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1/16 Préconisations d’installation d’un ballon d’ECS face à la corrosion galvanique Des questions reviennent fréquemment sur le forum de l’APPER concernant la corrosion, les couples galvaniques, les cuves ballons qui percent, l’association acier/cuivre. Ce fut l’occasion pour moi d’apprendre et de faire la synthèse des explications et des documents techniques. Ce document vous donnera des préconisations sur vos installations afin d’installer votre ballon d’ECS solaire de façon durable. La corrosion est un phénomène entre des métaux de nature différente au contact de l’eau. Bien souvent le phénomène ne se voit pas, puis la panne survient et se manifeste par des fuites : un ballon qui perce, un tuyau qui se bouche. A ce stade il est trop tard pour agir. Il faut y penser avant : lors de l’installation ! Principe de la corrosion galvanique : La corrosion galvanique a lieu en présence de trois conditions différentes : - Deux métaux de natures différentes, au potentiel d’oxydoréduction différent. - La mise en contact électrique de ces deux métaux. - La présence d’eau agissant en tant qu’électrolyte, recouvrant les deux métaux Réduire la corrosion galvanique consiste à supprimer une de ces trois conditions. Or il nous est impossible de supprimer l’eau ni la nature des métaux en contact ! Il nous est possible d’éviter le contact électrique, nous allons voir comment. Certains matériaux, comme le fer, rouille de lui- même dans l’eau, ceci est de l’auto-corrosion et ne sera pas détaillé dans ce qui suit. On va s’intéresser à la corrosion galvanique qui est beaucoup plus problématique. La corrosion galvanique c’est comme une pile en court-circuit. Le terme galvanique désigne un courant électrique circulant entre deux métaux avec déplacement d’ions métalliques. Le métal 1 rongé est appelé anode : l’acier libère des ions de métal (Fe 2+ par exemple) Un courant électrique circule entre ces deux métaux : électrons. Le métal 2 qui se charge en ions métallique est la cathode. Métal 1 Acier Anode eau Electrolyte Contact électrique entre les deux métaux Métaux de nature différente eau Electrolyte CORROSION GALVANIQUE Métal 2 cuivre cathode e-

Couples Galvaniques

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Galvanic couple chart

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    Prconisations dinstallation dun ballon dECS face la corrosion galvanique

    Des questions reviennent frquemment sur le forum de lAPPER concernant la corrosion, les couples galvaniques, les cuves ballons qui percent, lassociation acier/cuivre. Ce fut loccasion pour moi dapprendre et de faire la synthse des explications et des documents techniques. Ce document vous donnera des prconisations sur vos installations afin dinstaller votre ballon dECS solaire de faon durable. La corrosion est un phnomne entre des mtaux de nature diffrente au contact de leau. Bien souvent le phnomne ne se voit pas, puis la panne survient et se manifeste par des fuites : un ballon qui perce, un tuyau qui se bouche. A ce stade il est trop tard pour agir. Il faut y penser avant : lors de linstallation !

    Principe de la corrosion galvanique : La corrosion galvanique a lieu en prsence de trois conditions diffrentes :

    - Deux mtaux de natures diffrentes, au potentiel doxydorduction diffrent. - La mise en contact lectrique de ces deux mtaux. - La prsence deau agissant en tant qulectrolyte, recouvrant les deux mtaux

    Rduire la corrosion galvanique consiste supprimer une de ces trois conditions. Or il nous est impossible de supprimer leau ni la nature des mtaux en contact ! Il nous est possible dviter le contact lectrique, nous allons voir comment. Certains matriaux, comme le fer, rouille de lui-mme dans leau, ceci est de lauto-corrosion et ne sera pas dtaill dans ce qui suit. On va sintresser la corrosion galvanique qui est beaucoup plus problmatique. La corrosion galvanique cest comme une pile en court-circuit. Le terme galvanique dsigne un courant lectrique circulant entre deux mtaux avec dplacement dions mtalliques. Le mtal 1 rong est appel anode : lacier libre des ions de mtal (Fe2+ par exemple) Un courant lectrique circule entre ces deux mtaux : lectrons. Le mtal 2 qui se charge en ions mtallique est la cathode.

