôle de la corrosion

Peut-être la manière la plus commune et la plus facile  d'empêcher la corrosion est le choix approprié des matériaux, une  fois que nous avons caractérisé l'environnement de corrosion. À cet  égard, les références standards de corrosion sont utiles. Cependant, on a également pour examiner les possibilités économiques avant  d'utiliser le matériel qui fournit la résistance à la corrosion  optimal, par exemple, on peut utiliser les métaux nobles dans des  applications très limitées telles que des ornements et des instruments scientifiques sensibles. Afin de contrôler la corrosion,  les matériaux devraient être absolument uniformes sans aucunes  hétérogénéités en ou composition ou la structure et en même temps  l'environnement devrait également être entièrement uniforme. 
Les méthodes suivantes sont largement répandues pour le  contrôle et le prévention de la corrosion:
(i) Utilisation des métaux et des additions de  grande pureté d'alliage
(ii) Conception appropriée contre la corrosion 
(iii) Modification appropriée d'environnement  corrosif
(iv) Se servir des enduits protecteurs
(v) Se servir des inhibiteurs
(vi) Protection cathodique
1)  Utilisation des additions de grande pureté en métal et  d'alliage: On peut améliorer la résistance à la corrosion  d'un métal donné en évitant les couples galvaniques, c.-à-d.  limitant des conceptions à seulement un métal. Cependant, ce n'est  pas toujours faisable. En choisissant les métaux électriquement  isolants appropriés de composition différente ou par l'addition  d'alliage, on peut éviter les cellules dans des circonstances  spéciales. On peut augmenter la résistance à la corrosion de la  plupart des métaux en les alliant avec les éléments d'alliage appropriés. On peut augmenter la résistance à la corrosion de l'alliage en réduisant la f.e.m  dans la cellule galvanique, et les enduits protecteurs et  diminuant la mobilité des ions corrosifs. L'alliage peut cependant  aider des manières suivantes:
(i) Pour éviter la précipitation de carbone dans  le traitement thermique.
(ii) Pour préparer des aciers avec le contenu  élevé de chrome. Nous pouvons noter que le chrome corrode moins  aisément.
(iii) Pour effectuer des aciers contenant des  formers forts de carbure. Le titane et le tantale sont de tels  éléments. Interestingly, ces éléments ne permettent pas la  précipitation de carbone à la frontière de grain.
Ces méthodes réduisent la corrosion intergranulaire en métaux.  Cette technique est principalement utilisée en acier inoxydable qui  doit être fabriqué par la soudure.
2) Conception Contre La Corrosion: On peut  concevoir pour éviter le contact physique entre les métaux  différents de sorte qu'un couple galvanique ne forme pas. En outre,  la conception devrait tenir compte du drainage complet dans le cas  d'un arrêt, et du lavage facile. On le constate que l'oxygène  dissous peut augmenter la corrosivité de beaucoup de solutions, la  conception devrait, si possible, inclure la provision pour l'exclusion  d'air. Afin d'empêcher, on peut assurer les points suivants: 
(i) Évitez aussi loin que possible le contrat de différents métaux. Quand le contact entre les métaux différents  est inévitable, on peut faire attention que le métal formant l'anode  n'ait pas une petite superficie par rapport à la cathode
(ii) Il doit y avoir protection cathodique. 
(iii) On doit éviter des cavités et des coins  pointus.
(iv) Action d'éviter de concentration excessive  avec la fabrication appropriée.
(v) On doit empêcher la conservation du liquide  avec les joints serrés d'air.
(vi) Les surfaces doivent être propres, c.-à-d.,  exempt des corps étrangers comme la poussière, saleté et suie. 
(vii) Dans la mesure du possible, on doit utiliser  les matériaux résistants à la corrosion.
(viii) Nous pouvons faire attention que les deux  métaux différents devraient être aussi étroitement comme possible. 
 
3) Modification d'environnement corrosif: On le  constate que changer le caractère de l'environnement, si possible,  peut également de manière significative influencer la corrosion. On  peut réaliser la grande économie de matériaux si ceux-ci sont  utilisés dans les environnements moins corrosifs. L'abaissement de la  température et/ou de la vitesse liquides aide habituellement dans la  réduction du taux auquel la corrosion se produit. Plusieurs fois  augmentant ou diminuant la concentration de quelques espèces dans la  solution peuvent avoir un effet positif, par exemple, le métal peut  éprouver la passivation. On peut modifier l'environnement des  manières suivantes:
(i) Abaissement de la température, de la pression,  de la concentration, de la vitesse, etc.
(ii) En changeant l'humidité, le contenu  d'oxygène, les oxydants et les impuretés pleines, on peut changer la  composition chimique de l'environnement. On le constate qu'épuré et  l'atmosphère déshumidifiée autour de la structure aide en  réduisant la corrosion.
(iii) En ajoutant les inhibiteurs   c.-à-d. ces substances dans de basses concentrations aux  environnements, qui diminue le corrosivité ou l’agressivité de l'environnement. Par  exemple, des neutralisants alcalins sont employés pour empêcher  l'effet corrosif de l'environnement en neutralisant le caractère  acide des conditions corrosives. Pour empêcher la corrosion à hautes  températures des métaux et des alliages ferreux, le vide et les gaz  inertes s'avèrent également utiles. Naturellement, l'inhibiteur  particulier dépend de l'alliage et de l'environnement corrosif. 
(iv) Utilisation des enduits extérieurs protecteurs:  Des barrières physiques à la corrosion sont largement  appliquées sur des surfaces sous forme de films et d'enduits. Il y a une multitude de revêtement et peintures métalliques et non métalliques disponibles. Il est essentiel que la surface ait une  bonne résistance à la corrosion en service, et maintient un degré  élevé d'adhérence extérieure, qui exige assurément un certain  traitement de surface de pre-application.

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