Etude des potentialités des techniques électrochimiques et de l’émission acoustique pour la détection et la surveillance de la corrosion des structures métalliques

Study of the potentialities of electrochemical techniques and acoustic emission for the detection and themonitoring of corrosion of metal structures

• Auteur / Autrice : Chloé Comas
• Direction : Marion Fregonese, Hassane Idrissi Chbihi Hamzaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux
• Date : Soutenance le 05/07/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1992?-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MATEIS - Matériaux : Ingénierie et Science - UMR 5510 (Rhône) - Matériaux- ingénierie et science [Villeurbanne] / MATEIS
• Jury : Président / Présidente : Bernard Normand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marion Fregonese, Hassane Idrissi Chbihi Hamzaoui, Bernard Normand, Laurent Gaillet, Ricardo Nogueira, François Huet, Fan Zhang
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Gaillet, Ricardo Nogueira

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse électrochimique

Contrôle par émission acoustique

Acier au carbone

Matériaux -- Détérioration

Mots clés libres

Matériaux

Structure métallique

Corrosion uniforme

Corrosion localisée

Bruit électrochimique

Emission acoustique

Technique électrochimique

Détection de la corrosion

Surveillance

Acier carbone

Materials

Metallic structure

Uniform corrosion

Localized corrosion

Electrochemical noise

Acoustic emission

Electrochemical technique

Corrosion detection

Monitoring

Carbon steel

Résumé

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet SCCoDRa (Suivi et Contrôle de la corrosion des Composant métalliques pour le stockage des Déchets Radioactifs). L’étude vise à contribuer à des propositions de combinaisons de techniques capables d’apporter des informations complémentaires pour la détection et le suivi de la corrosion localisée et uniforme d’un acier au carbone. Dans un premier temps, les potentialités du Bruit Electrochimique (BE) et de l’Emission Acoustique (EA) ont été étudiées pour la détection, l’identification et le suivi de la corrosion localisée d’un acier au carbone. Des milieux Ca(OH)2, sat et NaHCO3 contenant des ions chlorure ont été utilisés afin d’activer cette corrosion et d’obtenir des sites corrodés de taille millimétrique sur des temps d’immersion courts. Les essais effectués dans ces milieux ont permis de définir l’apport et les limites de chaque technique. Dans un deuxième temps, plusieurs techniques électrochimiques telles que l’Analyse des Harmoniques (HDA – Harmonic Distorsion Analysis), le bruit électrochimique, la Résistance de Polarisation Linéaire (RPL) et la Spectroscopie d’Impédance Electrochimique (SIE) ont été utilisées pour suivre la vitesse de corrosion uniforme d’un acier au carbone lorsqu’il est immergé dans une solution saline sous atmosphère CO2.

This work takes part of the SCCoDRa project (Monitoring and Control of Corrosion of Metal Components for the Storage of Radioactive Waste). The study aims to contribute to proposals for combinations of techniques capable of providing additional information for the detection and the monitoring of localized and uniform corrosion of carbon steel. First, the potentials of Electrochemical Noise Measurements (ENM) and Acoustic Emission (AE) were studied for the detection, the identification and the monitoring of localized corrosion of carbon steel. Ca(OH)2,sat and NaHCO3 media containing chloride ions were used in order to activate the corrosion and obtain corroded sites of millimeter size over short immersion times. The tests carried out in these environments have made it possible to define the contribution and limits of each technique. Secondly, several electrochemical techniques such as Harmonic Distorsion Analysis (HDA), electrochemical noise, Linear Polarization Resistance (LPR) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) were used to monitor the uniform corrosion rate of a carbon steel when it is immersed in a saline solution under a CO2 atmosphere.