L’aciers inoxydables

Les aciers inoxydables sont des alliages à base de fer et de carbone qui contiennent au moins 10,5 % de Chrome. On fait souvent référence à l’acier inoxydable en employant le singulier, comme si ce n’était qu’un seul matériau. L’Institut Américain du Fer et de l’Acier (AISI) reconnaît 60 aciers inoxydables comme des alliages établis. Le Chrome est l’élément d’alliage qui apporte aux aciers inoxydables leur qualité de résistance à la corrosion, car en se combinant avec l’oxygène, il forme sur la surface une fine pellicule transparente qui protège l’oxyde de chrome.

Types d’aciers inoxydables

Types d’aciers inoxydables

Il existe quatre grands groupes de base classés suivant leur structure métallurgique : austénitiques, ferritiques, maraging et duplex.
On utilise sur le marché des piscines ce que l’on appelle les aciers «austénitiques»; ceux-ci contiennent entre 17 % et 25 % de chrome et
entre 8 % et 10 % de nickel. Ils comportent en outre divers éléments pour obtenir des propriétés de résistance appropriées. Ces aciers ne sont pas habituellement magnétiques, car ils ne sont pas attirés par un aimant.

Voici les types d’aciers austénitiques que l’on trouve sur le marché de la piscine :

  • 1.4301 / AISI-304 / V2A: Cr : 18 à 20 % & Ni : 8 à 12 %
    Excellente résistance à la corrosion dans des milieux d’eau douce et avec  peu de pollution bien qu’il ne soit pas conseillé dans de l’eau salée.
  • 1.4401 / AISI 316 / V4A: Cr : 16 à 18 % & Ni : 10 à 14 % & Mo : 2 à 3 %
    Un plus grand pourcentage de nickel et le fait d’avoir du Molybdène le rendent plus résistant à la corrosion par des chlorures.
  • 1.4404 / AISI-316 L: Le pourcentage de carbone est réduit entre 0,03 et 0,035 %
    Ce pourcentage réduit en carbone offre de meilleures conditions pour travailler avec une soudure mais ne garantissent pas une plus grande résistance.

Les aciers inoxydables austénitiques fournissent une bonne combinaison de résistance à la corrosion et des propriétés de fabrication.

Composition chimique

Composition chimique

Désignation de l’acier Composition chimique (% en masse)
AISI (USA) Euronorm
EN 10088-1
C Si Mn P max S N Cr Mo Ni
AISI-304 1.4301 ≤ 0,07 ≤ 1 ≤ 2 ≤ 0,045 ≤ 0,015 ≤ 0,11 17 a 19,50 8 a 10,5
AISI-316 1.4401 ≤ 0,07 ≤ 1 ≤ 2 ≤ 0,045 ≤ 0,015 ≤ 0,11 16,5 a 18,50 2 a 2,50 10 a 13

La liste ci-dessous indique quelques nettoyants de piscine qui NE doivent PAS être utilisés sur de l’acier inoxydable:

  • Nettoyants contenant des chlorures, notamment ceux qui contiennent de l’acide chlorhydrique
  • Les lessives d’hypochlorite ne devraient pas être utilisées sur des aciers inoxydables. En cas d’utilisation accidentelle ou d’éclaboussures sur la surface de l’acier inoxydable, rincez immédiatement à l’eau abondante froide,
  • Les nettoyants en argent ne doivent pas être utilisés sur l’acier inoxydable.

Pour éviter la pollution croisée de particules de fer, assurez-vous que les ustensiles de nettoyage n’ont pas été utilisés auparavant pour de l’acier « normal » (par exemple, au carbone). Il est préférable de réserver les produits de nettoyage qui sont utilisés pour nettoyer l’acier inoxydable et de les utiliser uniquement à cette fin.

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Types de corrosion

Types de corrosion

La résistance de l’acier inoxydable à l’oxydation et à la corrosion est due à la couche d’oxyde de chrome sur la surface lorsqu’elle est en contact avec l’oxygène. Lorsque cette couche se forme, on dit que l’acier inoxydable est à l’état passif ou de passivation. La passivation est une opération de protection, c’est une attaque chimique qui permet de faire en sorte que les oxydes de protection se forment (couche d’oxyde de chrome).

Les risques qui pèsent sur l’utilisation réussie des aciers inoxydables sont nombreux. Si parmi eux nous choisissons une certaine qualité, leur corrosion dépendra de divers facteurs, tels que : le lieu, le milieu, la concentration et la température.