    Mtal 1 Acier

    Anode

    eau Electrolyte

    Contact lectrique entre les

    deux mtaux

    Mtaux de nature

    diffrente

    eau Electrolyte

    CORROSION GALVANIQUE

    Mtal 2 cuivre

    cathode e-

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    Le fer ainsi dissout sous forme dions va, dune part, se dposer sur le cuivre (le cuivre noircit) et, dautre part, se dissiper dans leau puisquelle est constamment renouvele comme cest le cas dans un rseau deau chaude ou froide sanitaire. La corrosion caverneuse est particulirement intense dans la zone de contact des deux mtaux. Elle ronge les plans de joints et les filetages [3]. Plus les mtaux sont proches plus la densit ionique est intense, plus rapide est la corrosion. Le fait de mettre un joint en matire isolante (polythylne ou noprne, mais pas en fibre) augmente la distance entre les mtaux et rduit considrablement la corrosion caverneuse. La vitesse de corrosion augmente dautant plus que lanode est petite. Cest le cas de zones de contact entre la section dune sortie de ballon en acier et un rducteur en laiton. Les tables de couples galvaniques sont donnes titre indicatif pour de leau sale qui nest pas forcment le milieu que nous employons avec un rseau deau potable. Pour utiliser cette table, commencez par choisir le matriau A. Puis relever le potentiel lintersection avec le matriau B. Plus le potentiel est lev, ou plus les matriaux sont de nature diffrente, plus le risque de corrosion est lev. Pour nos applications en solaire retenez :

    - Le fer est corrod en contact avec le cuivre ou le laiton (ballon dECS) - Laluminium est corrod en contact avec le cuivre (capteurs solaires, radiateurs en

    alu) - Le magnsium est corrod en prsence de tous les matriaux (anode sacrificielle).

    Une autre table ci-dessous [1] classifie diffrentes sortes dinox. On remarque que suivant la qualit de ceux-ci on peut avoir des comportements trs diffrents !

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    En cas de doute ou pour choisir le meilleur compromis sur le matriau : plonger les deux mtaux dans de l'eau sale et mesurer la tension entre eux. Plus la tension est faible, plus faible sera la corrosion. Lacier galvanis : Les voitures daujourdhui sont faites avec des pices dacier galvanis (recouvertes de Zinc). Lacier non protg forme une couche doxyde de fer qui est permable lair et leau si bien que la corrosion se poursuit lintrieur de lacier. Cest de lauto-corrosion. En revanche, loxyde de zinc produit la surface de la couche de zinc est impermable. Tant que le zinc et loxyde de zinc sont intacts (c'est--dire tant quils ne sont pas effrits ou rays) lacier quil y a dessous ne se corrodera pas. Lacier galvanis seul a des proprits auto-rparatrices, en effet des petites raflures qui exposeraient lacier vont se recouvrir de zinc. Ceci se produit parce que le zinc prsent autour de lraflure va se dissoudre et se dposer sur lacier en remplaant celui qui a disparu lors de lraflure. Mais une conduite en acier galvanis en contact avec une autre conduite en cuivre ou en laiton va perdre ses proprits protectrices. Le zinc va se corroder puis disparaitre. Ensuite se sera le tour de la conduite en acier qui finira par corroder et percer avec le temps !

    La connaissance des matriaux en contact permet de mettre en place des actions prventives. Les installateurs avertis savent quil convient :

    - De ne pas mlanger des conduites en cuivre et en acier dans une installation - De ne pas installer des radiateurs en aluminium avec des tubes en cuivre - De penser vrifier annuellement ltat de lanode de magnsium des ballons dECS. - De poser un manchon galvanique entre du cuivre (ou laiton) et de lacier - De ne pas renouveler leau dun circuit de chauffage pour garder la saturation en ions

    ferreux.

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    La corrosion dpend aussi de la qualit de leau :

    Une eau peut-tre potable mais corrosive : pH < 7. Cest le cas, entre autre, de leau issue roches granitiques. Une eau douce est souvent une eau corrosive, son degr de duret devra tre suprieur 8f.

    Une eau adoucie est plus corrosive quune eau moyennement calcaire. Un adoucisseur trop efficace peut provoquer une corrosion acclre des ballons en

    acier et des soudures en tain.

    Une eau trop charge en ions chlorures est corrosive [2] (250 mg/l maxi)

    Une eau devient corrosive si sa conductivit est leve : 450 S/cm maxi (eau sale, sulfate, chlore).

    Une eau devient corrosive si sa conductivit est trop faible : 225 S/cm mini, eau trop adoucie, de pluie, dminralise. Une eau trop pure a tendance se charger

    en ions.

