Rouille - progression

[Benzki]

Bonjour à tous. Je vous présente mes excuses par avance.
J'aurais aimé savoir comment deux boilers qui sont mis en série dans une boucle d'eau chaude sanitaire (en série....hydrauliquement parlant) vont évoluer si l'un est neuf tandis que l'autre montre quelques signes d'oxydation (petite quantité d'eau brune sortant de la cuve). L'hydroxyde de fer a t-elle un effet protecteur pour la nouvelle cuve ? sans effet ? ou le contraire ?
Question subsidiaire : est-ce toxique même en faible dose si cette eau est bue (non volontairement), ou au contact avec la peau avec des concentrations plus élevées ?
Un grand merci.
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[40CDV20]

Bjr,
Au plan sanitaire et en faisant abstraction du goût peu engageant d'une eau riche en fer (selon M.Bourvil , il me semble avoir lu quelque part que ce "fer minéral" était très mal absorbé par l'organisme, à la différence du "fer végétal ou animal" ? A valider au bon endroit.
Au plan technique, c'est insuffisamment renseigné pour répondre. Quels matériaux au contact de l'eau pour les capacités, les canalisations, les raccordements,....existe t-il des dispositifs de découplage, un système de protection par anode sacrificielle ou à courant imposé, un dispositif de traitement d'eau...etc....et bien entendu quelle qualité d'eau.
Cdt

[Benzki]

Ah oui, l'eau ferrigineuse....Bourvil, souvenirs !
Et oui, en plus, il y a ces paramètres supplémentaires : présence d'autres métaux dans le circuit, cela complique encore les choses. Electronégativement vôtre....
Mais disons, prenons la situation suivante pour commencer :cuve de 200 litres (j'imagine qu'il s'agit d'acier galvanisé..(?), tuyaux PER (en espérant que le type de PER n'est pas important), anode sacrificielle, passage par la pompe de circulation, quelques raccords en laiton. Qualité de l'eau : 22°f. Pas d'adoucisseur.
Merci

[Benzki]

eau ferrugineuse, pardon...

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonjour,

Non. L'hydroxyde de fer présent dans une eau n'a pas d'effet protecteur ni destructeur sur une cuve placée en aval.
L'hydroxyde de fer n'est pas toxique dans l'eau. Il n'est pas absorbé par l'organisme. Il traverse le tube digestif sans modification. Son seul effet serait d'acidifier un peu l'eau. Mais comme l'estomac secrète du suc gastrique qui contient des quantités élevées d'acide HCl, ce petit supplément est sans effet. Il n'est pas toxique. Il a à peu près le même effet sur la peau que le vinaigre, qui est un peu acide. Et encore : le vinaigre est plus acide.

J'aimerais revenir sur la confusion citée par 40CCDV20 sur le fer prétendument végétal ou animal, et le fer minéral. Ces deux variétés n'existent pas. Par contre, il existe deux variétés de composés à base de fer. Le fer peut exister sous forme de fer(II) ou de fer(III). Le fer(II) est du fer au degré d'oxydation +2, et le fer(III) est du fer au degré d'oxydation +3. Les composés de fer(II) sont en général d'un vert pâle. Les composés de fer(III) sont de couleur rouille. La rouille est de l'oxyde de fer(III). L'eau ferrugineuse contient du fer(III). Les êtres vivants ont besoin de fer(II) pour fabriquer par exemple de l'hémoglobine. Aussi bizarre que cela paraisse, l les êtres vivants ne peuvent pas assimiler le fer(III). Or il se trouve que la plupart des mines de fer contiennent un oxyde ou un hydroxyde de fer(III), et presque jamais de fer(II). Autre bizarrerie : il est facile de transformer le fer(III) en fer(II) ou l'inverse, en laboratoire. Mais les plantes en sont incapables. On cite le cas de plantations d'ananas en Australie qui dépérissent dans des terrains qui sont presque des mines de fer(III), et qui dépérissent faute de fer(II). Il faut les arroser de solutions de fer(II).