On peut éviter de nombreux problèmes si l’on tient compte des risques en jeu et si l’on adopte les mesures appropriées pour les supprimer. En l’espèce, comme risque encouru, s’agissant d’accessoires en acier inoxydable nous avons : comme lieu les piscines (volumes mouillés), comme milieu, le milieu aquatique (eau), avec une concentration (chlorures, sels désinfectants, produits chimiques, etc.) et avec des variations de température (chauffées, piscines intérieures, etc.). Dans ce contexte, la mesure principale à adopter pour éviter d’éventuelles corrosions est d’ASSURER LA BONNE INSTALLATION DE LA PRISE DE TERRE, selon UNE 20324 / EN60529.

Corrosion ExterneCORROSION GALVANIQUE OU PAR CONTACT :

Ce type de corrosion apparaît quand, en présence d’une électrode (une solution acide ou, dans un cas extrême, la propre humidité
atmosphérique), deux éléments métalliques sont unis entre eux avec une continuité électrique, en formant une vraie pile. Parmi ces éléments, celui qui subit la corrosion le plus rapidement, c’est le plus anodique. Les aciers inoxydables à l’état passif sont des matériaux simplement cathodiques (nobles), comme le montre le tableau ci-joint.

Par conséquent, en liant des aciers inoxydables à d’autres matériaux métalliques, il convient de toujours tenir compte de ce fait, pour ne pas endommager le matériau le plus anodique (le moins noble).

Corrosion InterneLA CONCENTRATION ET LA TEMPÉRATURE :

Que ce soit dans le lieu ou dans le milieu, les éléments agressifs (certains agents chimiques pour la chloration) peuvent avoir des concentrations plus ou moins élevées. Les acides seront plus agressifs s’ils sont dilués entre 40 et 80 %.

La température a également une incidence sur la corrosion. À une température plus élevée, les réactions chimiques et électrochimiques s’accélèrent et, par conséquent, toute activité qui accélère la corrosion augmente.

CORROSION PAR DES CHLORURES :

Il se produit sur la surface d’un acier inoxydable des piqûres quand la couche passive de protection se rompt en petits points isolés et, que les chlorures se déposent ultérieurement sur la surface. L’acier inoxydable AISI-304 (1.4301) supporte bien les concentrations de chlore et les autres niveaux chimiques recommandés dans l’eau d’une piscine. Le matériau AISI-316 (1.4401) résiste à la corrosion plus que l’AISI-304 (1.4301), pas d’une façon générale, mais de façon spéciale quand il s’agit d’une corrosion par piqûres. L’élément le plus connu qui produit ce type de corrosion est le CHLORE.

Un excès de chlore ou une HYPERCHLORATION peut produire une réaction chimique (HYPOCHLORITE SODIQUE CL-NA) qui produit un phénomène de corrosion très agressif. Pour protéger l’acier inoxydable de l’action des chlorures, on introduit dans l’alliage le MOLYBDÈNE (Mo) dans une proportion de 2 à 3 %. Le molybdène dans l’acier inoxydable forme des composés chimiques qui protègent le matériau de la corrosion par piqûres. Les aciers au chrome-nickel-molybdène, que nous appelons des aciers inoxydables, sont résistants à certains types d’oxydation ou de corrosion, suivant leurs caractéristiques chimiques et mécaniques.

Niveaux chimiques de l’eau recommandés

Niveaux chimiques de l’eau recommandés

Produits chimiques Niveaux
PH 7.2 – 7.8 ppm
Chlore libre 1 – 3 ppm
Quantité de calcium et magnésium dissous 200 – 400 ppm
Alcalinité 100 – 150 ppm
Total de solides dissous (TDS) Inférieur à 1,000 ppm
Brome 2.0 – 4.0 ppm
Cuivre 0 ppm
Chlorure Inférieur à 140 ppm
Indice de Langelier -0,3 – 0,3 ppm

Recommandations à suivre :

  •  Suivre les étapes indiquées sur les feuilles d’instructions ainsi que celles des entretiens annexées à chaque accessoire.
  • Tout accessoire en acier inoxydable DOIT être installé avec une prise de terre.
  • Éviter de doser des produits chimiques ou agressifs près des éléments en acier inoxydable, pour éviter d’éventuelles corrosions ou des tâches produites par éclaboussures. Tant les produits qui sont versés dans l’eau comme les produits utilisés pour le nettoyage/la désinfection de la zone qui entoure la piscine. Dans ce cas, rincer ensuite l’accessoire à l’eau abondante et le sécher.
  • Éviter les concentrations de poussière, de sels, les adhérences de béton, la saleté, ainsi que le contact avec d’autres éléments métalliques (surtout le fer), étant donné que ces causes favorisent les processus de corrosion.
  • Les produits utilisés pour la construction NE sont PAS apparentés à l’acier inoxydable. Éviter d’avoir des accessoires en acier inoxydable installés ou dans la même installation pendant le processus de construction/nettoyage et que ces derniers soient installés, si possible, après l’achèvement et le nettoyage du chantier. En cas d’impossibilité, lorsque les travaux sont terminés, rincer à l’eau abondante la ou les parties inoxydables et la/les sécher.
  • Les produits en acier inoxydable doivent être stockés dûment emballés et dans un endroit approprié, indépendants et toujours éloignés de produits chimiques pouvant provoquer des ambiances corrosives.
  • Les accessoires doivent être manipulés correctement pendant le montage (ne pas les heurter ou les rayer) car cela abîme la couche de passivation de l’acier lui-même, et cela crée des incisions susceptibles de produire une corrosion par piqûres.
  • Les accessoires, une fois montés dans la piscine, doivent être utilisés exclusivement pour leur usage (notamment les escaliers), jamais comme un complément pour ajouter des produits chimiques à l’eau de la piscine. Il faut jeter les produits chimiques dans l’eau aussi loin que possible des parties en acier inoxydable de la piscine.