    Comment viter la corrosion galvanique ? Isolement par protection de la surface : Une premire protection contre la corrosion est lmaillage de la cuve. Lmaillage est une vitrification de la surface qui isole lacier de la cuve. On protge de leau par isolement galvanique entre le mtal et llectrolyte. Les cuves des ballons dECS sont en acier maill pour rduire la corrosion et garantir un contact hyginique avec leau. Au niveau des raccords de la cuve, lacier est nu de par le filetage.

    Mtal 1 Acier

    Anode

    Mtal 2 cuivre

    cathode

    eau Electrolyte

    Ne perdons pas de vue que lmaillage nest jamais homogne 100 % : il peut demeurer des zones non couvertes qui seront le sige de corrosion par piquage !

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    Isolement par protection galvanique : Le contact lectrique entre les deux mtaux est rompu par un isolant lectrique (plastique, cramique, tflon, tube en PE,). Cest le rle du manchon galvanique qui empche la circulation dun courant lectrique entre les deux mtaux. Il rduit la corrosion caverneuse dans la zone fer/cuivre de la jonction [3]. La photo ci-contre montre un manchon galvanique install sur la sortie dun ballon dECS avec un mitigeur thermostatique.

    Les manchons autres qu'en taille 20x27 (3/4') ou 15x21 (1/2) ne se trouvent que chez des fournisseurs professionnels. Ceci vient du fait que les sorties de ballon ECS courants sont en 20x27. Pour les autres dimensions, il reste la solution de mettre des mamelons rducteurs de mme nature de mtal, puis de mettre la suite le manchon d'isolation galvanique courant en taille 20x27.

    Mtal 1 Acier

    Anode

    Mtal 2 cuivre

    cathode

    eau Electrolyte

    Isolant lectrique

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    Cas du chauffe-eau lectrique :

    Pour des raisons de scurit, le corps de la rsistance de chauffe dun ballon dECS doit tre relie la terre par le conducteur de protection (fil jaune / vert). Il est par consquent impossible davoir une isolation galvanique totale car le corps de la rsistance de chauffe se trouve souvent reli directement la cuve en acier. Nanmoins, il existe des compromis comme dloigner les deux mtaux par un joint isolant. Ceci rduit la densit ionique et ralentit le phnomne de corrosion. Lexemple ci-dessus illustre la perte du bnfice de lisolation galvanique si les deux mtaux (cuve en acier et conduites en cuivre) sont relis par un conducteur externe de protection (fil de terre). Le courant galvanique circule par le fil de terre. Dans le cas dun chauffe-eau lectrique, la cuve est relie lectriquement la terre. Les canalisations en cuivre sont mises la terre dans la salle de bain pour la scurit lectrique (norme NFC-1500) ! Il en rsulte que la cuve en acier nest pas isole galvaniquement des canalisations en cuivre ! Une simple vrification avec un testeur de continuit permet de constater cela. Pour des raisons de scurit, on ne peut ni couper la terre du chauffe-eau lectrique, ni supprimer lquipotentielle de liaison de la salle de bain. Rien quun robinet mitigeur fait le pont lectrique entre les circuits deau chaude et deau froide ! ATLANTIC prvoit un manchon galvanique dans le colis de certains ballons. Il recommande de le monter sur la sortie eau chaude. Cette prcaution nest pas absolue contre la corrosion, mais elle rduit la corrosion par loignement des mtaux. La corrosion agit en priorit l o le trajet est le plus court pour les ions (densit de courant ionique leve). Sur la sortie deau chaude, leau est plus corrosive car elle est moins charge en ions Calcium. Une note d'installation d'ATLANTIC, trs bien faite [2], suggre de mettre, dfaut de manchons isolant galvanique, de simples manchons en acier sur les cuves en acier : Ceci dporte la corrosion sur le filetage des manchons et rduit la corrosion sur le filetage des ports de la cuve ! Pour protger la corrosion de la rsistance chauffante, un compromis est prvu dans certains appareils. Cela consiste isoler le corps de la rsistance chauffante de la cuve. Puis, une rsistance ohmique , dite de protection, relie le corps de la rsistance chauffante la cuve.