[40CDV20]

Bjr,
Ce n'est bien évidemment pas une installation "de référence". Ceci étant, les obligations de sécurité électrique font qu'il est quasiment impossible d'isoler galvaniquement ces équipements et la meilleure prévention est d'utiliser des matériaux naturellement résistant tels les inox au molybdène.
Pour l'eau, 22° F c'est quasi idéal, les tuyaux en PER ou multicouches ne sont pas conducteurs (hors écrans), par contre nombres de raccords et connexions mécaniques sont de base laiton. Si ceux ci sont directement raccordés sur tuyauterie d'acier galva (et/ou raccords galva en fonte malléable), un raccord isolant d'interposition est souhaitable, à défaut le risque d'une corrosion anodique (de proximité) du fer est loin d'être nulle. Si l'intérieur des capacités est galvanisé (malgré d'inévitables discontinuités du revêtement) c'est favorable bien que le revêtement (relié en équipotentiel) se comporte également en anode sacrificielle seconde. Les anodes magnésium sont en fait un alliage ternaire (Mg/Zn/Al pour une meilleur cohésion "physique") ce qui réduit sensiblement la valeur de potentiel. Est il utile de redire qu'une anode délitée désolidarisée de son axe de connexion et qui repose sur le fond est sans utilité.
Une protection cathodique par courant imposé est plus performante (le matériau se trouve placé dans sa zone d’immunité), mais plus coûteuse et ne peut être contrairement à une idée répandue le résultat d'un bricolage approximatif. Il faut disposer d'un véritable générateur sécurisé, à alimentation secourue et dédié à l'application. Bref des €uros.
Quant aux capacités en série, si et seulement si elles sont de conception et de réalisation identique, il n'y a pas de sélectivité en terme de mécanisme de corrosion. Dit autrement, "la neuve" va s'engager vers "son destin" avec un Icorr. (courant de corrosion) très faible, et "l'ancienne" va continuer son bonhomme de chemin avec un Icorr progressivement croissant du fait de l'évolution des aires anodique et cathodique. D'où l'importance du suivi des anodes sacrificielles, ce qui disons le tout net n'est quasiment jamais fait
Pour l'aspect "clinique" du fer présent, très franchement je n'en ai pas la moindre idée
Cdt

[Benzki]

Bonjour, J'aime ce genre de réponse. Instructif, argumenté, et de plus, bien écrit. Grand merci.
Concernant la remarque de 40CDV20 sur la présence d'une anode sacrificielle, cela me fait penser à un fil que j'ai lancé il y a peu sur l'électrophorèse. Pourriez-vous y jeter un coup d'oeil, il n'y a pas eu de réactions sur ce fil, je pense que j'ai commis l'erreur de le placer dans le forum physique, peut-être aurait-il eu davantage de succès ici. C'est au sujet des termes "électrophorèse", "électrolyse", "galvanisation", "anodisation", "électrodéposition", et j'en oublie. J'ai l'impression qu'on les utilise comme synonymes, alors que des différences existent. Et parfois aussi, je pense, des dénominations qui peuvent être restrictives, comme par exemple "galvanisation" qu'on définit souvent comme " l'action de recouvrir une pièce d'une couche de zinc dans le but de la protéger contre la corrosion ", alors que le terme fait plutôt allusion -il me semble - seulement à l'utilisation d'un courant électrique (continu).
Pourriez-vous également faire une petite synthèse ? Un grand merci par avance. (et bonne journée !)

[Benzki]

Bonjour 40CDV20, merci pour cette réponse technique. Je me rappelle qu'il y a déjà plusieurs années, j'avais été interpellé par ces appareils vendus dans les bricos offrant une protection par courant imposé. L'incertitude sur le fonctionnement de l'appareil m'avait refroidi, d'autant plus que force est de constater qu'il y a beaucoup d'articles dans les présentoirs ventant des vertus pourtant non avérées. Je me souviens aussi du peu de documentation technique dans les appareils utilisés en physiothérapie, délivrant par exemple des solutions médicamenteuses ionisées disposées sur des électrodes sur telle partie du corps du patient, par courant continu. J'ai beaucoup de doutes entre la réalité en laboratoire et la façon (la formation aussi) très approximative de l'utilisation en réel.

Je n'ai jamais fait le test, mais quelle fourchette de tension peut-on mesurer dans des installations sanitaires mal conçues ?

