Comportement d’aciers inoxydables en eaux naturelles

Behaviour of stainless steels immersed in natural waters: Electrochemistry and bacterial adhesion

¹ Laboratoire de Génie des Procédés et des Matériaux, École Centrale Paris, Grande Voie des Vignes,92290 Chatenay-Malabry, France
² Service de Corrosion et du Comportement des Matériaux dans leur Environnement, CEA Saclay, Bât. 458,91191 Gif-sur-Yvette, France

Auteur de correspondance : marconnet@lgpm.ecp.fr

Reçu : 3 Février 2006
Accepté : 8 Mars 2006

Résumé

Un acier inoxydable immergé dans de l’eau de mer naturelle voit son potentiel de corrosion libre E_corr augmenter rapidement jusqu’à atteindre des valeurs comprises entre +100 et +350 mV/ECS, ce qui augmente le risque d’initiation de la corrosion par piqûres. D’après la littérature, il semblerait que le même phénomène ait lieu en eaux douces naturelles. Le but de cette étude est de confirmer ou infirmer cette tendance en étudiant le comportement électrochimique d’échantillons d’aciers inoxydables immergés dans une eau de rivière et en examinant l’influence du biofilm formé sur la surface de l’acier inoxydable. Pour cela, un suivi du potentiel de corrosion libre d’échantillons d’aciers inoxydables S30403 (AISI 304L), S31603 (AISI 316L) et S31254 (254SMO) a été effectué durant leur immersion dans la Seine. Des observations de la surface des échantillons ont été pratiquées au MEB et ont montré la présence d’un biofilm sur les trois nuances d’acier inoxydable. L’augmentation du potentiel de corrosion libre a bien eu lieu et a atteint les mêmes valeurs que celles de la littérature (entre +100 et +300 mV/ECS). Par contre, cette augmentation n’est apparue qu’après un temps de latence d’environ 20 jours. L’explication de ce retard peut provenir de la faible température de l’eau (8–10 °C) et de sa faible teneur en carbone organique total (COT) qui limiteraient la vitesse de développement du biofilm et donc son impact sur l’évolution de E_corr.

Abstract

The free corrosion potential of a stainless steel immersed in natural seawater rises quickly until it reaches values ranging between +100 and +350 mV/SCE, which increases the risk of initiation of pitting corrosion. According to litterature this phenomenon also occurs in fresh waters. The aim of this study is to confirm or to invalidate this trend; the electrochemical behaviour of samples of stainless steels immersed in river water and the influence of the biofilm formed on the surface of the samples are studied. The free corrosion potentials of three different stainless steels (S30403 or AISI 304L, S31603 or AISI 316L, S31254 or 254SMO) have been measured continuously during their immersion in the Seine river. SEM observations of the samples surface show the presence of a biofilm on the three kinds of stainless steel. The free corrosion potentials increase and end up between +100 and +300 mV/SCE. This increase is not immediate, the latency time being around 20 days. This could be related to an effect of the low temperature of the water during the immersion (8–10 °C) and/or to an effect of the Total Organic Carbon (TOC), which would limit the growth rate of the biofilm, hence its influence on the evolution of the free corrosion potential.