    Mtal 1 Acier

    Anode

    Mtal 2 cuivre

    cathode

    eau Electrolyte

    Isolant lectrique

    e-

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    La cuve est relie la terre de protection lectrique. Cette rsistance ohmique est dispose lextrieur de la cuve. Elle a pour effet de rduire le courant dlectrolyse du blindage de la rsistance. Sa valeur de 560 Ohms dtermine une tension de dfaut infrieure 24 V pour un courant de 30 mA (seuil du disjoncteur diffrentiel). On pourrait appliquer cela la rsistance lectrique dun ballon solaire. Attention, ceci est bien entendu en contradiction avec la norme NFC-1500 ! - Relier la terre de la rsistance ou de la cuve via une rsistance de 560 Ohms (1/2 W) condition que linstallation soit munie dun disjoncteur diffrentiel 30 mA. - Mettre des manchons galvaniques sur tous les ports de la cuve. - Boucher les ports non utiliss avec des bouchons dacier.

    - Vrifier priodiquement le disjoncteur diffrentiel par le bouton de Test . Ci-contre, on voit bien cette rsistance de protection aprs la dpose du thermostat. Celle-ci relie le blindage de la rsistance (ensemble rsistance et doigt de gant) la plaque en acier qui elle est mise la terre (ainsi que la cuve). Cette rsistance sert la protection lectrique au cas o la rsistance prsenterait un dfaut disolement. En revanche, la rsistance de protection ne permet pas une isolation galvanique parfaite mais elle limite le courant dlectrolyse. Cas du ballon ECS solaire : Dans le cas de l'installation dun ballon solaire quatre ports sans rsistance lectrique dappoint : - deux pour l'changeur solaire - deux pour l'arrive et le dpart de l'ECS Pour une isolation galvanique absolue, il conviendra de mettre quatre manchons galvaniques pour isoler compltement la cuve en acier du cuivre. Les orifices non utiliss seront bouchs par des bouchons en acier et non pas en laiton ! Les doigts de gants en cuivre /laiton devraient tre isols de la cuve en acier. Une autre solution, employe par des fabricants Allemands, consiste apposer la sonde contre la cuve sous lisolant. La conductivit thermique de lacier permet la transmission de la temprature de leau la sonde. Une mesure thermique par camra infrarouge sur une cuve sans isolant montre la stratification interne de leau. La photo suivante a t prise en infrarouge. Elle montre la stratification de leau chaude travers deux cuves en srie sans isolation thermique. Source : fabricant Allemand Solar Bayer [4]

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    Exemple de prconisation la sortie dun ballon dECS solaire : Mamelon rducteur 1 vers en fonte galvanise suivi dun manchon isolant galvanique en . La rduction de diamtre est ngligeable sur le dbit si le diamtre interne qui suit est infrieur.

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    Dans cet exemple le ballon est compltement isol galvaniquement sur le quatre ports. Entre les parties acier et laiton du manchon disolation galvanique on mesure environ 0,6 V ! Ceci montre bien la prsence dun couple doxydorduction entre lequel il ne circule pas de courant. Fermeture de lentre de recirculation par un bouchon en fonte galvanis :

    Pour les rductions, il y a souvent confusion entre acier et fonte. La fonte qui est par nature graphite, rsiste beaucoup mieux la corrosion. Les volutes des circulateurs en sont la dmonstration. (Merci Bertrand !) Cas du circuit solaire des capteurs au serpentin du ballon : Pour les installations et kits en eau au glycol une conduite en inox annel est couramment employe pour des raisons pratiques : la liaison se fait dun bout lautre sans raccords ou soudures intermdiaires. L'inox annel est compatible avec les raccords en laiton et en cuivre fournis. La jonction avec le ballon du raccord en laiton venant du tube inox devrai se faire par un manchon d'isolation galvanique, sur l'acier du ballon. Mais ce n'est pas absolument indispensable sur le circuit solaire en glycol qui est ferm. Il arrive que certains manchons d'isolation galvanique ne tiennent pas la temprature au-del de 110 C ! Cas des stocks solaires en eau morte ou eau primaire : On se retrouve trs vite avec des couples galvaniques pour les stocks raliss avec de la rcupration : cuve en acier et serpentin en cuivre. En thorie, le serpentin en cuivre dun stock deau en acier ne devrait pas entrer en contact avec la cuve en acier. De plus, que le contenu soit en eau morte, ou fasse partie du circuit primaire de chauffage, cette eau va se saturer en ions ferreux et ferrique. Une eau sature est beaucoup moins corrosive quune eau renouvele. Il convient de vidanger le moins possible une