Dans mon habitation, j'ai déjà connu des fuites dans les tuyaux galvanisés au niveau de jonction de vannes, par percement corrosif du métal. Heureusement, ma tuyauterie est toujours accessible dans des gaines techniques ou faux-plafonds, mais je n'ose imaginer le résultat si ces tuyaux étaient placés dans les chapes. N'hésitez-pas à me fournir des liens éventuels sur la technique des courants imposés, rien que pour le plaisir d'apprendre.
Encore merci.

[moco]

Bonsoir,
Oh la la ! Les termes que tu cites ne sont pas synonymes.
1 - Electrolyse. L'électrolyse est une réaction chimique. C'est le résultat de l'application d'un courant continu entre deux électrodes plongées dans une solution conductrice. En principe, les cations, chargés plus, migrent vers et se déchargent à la cathode (chargée moins). Et les anions, chargés moins, migrent se déchargent à l'anode (chargée plus). Par exemple, si on électrolyse une solution de chlorure de cuivre, contenant donc des cations Cu2+ (bleus) et des anions Cl-, on obtient un dépôt de cuivre métallique rouge à la cathode, et un dégagement de gaz chlore Cl2 à l'anode. Mais il arrive souvent des réactions secondaires avec le solvant, qui compliquent le résultat.
2 - Electrophorèse. L'électrophorèse n'est pas une réaction chimique. C'est la mise en évidence de la migration des ions qui se produit pendant une électrolyse. Si les électrodes sont assez séparées dans l'espace, et qu'on électrolyse une solution incolore, et qu'on ignore ce qui se passe aux électrodes, on peut déposer une goutte de solution colorée à mi-chemin entre les électrodes. On observe que les taches dues aux ions colorés se déplacent vers la cathode ou vers l'anode, selon la nature de leur charge. C'est ce mouvement qu'on appelle électrophorèse.
3 - Galvanisation. La galvanisation peut être le résultat de l'électrolyse d'une solution contenant du zinc. Mais c'est plus souvent le dépôt d'une couche de zinc par immersion dans un bain de zinc fondu.
4 - Anodisation. L'anodisation est l'oxydation superficielle d'une pièce métallique servant d'anode lors d'une électrolyse, dans le but d'en améliorer la résistance à la corrosion.
5 - Electrodéposition. C'est le résultat de l'électrolyse, lorsque cette électrolyse conduit à un dépôt métallique.

[Benzki]

Très bien, merci ! Pour la galvanisation, je suppose que c'est pour des raisons historiques que l'on a choisi ce nom pour la protection avec une couche de zinc ( ? ) parce que le nom en lui-même fait plutôt référence à l'utilisation d'un courant continu, sans autre précision, non ?
Pour l'anodisation, l'aluminium anodisé est bien connu dans le rayon alu des bricos. Mais cela se réalise donc avec bien d'autres matériaux ?
Et la différence entre électrodéposition et électrophorèse, c'est plûtot dans la nature du dépôt ? Métallique pour le premier, substance liquide ionisée pour le second, comme par exemple dans l'utilisation en physiothérapie pour tenter de faire pénétrer un anti-inflammatoire sous la peau ?

Enfin, concernant l'électrolyse, dans l'exemple que j'avais énoncé sur l'autre fil, il s'agissait de corrosion constatée au niveau de la fixation des fils électriques sur les boulons en inox qui servaient d'électrodes. Le contact de l'eau entre les deux électrodes faisait briller une led, à partir d'une alimentation continue 12 volts + résistance. Je me demandais si j'utilisais une alimentation avec une tension alternative, cela allait supprimer le phénomène, et tant pis pour la led, elle peut digérer ce traitement assez facilement, non ?
Un très grand merci en tout cas pour vos réponses. C'est un plaisir de vous lire.

