Qu'est-ce que la corrosion dans les machines tournantes ? Méthodes de prévention : Équilibreur portatif, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors. Qu'est-ce que la corrosion dans les machines tournantes ? Méthodes de prévention : Équilibreur portatif, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors.

Qu'est-ce que la corrosion des machines tournantes ? Méthodes de prévention

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Comprendre la corrosion dans les machines tournantes

Définition : Qu'est-ce que la corrosion ?

Corrosion est la détérioration progressive des surfaces métalliques par des réactions électrochimiques ou chimiques avec l'environnement, entraînant une perte de matière, une rugosité de surface, piqûres, et l'affaiblissement des composants mécaniques. Dans les machines tournantes, la corrosion affecte les arbres, les roulements, les engrenages, les carters et les éléments structurels, créant des concentrations de contraintes pouvant initier fatigue fissures, surfaces rugueuses qui accélèrent porter, et dans les cas graves, provoquant une défaillance structurelle directe due à une perte de matériau.

Bien que souvent considérée comme un mécanisme de dégradation lent et à long terme, la corrosion peut accélérer considérablement les défaillances mécaniques et doit être évitée par une sélection appropriée des matériaux, des revêtements protecteurs, un contrôle environnemental et des lubrifiants anticorrosion.

Types de corrosion dans les machines

1. Corrosion uniforme (générale)

  • Apparence: Attaque de surface uniforme sur la zone exposée
  • Exemple: Rouille des surfaces en acier non protégées
  • Taux: Prévisible, quantifié en perte de matière par an (mils/an)
  • Effet: Réduction progressive de l'épaisseur de la paroi et de la rugosité de la surface
  • Le moins dangereux : Progression visible et prévisible

2. Corrosion par piqûres

  • Apparence: Attaque localisée créant de petites cavités ou fosses
  • Mécanisme: Décomposition des films protecteurs à des endroits précis
  • Danger: Les piqûres agissent comme des concentrations de contraintes, initiant des fissures de fatigue
  • Commun sur : Aciers inoxydables, aluminium en milieu chloré
  • Détection: Inspection visuelle, contrôle par courants de Foucault

3. Corrosion caverneuse

  • Emplacement: Dans les interstices, sous les joints, dans les raccords filetés
  • Mécanisme: La solution stagnante dans la crevasse devient agressive
  • Nature cachée : Souvent non visible sans démontage
  • Commun à : Brides, sous joints toriques, fonds de filet

4. Corrosion galvanique

  • Cause: Métaux différents en contact électrique avec l'électrolyte présent
  • Exemple: Arbre en acier dans un palier en bronze avec contamination par l'eau
  • Effet: Le métal plus anodique (actif) se corrode préférentiellement
  • Prévention: Isoler les métaux différents, utiliser des matériaux compatibles

5. Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC)

  • Mécanisme: Contrainte de traction + environnement corrosif = croissance des fissures
  • Danger: Peut provoquer une rupture soudaine à des contraintes bien inférieures à la limite d'élasticité
  • Combinaisons courantes : Acier inoxydable + chlorures ; laiton + ammoniac
  • Prévention: Sélection des matériaux, soulagement des contraintes, contrôle de l'environnement

6. Corrosion de contact

  • Mécanisme: Micro-mouvements + corrosion au niveau des assemblages serrés ou boulonnés
  • Apparence: Poudre brun rougeâtre (oxyde de fer) ou noire
  • Effet: Desserre les ajustements, crée des dommages de surface
  • Commun à : Interfaces roulement-arbre, ajustements frettés soumis à des vibrations

Effets sur les composants des machines

Roulements

  • Les piqûres de surface initient l'écaillage par fatigue
  • Les débris de corrosion agissent comme abrasifs
  • Contamination des lubrifiants par des produits de corrosion
  • Durée de vie des roulements considérablement réduite (réduction possible de 50-90%)