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    installation ferme. Cette eau sappauvrit aussi en oxygne et en dioxyde de carbone, et de plus la quantit des minraux reste la mme (pas daccumulation de dpt calcaire). Dans les installations de chauffage, on peut tolrer la mise en contact entre lacier et le cuivre surtout si la surface dacier est importante (paroi des cuves, radiateurs en acier). On prendra la prcaution de renouveler leau du circuit le moins possible. Sur le retour avant la chaudire on peut installer un pot de dcantation (pot boues) qui rcuprera les particules doxydes de fer. En rsum :

    Ce quil faut faire par ordre dimportance :

    1- Limitez les transitions Fer/Cuivre ou Fer/laiton. 2- Ne jamais installer de laluminium avec du cuivre : corrosion de laluminium. 3- Mettez des manchons disolation galvanique sur vos ballons d'ECS ! Surtout la

    sortie pour limiter la corrosion caverneuse au niveau du filetage. 4- Utilisez des rducteurs en acier puis des manchons disolation galvanique sur vos

    ballons. 5- A dfaut de manchons disolation galvanique, utiliser un manchon en acier pour

    dporter la corrosion sur ce dernier. 6- A dfaut de manchons disolation galvanique, utiliser des joints en polythylne,

    noprne ou caoutchouc, mais jamais en fibre. 7- Quand cela ne met pas en cause la scurit lectrique, ne pas relier la cuve en

    acier du ballon et lisoler par des manchons disolation galvanique. Il ne faut pas compter sur une paisse couche de filasse ou de tflon pour faire office disolation galvanique !

    Pour lentretien, vrifiez lanode de magnsium une fois par an [5]. Pensez mesurer le courant danode quelques jours aprs la mise en service. On peut se fixer un seuil de remplacement de lanode quand le courant se trouve entre 50 30 % du courant de dpart. Il ny a pas de rgle pour le courant danode moins que cela soit dtaill dans la notice du constructeur. Les tubes de PER sont une bonne solution pour limiter les effets de la corrosion galvanique, mais nempchent pas la mise en place dun manchon disolation galvanique sur la sortie. Ceci car les raccords pour le PER sont en laiton. Le "multicouche", tout comme le PER, nest pas conducteur. Les feuilles internes au multicouches sont isoles et servent former une barrire chimique et mcanique face au polymre. Nanmoins, les raccords sont en laiton et ne dispensent pas de mettre un manchon d'isolation galvanique rien que pour viter la corrosion caverneuse entre le fer et le laiton. Mixer du fer/cuivre est tolrable dans le circuit de chauffage, mais dconseill en eau sanitaire chaude ou froide. Jean-Matthieu STRICKER Ingnieur INSA Gnie Electrique Pour ce sujet de discussion, voici le lien vers le forum de lAPPER Solaire : http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?p=83536#83536

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    Merci aux Appriens pour leurs remarques constructives qui mont permis de remettre jour ce document !

    3e dition du 10 novembre 2012

    Publi sur le site de lAPPER Solaire

    Diffusion ou reproduction interdite sans accord de lauteur : F5RCT.JM )( gmail.com

    Liens utiles :

    [1] Linox en contact avec dautre matriaux mtalliques : St EURO INOX http://www.euro-inox.org/pdf/map/Contact_with_Other_FR.pdf

    [2] DOSSIER TECHNIQUE & SAV CHAUFFE-EAU JULLET 2008: St ATLANTIC http://www.chauffe-eau.fr/ftp/produits/I12VIZ150/ATLANTIC_VIZENGO_SAV.pdf http://www.atlantic-electrique.fr/documents/Plaquette-infos-sinistres2011.pdf [3] Le livre multimdia de la corrosion : INSA Lyon http://www.cdcorrosion.com/mode_corrosion/corrosion_galvanique.htm [4] Solar Bayer , tlecharger le document Prospekt Speichertechnik (prospectus technique de stockage): http://www.solarbayer.de/Schichtleitspeicher-SPS.html [5] Corrosion Ballon Anode Calcaire par SBRT83 http://www.apper-solaire.org/Pages/Fiches/Ballons/Corrosion%20Ballon%20Anode%20Calcaire%20par%20SBRT83/index.pdf