[trebor]

Très bien, merci ! Pour la galvanisation, je suppose que c'est pour des raisons historiques que l'on a choisi ce nom pour la protection avec une couche de zinc ( ? ) parce que le nom en lui-même fait plutôt référence à l'utilisation d'un courant continu, sans autre précision, non ?
Pour l'anodisation, l'aluminium anodisé est bien connu dans le rayon alu des bricos. Mais cela se réalise donc avec bien d'autres matériaux ?
Et la différence entre électrodéposition et électrophorèse, c'est plûtot dans la nature du dépôt ? Métallique pour le premier, substance liquide ionisée pour le second, comme par exemple dans l'utilisation en physiothérapie pour tenter de faire pénétrer un anti-inflammatoire sous la peau ?

Enfin, concernant l'électrolyse, dans l'exemple que j'avais énoncé sur l'autre fil, il s'agissait de corrosion constatée au niveau de la fixation des fils électriques sur les boulons en inox qui servaient d'électrodes. Le contact de l'eau entre les deux électrodes faisait briller une led, à partir d'une alimentation continue 12 volts + résistance. Je me demandais si j'utilisais une alimentation avec une tension alternative, cela allait supprimer le phénomène, et tant pis pour la led, elle peut digérer ce traitement assez facilement, non ?
Un très grand merci en tout cas pour vos réponses. C'est un plaisir de vous lire.

Bonjour,
Une led ne permet pas de laisser passer le courant alternatif

[40CDV20]

Très bien, merci ! Pour la galvanisation, je suppose que c'est pour des raisons historiques que l'on a choisi ce nom pour la protection avec une couche de zinc ( ? ) parce que le nom en lui-même fait plutôt référence à l'utilisation d'un courant continu, sans autre précision, non ?
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Bjr,
C'est le bon angle d'attaque, traiter un seul item par post permet de le travailler en profondeur.

Non pas exactement. La protection de surface du fer (ou plutôt de l'acier) par recouvrement en immersion dans un métal à bas point de fusion est largement antérieure aux travaux de L.Galvani. Assez curieusement, le problème de la mouillabilité (le fluxage) qui est capital dans cette technique apparaît avoir été résolu assez rapidement.
De ce que j'ai pu lire ici ou là, la toute première utilisation du terme galvanisation concernait l'application à des fins thérapeutiques ou expérimentales de courants galvaniques, sur un organisme vivant ou certains de ses organes.
C'était également l'époque de la galvanoplastie(*) naissante, technique intégrée très rapidement par les métallurgistes aux "Traitements de surface des matériaux métalliques". Le zingage à chaud s'y trouvant déjà, on peut donc supposer que c'est à cette époque que le mélange des genres est intervenu.

Aujourd'hui, on parle de galvanisation à chaud, et assez curieusement il est appliqué pour des techniques similaires "une plus juste définition", étamage à chaud, plombage à chaud, aluminiage à chaud,....mais pas de correction en vue pour le zinc ! Il est à noter que les dépôts obtenus à chaud possèdent des caractéristiques bien particulières, ce qui par exemple a fait retenir la galvanisation à chaud dans la conception du châssis très particulier du véhicule Espace construit par Matra.

(*) à l'origine, la technique exploitée se limitait à la réduction cathodique d'un cation métallique en solution aqueuse, conduisant à un dépôt "viable" de ce métal à la cathode
Cdt

[40CDV20]

Bonjour,
J'aimerais revenir sur la confusion citée par 40CCDV20 sur le fer prétendument végétal ou animal, et le fer minéral..

Bjr,

En fait je voulais parler du fer "héminique et non-héminique (globalement associé ou non à une protéine), et j'ai fais l'impasse au motif que je n'ai pas trouvé une explication satisfaisante et abordable pour un non spécialiste du métabolisme du fer.

https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tabolisme_du_fer
Cdt

[40CDV20]

Bonjour 40CDV20, merci pour cette réponse technique. Je me rappelle qu'il y a déjà plusieurs années, j'avais été interpellé par ces appareils vendus dans les bricos offrant une protection par courant imposé. L'incertitude sur le fonctionnement de l'appareil m'avait refroidi, d'autant plus que force est de constater qu'il y a beaucoup d'articles dans les présentoirs ventant des vertus pourtant non avérées. Je me souviens aussi du peu de documentation technique dans les appareils utilisés en physiothérapie, délivrant par exemple des solutions médicamenteuses ionisées disposées sur des électrodes sur telle partie du corps du patient, par courant continu. J'ai beaucoup de doutes entre la réalité en laboratoire et la façon (la formation aussi) très approximative de l'utilisation en réel.