Nettoyage et entretien

Nettoyage et entretien

Même si les aciers inoxydables sont eux-mêmes des matériaux résistant à la corrosion qui n’ont besoin d’aucune protection supplémentaire sur leur surface pour améliorer leur aspect et leur durabilité, certaines tâches d’entretien et de nettoyage doivent être effectuées régulièrement pour maintenir les surfaces en acier inoxydable en bon état, de sorte que ni l’apparence esthétique ni leur résistance à la corrosion ne soient ainsi compromises.

L’objectif de ces recommandations est de conseiller les installateurs et les propriétaires sur la façon de réaliser un nettoyage efficace et rentable qui leur permettent de tirer parti des avantages que représentent les propriétés anticorrosives de l’acier inoxydable.

Un nettoyage des produits est recommandé pour éliminer les déchets (chaux, chlorures…) et d’autres substances nuisibles pouvant se coller à l’acier inoxydable et provoquer une corrosion par piqûres.

La fréquence du nettoyage varie en fonction des conditions d’environnement et atmosphériques auxquelles le produit est soumis, ainsi que de la qualité de l’acier inoxydable.

Le nettoyage est réalisé avec des produits recommandés ou avec des pâtes décapantes à base d’acide phosphorique ou nitrique, en utilisant toujours des brosses en nylon (jamais avec des pointes en fer) et rincer à l’eau abondante propre. Nous conservons ainsi le produit en parfait état et nous assurons sa durabilité.

La qualité de l’acier inoxydable AISI-304 (1.4301), est capable de supporter les variations de différents types d’eau, à condition que soient respectées les conditions optimales concernant la concentration de produits chimiques pour sa désinfection, notamment la concentration de chlore résiduel (chloramines).

Dans les piscines intérieures, nous trouvons des conditions d’environnement plus sévères en raison d’une plus forte concentration de vapeurs corrosives de produits chimiques. Dès lors, il est important de réaliser un nettoyage plus fréquent.

Dans les ambiances plus agressives, comme la proximité de la mer ou des zones très industrialisées, ainsi que dans des piscines avec des chlorateurs au sel, on recommande d’utiliser des produits en acier inoxydable de la qualité AISI-316 (1.4401) car ils présentent une plus forte concentration en nickel ainsi que des traces de molybdène. (Voir tableau).

Type d’atmosphère Fréquence approximative du nettoyage
Qualité du matériau (+ de 6 mois) Qualité du matériau (de 3 à 6 mois) Qualité du matériau (de 1 à 3 mois)
Rurale AISI-304 (1.4301)
Urbaine AISI-316 (1.4401) AISI-304 (1.4301)
Industrielle AISI-316 (1.4401) AISI-304 (1.4301)
Marine AISI-316 (1.4401) AISI-304 (1.4301)

Les chlorateurs au sel

Les chlorateurs au sel

Le pourcentage de sel dans une piscine avec une chloration saline est compris entre 3,5 g et 5 g/L (l’eau de mer contient 35 g/L de sel). On recommande d’utiliser des accessoires de la qualité AISI-316 (1.4401).

Ce qui endommage l’acier inoxydable, ce sont les concentrations de sel même sur un espace de temps très réduit. Souvent, la mise en route d’un chlorateur au sel exige le lancement dans l’eau d’une quantité importante de sel. Cette haute concentration en sel à un endroit précis de la piscine, si celui-ci se trouve proche d’un accessoire en acier inoxydable, entraînera l’endommagement de l’élément inoxydable, et dans un cours laps de temps, une saleté apparaîtra et s’introduira d’abord dans les parties comportant une soudure ainsi que dans le reste du produit.

Ce qui convient le mieux lors de la mise en route d’un chlorateur au sel, c’est de maintenir l’accessoire en acier inoxydable, si possible, en dehors de l’installation, et de l’installer dans la piscine une fois que les pourcentages de sel se trouvent dans leurs valeurs de travail optimales.