Comprendre la corrosion microbienne : mécanismes, impact et méthodes de prévention

Table des matières

La corrosion microbienne est un type de corrosion des métaux causée par des micro-organismes tels que des bactéries, des champignons et d'autres microbes. Elle se produit généralement dans des environnements humides ou liquides, en particulier dans les zones exposées aux microbes comme les canalisations d'eau, les équipements marins, les plateformes pétrolières et les stations d'épuration.

Mécanisme de la corrosion microbienne

Le mécanisme de corrosion microbienne désigne le processus spécifique par lequel les micro-organismes provoquent la corrosion des métaux, généralement par le biais de leurs activités métaboliques et de la formation de biofilms qui accélèrent la corrosion. Les mécanismes courants de corrosion microbienne comprennent :

  • Produits métaboliques bactériens : Certaines bactéries libèrent des substances acides au cours de leurs processus métaboliques, ce qui entraîne la corrosion de la surface métallique.
  • Formation de biofilm : Les micro-organismes peuvent former des biofilms sur les surfaces métalliques. Les microbes présents dans le biofilm peuvent également provoquer de la corrosion.
  • Effets électrochimiques : Les activités métaboliques des microbes peuvent modifier le potentiel de surface du métal, améliorant ainsi les réactions de corrosion électrochimique.

Mécanisme de corrosion microbienne

Exemples de corrosion biologique

Corrosion induite par les microbes (CIM) dans les systèmes d'eau

Exemple: Dans les tours de refroidissement, les chaudières et les réseaux de canalisations d'eau, les biofilms favorisent l'agrégation microbienne. Les bactéries, les algues et autres micro-organismes forment des biofilms sur les surfaces métalliques, modifiant le pH local et accélérant la corrosion du métal, notamment dans les environnements riches en oxygène ou acides.

Impact de la corrosion biologique

  • Dommages structurels : La corrosion biologique provoque une dégradation de la structure métallique, affaiblissant sa résistance et son intégrité.
  • Augmentation des coûts de maintenance : Le nettoyage régulier, la surveillance et l’utilisation de biocides pour contrôler la croissance microbienne augmentent les coûts opérationnels.
  • Panne d'équipement : Dans les systèmes critiques tels que les pipelines, les chaudières et les plates-formes pétrolières, la corrosion biologique peut entraîner des fuites ou des défaillances d’équipement, entraînant des risques pour la sécurité et une pollution de l’environnement.

Méthodes de prévention et de contrôle de la corrosion biologique

  • Utilisation des biocides : Appliquer régulièrement des inhibiteurs chimiques (biocides) pour tuer ou inhiber la croissance des micro-organismes.
  • Revêtements protecteurs : Appliquer des revêtements anticorrosion sur les surfaces métalliques pour empêcher la fixation microbienne et la formation de biofilm.
  • Protection cathodique : Utiliser des anodes sacrificielles ou des systèmes de courant externe (protection cathodique) pour éviter la corrosion électrochimique.
  • Traitement de l'eau : Contrôler la composition chimique des systèmes d’eau (comme le pH, les niveaux d’oxygène, etc.) et assurer une filtration adéquate pour réduire l’activité microbienne.
  • Inspections régulières : Effectuer des inspections régulières des équipements et des infrastructures pour détecter les premiers signes de corrosion biologique et prendre des mesures correctives.

L'utilisation de matériaux résistants à la corrosion microbienne peut réduire l'apparition de la corrosion microbienne

  • Alliages résistants à la corrosion : Des matériaux comme l’acier inoxydable, l’Hastelloy et les alliages à haute teneur en nickel, qui présentent une excellente résistance à la corrosion.
  • Revêtements de matériaux appropriés : Utilisez des revêtements ou des films protecteurs contenant des additifs antimicrobiens.

Corrosion microbienne de l'acier inoxydable

La corrosion induite par les microbes de l'acier inoxydable fait référence à la corrosion de l'acier inoxydable causée par des micro-organismes tels que des bactéries, des champignons et autres.

Bactéries sulfato-réductrices (BSR) : Ces bactéries peuvent réduire le sulfate en sulfure d'hydrogène (H₂S) dans des environnements pauvres en oxygène. Le sulfure d'hydrogène est une substance corrosive qui réagit avec l'acier inoxydable pour former des sulfures métalliques, provoquant ainsi des piqûres et une corrosion de la surface de l'acier inoxydable.

Bactéries réductrices de fer (IRB) : Ces bactéries réduisent le fer à son état oxydé, entraînant l'accumulation d'ions fer dans l'eau, ce qui augmente le potentiel de corrosion du métal. Elles peuvent provoquer la corrosion de l'acier inoxydable, notamment dans les canalisations souterraines ou les environnements contenant du fer.

Corrosion induite par les microbes de l'acier inoxydable

Résumé

La corrosion d'origine microbienne est une préoccupation majeure, notamment dans les environnements exposés à l'humidité ou aux liquides. Comprendre ses mécanismes et mettre en œuvre des stratégies efficaces de prévention et de contrôle peut contribuer à minimiser les dommages causés par les micro-organismes et à prolonger la durée de vie des infrastructures critiques.

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