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    Annexe 1 La protection par anode sacrificielle et par anode en titane courant impos : En ayant compris le principe de la corrosion galvanique, la protection par anode sacrificielle est bien un cas de corrosion galvanique volontaire. Ce type de protection est appliqu dans les ballons deau chaude, mais aussi pour protger les coques des navires, les pipelines, les structures et btiments en acier enterres. On applique dans le milieu (eau, eau sal, sol) un mtal moins noble que celui protger : zinc ou magnsium. Ce mtal est reli lectriquement la structure protger. Lanode de magnsium protge la corrosion du fer car elle libre des ions magnsium Mg2+ dans leau et donne ses lectrons au fer. Le fer ne peut se corroder car il reoit les ions Mg2+ et se prend les lectrons librs par le magnsium. Si ctait le fer qui se corderait, nous aurions le fer qui se dcomposerait comme la formule suivante, c'est--dire librant des ions Fe

    2+ dans leau et donnant ses lectrons un autre mtal. 2Fe => 2Fe

    2+ + 4e

    - . Or il ne

    peut le faire car on lui impose des lectrons par son mtal voisin (courant galvanique)

    Nota : les anodes ne sont pas faites magnsium pur mais en alliage Mg 91% -Alu 6% - Zinc-3%. [5]. En se dposant, le magnsium fait des traces blanches sur le cuivre et lacier que lon confond souvent avec du calcaire. Maintenant, pour la protection par anode de titane courant impos, on connecte un gnrateur externe lanode en titane. Le flux dlectrons est dans le mme sens quavec lanode magnsium. Ceci renvient IMPOSER des lectrons au mtal protger comme dans le cas prcdent de lanode en magnsium. On appelle ce procd protection cathodique courant impos . Ci-dessous, photo dune anode de titane ct du corps de la rsistance.

    Mtal 1 Magnsium

    Anode

    eau Electrolyte

    Mtal 2 Acier

    cathode e-

    Mtal 1 Titane Anode

    eau Electrolyte

    Mtal 2 Acier

    cathode

    e-

    Isolant lectrique

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    Cette fois-ci, lanode en titane ne se corrode pas ou trs peu, explications : Le titane est un mtal extrmement oxydable. Dans la srie des potentiels lectrochimiques standards, il se

    place au voisinage de laluminium, entre le magnsium et le zinc. Il nest donc pas un mtal noble, son domaine de stabilit thermodynamique ne prsente, en effet, aucune partie commune avec le domaine de stabilit thermodynamique de leau et est situ fortement au-dessous de ce dernier. Lune des causes de la rsistance la corrosion du titane est le dveloppement dune couche protectrice passivante de quelques fractions de micromtre, constitue majoritairement doxyde TiO2, mais il est reconnu quelle peut contenir dautres varits. Cette couche est intgre et trs adhrente. En cas de rayure de la surface, loxyde se reforme spontanment en prsence dair ou deau. Il y a donc inaltrabilit du titane dans lair, leau et leau de mer. De plus, cette couche est stable sur une large gamme de pH, de potentiel et de temprature.

    Comme le titane ne dgage pas dions mtalliques, cest au tour des ions contenus dans leau de ragir comme le chlore au niveau du fer. Les ions chlore se combinent avec les lectrons et dgage du gaz de chlore.

    2Cl- => Cl2 + 2e-

    Egalement, dans les deux cas de protection avec anode sacrificielle en magnsium et avec lanode en titane courant impos, la circulation du courant au niveau du fer (cathode) provoque une lectrolyse de leau qui se dcompose en ions hydroxyde (OH-) et hydrogne H2

    2H2O +2e- 2OH + H2

    Ces ions hydroxyde favorisent la prcipitation des dpts calcaires (voir annexe 2). Certaines anodes hybrides constitues de titane enrobes de magnsium vont appliquer une double protection. Le magnsium se libre en premier et se dpose sur le fer (il bouche les surfaces apparentes pour viter la corrosion par piquage). Puis le courant impos de lanode de titane restante maintient ce magnsium protgeant ainsi le fer. La carte lectronique peut se rsumer une alimentation courant continu de 2 4 Volts sous un courant limit moins de 10 mA. Une petite batterie intgre lalimentation maintient la polarisation de llectrode de titane pendant que le chauffe-eau est coup en dehors des plages de courant de nuit. Ce type dalimentation est protg contre les courts-circuits par limitation de courant. La page suivante montre un exemple dalimentation dmonte sur un appareil ATLANTIC. Le transformateur est protg contre les courts-circuits par des rsistances en srie avec le primaire. Au secondaire, une PTC limite aussi le courant en cas de surcharge. La tension du transformateur est redresse et filtre par C1. Cette tension redresse alimente deux sources de courant :

    - La source de courant pour llectrode par transistor T3. Cette source alimente aussi un clignoteur (transistors T5, T6, T7) qui fait flasher la LED verte L3.