Arbres

  • Les piqûres de corrosion agissent comme des sites d'initiation de fissures de fatigue
  • Réduit le diamètre effectif et la résistance
  • La rugosité de la surface affecte le fonctionnement des roulements et des joints
  • Le frottement lors des ajustements serrés desserre les composants

Engrenages

  • La corrosion de la surface des dents accélère la fatigue par piqûres
  • Augmente la rugosité de la surface et le bruit
  • Les surfaces corrodées ont de mauvaises caractéristiques de lubrification
  • La corrosion des racines des dents réduit la résistance à la flexion

Composants structurels

  • Capacité de charge réduite en raison de la perte de section
  • Concentration de contraintes au niveau des piqûres de corrosion
  • Problèmes d'apparence et de fiabilité
  • Corrosion des boulons d'ancrage de fondation provoquant relâchement

Méthodes de détection

Inspection visuelle

  • Recherchez la rouille, la décoloration, les piqûres
  • Rechercher des produits de corrosion (dépôts blancs, verts ou rouges)
  • Inspectez les fixations pour détecter toute trace de rouille ou de détérioration
  • Vérifiez les suintements au niveau des joints (indique une corrosion caverneuse)

Analyse des vibrations

  • Les surfaces rugueuses dues à la corrosion augmentent les vibrations à haute fréquence
  • Les piqûres créent des signatures d'impact similaires aux défauts mécaniques
  • Effets secondaires : les fissures initiées par la corrosion produisent des signatures caractéristiques

Essais non destructifs

  • Contrôle par ultrasons : Mesure l'épaisseur de paroi restante
  • Courants de Foucault : Détecte la corrosion de surface et les piqûres
  • Particule magnétique : Révèle les fissures initiées par la corrosion
  • Radiographie: Présente une corrosion interne dans les zones inaccessibles

Analyse d'huile

  • Détection de la teneur en eau (test de Karl Fischer)
  • Contaminants corrosifs (acides, sels)
  • Particules métalliques provenant de la corrosion
  • Test de pH pour conditions acides

Prévention et contrôle

Sélection des matériaux

  • Alliages résistants à la corrosion : Acier inoxydable, bronze, alliages spéciaux pour environnements difficiles
  • Compatibilité des matériaux : Évitez les couples galvaniques ou utilisez l'isolation
  • Sélection des notes : Adapter le matériau à un environnement corrosif spécifique

Revêtements protecteurs

  • Peinture: Barrière de protection pour l'acier de construction
  • Placage: Chrome, nickel, zinc pour les surfaces critiques
  • Galvanisation : Revêtement de zinc pour applications extérieures/humides
  • Revêtements spéciaux : Époxy, céramique, projection thermique pour conditions sévères

Lubrification

  • Lubrifiants avec inhibiteurs de rouille et de corrosion
  • Exclure l'humidité et les contaminants
  • Maintenir le film d'huile protégeant les surfaces
  • Changements d'huile réguliers pour éliminer l'eau et les acides

Contrôle de l'environnement

  • Étanchéité efficace pour exclure l'humidité
  • Déshumidification pour équipements fermés
  • Ventilation pour éviter la condensation
  • Boîtiers pour équipements extérieurs
  • Contrôler la température pour éviter les cycles de condensation

Pratiques de conception

  • Évitez les crevasses où la corrosion peut se cacher
  • Assurer un drainage pour l'accumulation d'humidité
  • Conception permettant l'accès pour le nettoyage et l'inspection
  • Utiliser des anodes sacrificielles dans certaines applications

La corrosion, bien qu'étant principalement un processus chimique, a de profondes conséquences mécaniques sur les machines tournantes. Son rôle dans l'apparition de fissures de fatigue, l'accélération de l'usure et la création de défauts de surface rend la prévention de la corrosion par un choix judicieux des matériaux, des mesures de protection et un contrôle environnemental essentiel pour la fiabilité et la sécurité à long terme des machines.

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