Je n'ai jamais fait le test, mais quelle fourchette de tension peut-on mesurer dans des installations sanitaires mal conçues ?

Dans mon habitation, j'ai déjà connu des fuites dans les tuyaux galvanisés au niveau de jonction de vannes, par percement corrosif du métal. Heureusement, ma tuyauterie est toujours accessible dans des gaines techniques ou faux-plafonds, mais je n'ose imaginer le résultat si ces tuyaux étaient placés dans les chapes. N'hésitez-pas à me fournir des liens éventuels sur la technique des courants imposés, rien que pour le plaisir d'apprendre.
Encore merci.

Bjr,
Le générateur d'un tel équipement est un véritable potentiostat délivrant une différence de potentiel constante quelles que soient les variations de polarisation des électrodes. C'est sans rapport avec les gadgets à 1 € made in RPC. Quant aux mesures, vous connaissez sans doute le refrain, "on mesure quoi, comment et avec quoi ?".
Indiscutablement, sur une installation parfaitement caractérisée et réalisée, donc connue, les mesures sont utiles et sont une aide à la décision, ouvrir un tank demeure une opération fastidieuse.
Dans une installation d'ECS optimisée une simple anode de magnésium fait l'affaire. Globalement pour une capacité de l'ordre de 200-300 l équipée d'un barreau Mg° de 500 mm sur un diamètre de 30 mm, on considère comme nominal un courant de l’ordre de 0.5 mA. A mi-vie de l'anode, un seuil de </= 0.3 mA impose l'ouverture et le remplacement. La plupart des équipementiers de renom intègrent à leurs équipements à minima deux bornes de test, ce qui présente l'intérêt de savoir exactement ce que l'on mesure.
Dans le cas présent on dispose d'une protection à deux étages, une protection métallique (la galvanisation intérieure) et une protection électrochimique à anode sacrificielle. Sur le papier, les vitesses de corrosion du zinc et du magnésium peuvent être déterminées par les diagrammes d'Evans. Sauf qu'ici on est en configuration duo couplée.
Il est très probable que le zinc intérieur ne soit pas parfaitement continu ce qui entraîne la constitution d'une pile de corrosion avec pour conséquence l'oxydation du zinc c'est à dire sa consommation. Il est également très probable que l'anode de magnésium opérationnelle et correctement raccordée se consommera préférentiellement.
La migration de la technique de protection par anode sacrificielle, vers une protection à courant imposé se justifie rarement en terme d'allègement de maintenance. C'est clairement un vrai plus en premier équipement, mais contrairement à l'idée toute faite, ça ne dispense pas "d'ouvrir" à minima tous les 5 ans, même en disposant d'une eau de qualité, d'un thermoplongeur tubé ou d'un échangeur thermique tubulaire ou autre.
Cdt

[Benzki]

Bonjour,
Une led ne permet pas de laisser passer le courant alternatif

Bonjour, peu importe, on peut se contenter de la partie conductrice des alternances, je me trompe ? La led scintillera un peu et sera moins lumineuse. Si c'est efficace pour limiter la corrosion, cela vaut la peine, sauf avis contraire....

[Benzki]

La migration de la technique de protection par anode sacrificielle, vers une protection à courant imposé se justifie rarement en terme d'allègement de maintenance. C'est clairement un vrai plus en premier équipement, mais contrairement à l'idée toute faite, ça ne dispense pas "d'ouvrir" à minima tous les 5 ans, même en disposant d'une eau de qualité, d'un thermoplongeur tubé ou d'un échangeur thermique tubulaire ou autre.
Cdt

Merci pour ces précisions claires et instructives (texte repris ci-dessus et message complet).
Une question concernant la qualité des cuves.
Celles que je possède ont plus de 30 ans. Est-il vrai que la qualité est moins bonne aujourd'hui ? Le surcoût au niveau du constructeur est-il important pour une galvanisation de qualité ? Le quidam peut-il l'obtenir et l'interpréter facilement avec la documentation technique renseignée avec la cuve. Je suis toujours étonné de la rumeur persistante prétendant que les appareils sont conçus pour durer le temps de la garantie. Il y a tout de même la pression de la concurrence, non ? Cdt.