    - La source de courant pour la charge de la batterie Ni-MH par transistor T1 Les transistors T2 et T4 commutent la batterie sur llectrode et le clignoteur en absence de tension. Les diodes LED rouges L1 et L2 protgent la batterie en fin de charge. En cas de court-circuit de llectrode ou de la batterie, ou si celle-ci est dcharge, la LED verte de clignote plus. Ce type de protection est limit par la dure de vie de la batterie NI-MH. Ces informations proviennent des sites suivants : Recherche : protection cathodique courant impos http://fr.wikipedia.org/wiki/Protection_cathodique http://www.protectioncathodique.net/la-corrosion-aqueuse-systemes-de-protection-cathodique.php http://www.cathodicprotection101.com/protection-cathodique.htm http://www.solaire-bois.fr/upload/pdf/Anode_Titane_ACES.pdf merci Ramses !

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    Annexe 2

    Etude dun cas de corrosion et origine des dpts la sortie dun ballon dECS. Symptme : baisse significative du dbit dECS au bout de 15 ans. Leau avait un got ferrugineux. En voulant insrer le mitigeur jai trouv la cause. Un dpt brun fonc dur comme de la pierre dans le coude en laiton la sortie du ballon dECS (voir photo ci-contre). Le seul moyen pour supprimer ce dpt fut de lattaquer lacide chlorhydrique ! La coloration jaune et la duret font penser un amalgame base doxyde de fer. Mais je nai pas trouv dexplication scientifique ce phnomne en cet endroit prcis. Ce peut tre du carbonate de magnsium (que seul lacide chlorhydrique peut attaquer rapidement) ? Dans leau chaude il y a prsence ions Mg 2+ provenant de lanode du ballon. Le calcaire se prcipite-il par le dgagement gazeux concentr cet endroit ? Jai constat que la partie filete en acier la sortie du ballon est nettement plus fine que celle de lentre de leau froide. Aprs la mise en place des manchons disolation galvanique, le got ferrugineux de leau a disparu et le dbit est devenu normal ! Analyse : Les ractions chimiques dans la zone de corrosion sont nombreuses et complexes ! Il nous a t difficile de trouver de la documentation sur le sujet. Dans la zone de corrosion le fer se dcompose en ions ferrique et libre deux lectrons qui vont vers le laiton [3].

    Fe Fe 2+ +2e- La circulation dun courant au niveau du laiton (cathode) provoque une lectrolyse de leau qui se dcompose en ions hydroxyde (OH-) et hydrogne H2

    2H2O +2e- 2OH + H2

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    La prsence de gaz carbonique dans leau se combine avec les ions dhydroxyde pour former de lhydrognocarbonate HCO3

    OH

    + CO2 HCO3

    Cet hydrognocarbonate va faire prcipiter les ions calcium en carbonate de calcium qui est le dpt calcaire.

    Ca2+

    + 2 HCO3 CaCO3 + CO2 + H2O

    Il en est de mme pour le magnsium prsent en concentration leve la sortie du chauffe-eau par la prsence de lanode de magnsium. Les ions Mg2+ vont donner du carbonate de magnsium. Ce dernier est dur comme de la pierre et ne sattaque rapidement quavec de lacide chlorhydrique.

    Mg2+

    + 2 HCO3 MgCO3 + CO2 + H2O

    Enfin, les ions issus du fer peuvent aussi se combiner de la mme manire et donner du carbonate de fer (sidrite). Cet matire ne peut se dissoudre rapidement que dans lacide chlorhydrique ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Sid%C3%A9rite )

    Fe2+

    + 2 HCO3 FeCO3 + CO2 + H2O

    Nous avons dmontr que la corrosion engendre un dpt au niveau du coude en laiton raccord la sortie en fer du chauffe-eau. Il y a aussi dautres ractions qui peuvent avoir lieu, cela dpende de la teneur des autres lments dissout dans leau tel que : le chlorure, le sodium, les sulfates