La problématique ?
Un chantier naval conçoit un nouveau navire de service avec une coque en acier et une superstructure en aluminium pour alléger la structure. L'assemblage entre ces deux métaux se fait par une soudure spécifique. Le bureau d'études s'inquiète du risque de corrosion galvanique accélérée au niveau de la jonction, qui sera constamment exposée à l'eau de mer.
Une défaillance à ce point critique pourrait compromettre l'intégrité structurelle du navire. Le client a sollicité FILAB pour résoudre ce problème en menant une étude de couplage galvanique.
Pour évaluer ce risque, nous avons réalisé une étude de couplage galvanique en suivant la norme ASTM G71.
Etude du risque de corrosion galvanique
Objectif :
L'objectif principal de cette étude est de fournir au chantier naval une évaluation quantitative et prédictive du risque de corrosion galvanique lié à l'assemblage coque en acier/superstructure en aluminium, afin de sécuriser l'intégrité structurelle du nouveau navire de service, tout en évitant des coûts de maintenance et d'immobilisation post-construction élevés.
Notre approche technique
Pour évaluer ce risque, nous avons réalisé une étude de couplage galvanique en suivant la norme ASTM G71.
Etape 1 : mise en place de la cellule électrochimique
La première étape a consisté à préparer l'échantillon. Des plaques d'acier (représentant la coque) et d'aluminium (représentant la superstructure) ont été montées et connectées électriquement au sein d'une cellule électrochimique. Suite à cela, la cellule a été remplie d'eau de mer artificielle pour répliquer fidèlement l'environnement de service et initier la réaction de corrosion.
Étape 2 : mesure et surveillance initiales
Ensuite, nous avons procédé à la phase de mesure. Le courant de couplage et le potentiel de couplage ont été mesurés en continu. Le courant de couplage est l'indicateur clé de la vitesse de corrosion du métal le moins noble (l'aluminium, dans ce cas), offrant une lecture directe de la détérioration du matériau.
Étape 3 : observation de l'évolution du système
Enfin, l'essai a été maintenu sur plusieurs jours. Cette durée prolongée a permis d'observer l'évolution du système dans le temps, et plus spécifiquement de détecter et d'analyser la formation éventuelle de couches protectrices (phénomène de passivation) qui pourraient modifier la cinétique de la corrosion.
Les bénéfices de cette analyse pour le client
L'essai a confirmé que l'aluminium se comporterait comme une anode sacrificielle, se corrodant préférentiellement pour protéger l'acier, avec une vitesse de corrosion initialement très élevée au niveau de la jonction.
Ces données ont permis au chantier naval de :
• Anticiper un phénomène de corrosion majeur avant même la construction.
• Prendre des décisions de conception éclairées, en intégrant un système de protection cathodique (anodes sacrificielles en zinc) dimensionné avec précision pour protéger la zone de soudure.
• Garantir la sécurité et la durabilité du navire, évitant des coûts de maintenance extrêmement élevés et des risques d'immobilisation.
Conclusion de l'étude
L'étude de couplage galvanique menée selon la norme ASTM G71 a permis de transformer une incertitude théorique en une donnée quantitative critique pour la conception navale. Les mesures continues du courant de couplage et du potentiel de couplage ont confirmé l'existence d'une forte interaction électrochimique entre l'acier de la coque (cathodique) et l'aluminium de la superstructure (anodique) en milieu eau de mer.
En définitive, cette approche préventive, validée par l'électrochimie appliquée, garantit la sécurité et la durabilité du navire. Elle a permis au chantier naval non seulement de valider techniquement sa conception, mais aussi de fournir une assurance de fiabilité structurale à l'opérateur du navire, évitant des risques financiers et opérationnels considérables.
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