Le coût de la corrosion : impact économique et stratégies de mitigation

La corrosion est un phénomène à l’impact économique majeur. L'ampleur des coûts directs et indirects liés à la corrosion nécessite la mise en place de stratégies de mitigation efficaces. Easy Inox met en lumière l'importance de la prévention et d’une gestion proactive de la corrosion.

Introduction à la corrosion

La corrosion est un phénomène naturel qui compromet l’intégrité structurelle des métaux et peut impacter leur fonctionnalité. La corrosion des aciers est souvent accélérée par la présence d'eau et d'oxygène, qui forment des oxydes ou autres composés chimiques sur leur surface.

Comprendre le processus de corrosion des métaux est indispensable pour maintenir la durabilité des structures en acier inoxydable. Une bonne prévention de la corrosion assure la fiabilité des composants dans diverses industries, tout en évitant l’impact économique induit par une défaillance des matériaux.

Évaluation des enjeux économiques de la corrosion

Selon une étude de l’Association Nationale des Ingénieurs en Corrosion (NACE), la corrosion engendre un coût annuel correspondant à environ 3,5 % du PIB mondial. L’impact économique de la corrosion implique des dépenses directes et indirectes, incluant :

• Les pertes financières liées aux arrêts de production,

• La perte d'efficacité des infrastructures,

• Les frais d’entretien des structures métalliques,

• Le remplacement des structures métalliques,

• Les frais liés aux accidents,

• Le coût des inspections,

• Le coût des impacts environnementaux,

• La dépréciation de la valeur des actifs,

• …

Les secteurs affectés par la corrosion

Tous les secteurs industriels sont impactés par des phénomènes de corrosion. Pour l’acier inoxydable, les secteurs les plus affectés par la corrosion sont :

• Le secteur de l'énergie :

Le secteur de l'énergie doit gérer la corrosion tant dans la production (pipelines de pétrole et de gaz, plates-formes de forage) que dans les systèmes de distribution (pipelines domestiques) ;

• Le secteur automobile :

Le coût de la corrosion dans l'industrie automobile s’élève à 16 milliards de dollars par an (Source : Gesellschaft Deutscher Chemiker - GDCh) ;

• L’industrie pétrolière et du gaz :

Le secteur du pétrole et du gaz fait face à des charges financières significatives dues à la corrosion, avec des coûts annuels attribués à l'entretien, à l'atténuation et au remplacement des infrastructures corrodées pouvant excéder les 60 milliards de dollars par an à l’échelle internationale (Source : Parveen In.).

• Les infrastructures publiques et privées :

Les bâtiments, les ponts, les installations publiques et autres infrastructures sont toutes exposées à une défaillance structurelle due à la corrosion de l'acier d'armature dans le béton. Le mobilier urbain en acier inoxydable ou certains équipements ludiques font l’objet de surveillance pour une durabilité accrue.

• L’industrie alimentaire et chimique :

Les secteurs industriels de l’alimentation et de la chimie doivent prévenir la corrosion pour garantir l'intégrité des équipements de traitement et des conteneurs de stockage.

• Les infrastructures d'eau et d'assainissement :

La corrosion dans les infrastructures d'eau et d'assainissement est principalement due à la réaction chimique ou électrochimique du matériau avec son environnement. Les éléments pouvant être affectés sont notamment les barrages, les aqueducs, les pipelines de transmission, de collecte et de distribution, les usines de traitement et de pompage, ou encore les réservoirs de stockage. Les déperditions ou les fuites sont génératrices d’un gaspillage qui est difficilement admissible aujourd’hui avec tous les moyens de surveillance et d’entretien. 

Les facteurs influant sur les coûts de la corrosion

Mettre en œuvre de meilleures pratiques en prévention de la corrosion pourrait faire économiser jusqu'à 875 milliards de dollars à l'échelle mondiale (Source : iccor.org). Ce chiffre souligne l'importance de la mise en place de stratégies de mitigation efficaces, appliquées à tous les secteurs affectés*.*

Pour expliquer l’ampleur des coûts économiques en lien avec la corrosion, il convient de prendre en compte le coût global de possession. C’est une aide au choix du meilleur investissement et permet la comparaison des options.

Équation du Coût Global de Possession (Source B. Normand, 2004)

Pour les aciers inoxydables, la partie Maintenance est minimisée. Les pertes de production sont ainsi limitées, de même que le coût de remplacement.

Impact à long terme et durabilité

L'impact de la corrosion dépasse largement les dépenses immédiates de réparation et de remplacement des matériaux. Il implique des coûts directs et indirects qui influencent de manière significative l'économie globale et les stratégies d'investissement à long terme. De plus, la corrosion favorise la contamination de l'environnement par des métaux et d'autres substances toxiques.

Les stratégies de mitigation sont nécessaires pour répondre à ces enjeux et minimiser l’impact économique et environnemental de la corrosion.

Pour reprendre la gestion des coûts globaux de possession (CPG), l’acier inoxydable peut être relativement intéressant puisque les coûts restent constants durant la vie tandis que pour d’autres, ce sont les traitements anti corrosion qui impactent le long terme. Il est donc important de ne pas oublier les coûts futurs de l’équipement.