[40CDV20]

Merci pour ces précisions claires et instructives (texte repris ci-dessus et message complet).
Une question concernant la qualité des cuves.
Celles que je possède ont plus de 30 ans. Est-il vrai que la qualité est moins bonne aujourd'hui ? Le surcoût au niveau du constructeur est-il important pour une galvanisation de qualité ? Le quidam peut-il l'obtenir et l'interpréter facilement avec la documentation technique renseignée avec la cuve. Je suis toujours étonné de la rumeur persistante prétendant que les appareils sont conçus pour durer le temps de la garantie. Il y a tout de même la pression de la concurrence, non ? Cdt.

Bjr,

Dans les années 90, se généralisait la mise en place dans les sites industriels des fameux "règlement d'assurance qualité". Il en découlait naturellement un suivi amélioré des produits et méthodes de fabrication des capacités cylindriques (déjà codifiée depuis l'après guerre). A l'époque, ce qui entraînait le plus de problèmes en retour garantie était les opérations manuelles de reprise et de finissage (réalisation des piquages, trappes de visite,...)

La principale différence en fabrication de cuverie mécano-soudée, réside aujourd'hui dans l'élaboration d'un DET (dossier d'exigences techniques), ce qui entraîne l'optimisation des sections des tôles (ce qui peut à tort laisser une impression de moindre qualité) et l'automatisation plus poussée des lignes de soudure. Pour ce type de cuve, dans une réalisation en acier, il n'y a aucun intérêt à utiliser des nuances d'aciers alliés élaborés.
La galvanisation se fait à une température où se situe nombres de traitements de revenu métallurgique (entre +200/+500°C), qui plus est certains aciers au carbone où faiblement alliés se galvanisent avec réserve.
La démarche sera sensiblement différente s'il est utilisé un inox austénitique. La mise en oeuvre en structure sandwich (cuve+isolation+coque), l'automatisation des cordons TIG et la finition de surface limitée à une passivation nitrique, permettent une sérieuse réduction des épaisseurs de tôle.
La galvanisation est un procédé relativement coûteux et plus encore quand elle s'applique au trempé. A noter, que c'est également le cas de son principal concurrent technique, l'émaillage.
Je n'ai pas d'avis tranché (j'ai disposé des deux techniques, Buderus pour le galva et Viessmann pour l'émail), l'une et l'autre ont des avantages et des inconvénients. Si j'étais aujourd'hui en situation de devoir faire un choix, j'irai naturellement vers une réalisation en inox haut molybdène (316-317).
Je vous mets en lien un document qui réhabilite la galvanisation à chaud, sérieusement écornée par l'imagerie populaire la réduisant aux lessiveuses et autres stérilisateurs à conserves

https://www.francegalva.fr/wp-conten...va-Memento.pdf

Cdt

[antek]

Bonjour, peu importe, on peut se contenter de la partie conductrice des alternances, je me trompe ? La led scintillera un peu et sera moins lumineuse. Si c'est efficace pour limiter la corrosion, cela vaut la peine, sauf avis contraire....

Une led a une tenue à la tension inverse très faible (autour d'une dizaine de volts en général).
Il faudrait associer diode + led en série. Et ne pas oublier la limitation en courant en direct.

[Benzki]

Une led a une tenue à la tension inverse très faible (autour d'une dizaine de volts en général).
Il faudrait associer diode + led en série. Et ne pas oublier la limitation en courant en direct.

Je pensais que la led pouvait supporter une tension un peu plus forte en sens opposé. J'ai donc intérêt si je pratique ainsi à choisir une tension plus faible que mes 12 volts actuels. L'eau occasionne une bonne chute de tension, et je place une bonne résistance en série pour éviter le claquage au cas où les électrodes se toucheraient hors de l'eau par accident. A l'occasion, je ferai quelques tests afin d'évaluer jusqu'où je pourrais descendre la tension de base.
En tous les cas, je suis satisfait de ce petit système...difficile de faire plus simple.