Comparaison de la durabilité par rapport aux coûts de matériaux (Source B. Normand, 2004)

Stratégies de prévention et de contrôle

Diverses stratégies peuvent être employées pour combattre la corrosion et en minimiser les effets. Elles englobent à la fois la prévention et le contrôle actif de ce phénomène :

• Revêtements protecteurs et traitements de surface :

L'application de revêtements protecteurs et de traitements de surface est une méthode couramment utilisée pour créer une barrière entre le métal et les éléments corrosifs.  Pour l’acier inoxydable, l’anticorrosion est “intrinsèque” avec la couche passive. Dans la plupart des cas, il s’agira d’entretenir cette anticorrosion le plus naturellement possible.

• Le choix des matériaux :

L'utilisation de matériaux résistants à la corrosion, tels que les aciers inoxydables duplex, permet d'éviter un entretien fréquent et d'assurer une résistance durable. Ces matériaux sont très appréciés dans des secteurs tels que le pétrole, le gaz et la construction navale, où la corrosion peut causer des problèmes significatifs.

Le choix d’un matériau, d’un acier inoxydable est fait en prenant en compte tous les paramètres environnementaux  et de fonctionnement durant toute la période d’existence de la pièce, c’est-à-dire de sa fabrication à son utilisation. Les sollicitations de fabrication et d’utilisation doivent être répertoriées pour traduire le niveau de sollicitation auquel la pièce sera soumise.

• La conception des structures et des équipements :

Une bonne conception des structures et des équipements est essentielle pour prévenir la corrosion. Les stratégies de conception visent à éliminer ou à réduire les zones susceptibles de retenir l'eau ou autres substances corrosives.

En effet, certains types de corrosion ne peuvent être résolus par le changement de nuance plus résistantes à la corrosion. L’étape de conception, bien que passage obligé, reste une étape primordiale. Elle comprend le design des pièces mais aussi leur facilité au nettoyage et au montage - démontage ou encore l’optimisation des états de surface.

• Un programme d'entretien préventif :

La maintenance préventive inclut des inspections régulières et le remplacement des pièces usées, avant qu'elles ne deviennent des points de défaillance. Les aciers inoxydables n'échappent pas à cette règle. Leur entretien reste en général moins perturbant que celui des autres matériaux mais doit être régulier.

Pour les matériaux ferreux, on imagine que la corrosion est un phénomène visible et superficiel. Sur les aciers inoxydables, les colorations qui apparaissent interrogent les utilisateurs. Il est important de rester vigilant car “Corrosion” peut signifier “Rupture”.

Corrosion sous contraintes d’un tube en acier inoxydable. Ensemble, ces approches contribuent à prolonger la durée de vie des installations et à réduire les coûts associés à la corrosion. En tout, les stratégies de mitigation permettraient de réduire de 15 à 35 % les coûts de la corrosion, soit entre 375 et 875 milliards de dollars par an à l’échelle internationale (Source : Association Nationale des Ingénieurs en Corrosion).

Corrosion : les innovations et avancées technologiques

Portées par l'innovation et la recherche technologique, la lutte contre la corrosion connaît des avancées significatives. La quête de nouveaux matériaux plus résistants à la corrosion est au cœur des efforts actuels. Les scientifiques explorent des alliages et composites novateurs, offrant une meilleure protection dans des environnements très corrosifs. Ces matériaux promettent d'étendre la durée de vie des structures et de réduire les besoins en maintenance.

Parallèlement, grâce à l'innovation, les capteurs modernes et les systèmes de surveillance intelligents offrent aujourd'hui la possibilité d'identifier rapidement les premiers signes de corrosion, facilitant ainsi une intervention rapide. Cette approche proactive contribue à minimiser les risques et à optimiser les plans de maintenance.

Par ailleurs, le progrès des techniques de revêtement et des traitements de surface présente des perspectives innovantes dans la prévention de la corrosion. Ainsi, les revêtements nanostructurés et les traitements anti-corrosifs innovants forment des barrières chimiques et physiques efficaces contre les agents corrosifs.

Ces progrès représentent un changement significatif dans la façon dont les industries gèrent et combattent la corrosion.

Conclusion

La corrosion représente un défi pour différentes industries. Elle a un impact économique majeur, et implique également des enjeux de sécurité et de durabilité environnementale. Les innovations actuelles dévoilent toutefois des perspectives prometteuses pour affronter ce défi.

En adoptant des stratégies de mitigation proactives, les entreprises peuvent réduire significativement les coûts associés à la corrosion, tout en préservant l'environnement et en sécurisant les infrastructures et équipements industriels.

Ressources complémentaires

Diverses ressources sont disponibles pour mieux comprendre la corrosion et ses impacts :

• Corrosion processes and strategies for prevention: an introduction (“Introduction au coût de la corrosion et aux stratégies de maintenance”) - N. Thompson, M. Yunovich, D. Dunmire (2007)

• The Impact of Corrosion on Society (“L’impact de la corrosion sur la société”) Hansson, C. (2011)

• Challenges in Corrosion: Costs, Causes, Consequences, and Control (“Les défis de la corrosion : Coûts, Causes, Conséquences et Contrôle”) Sastri, V. (2015)

• Cost of corrosion (“Le coût de la corrosion”) Kamis, A. (1992)

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Easy Inox, centre de formation certifié, propose une large gamme de formations élaborées par des experts de la métallurgie. Voici les formations Easy Inox pour mieux comprendre la corrosion et ses impacts :

• Comprendre les phénomènes de corrosion : pourquoi l'acier inoxydable peut-il s’oxyder ?

• Reconnaître les dégradations courantes : identifier les ruptures, l'usure, la corrosion par piqûres, sous contraintes, etc.

• Règles de conception et fabrication : apprendre les pratiques influant sur la résistance à la corrosion.

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