Rôle enzymatique d'un biofilm sur la corrosion d'aciers inoxydables immergés en eau de mer naturelle

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocCHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocPARIS-BIUSJ-Sci.Terre recherche (751052114) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Corrosion localisée en eaux douces naturelles d'aciers inoxydables de type AISI 304 sensibilisés ou non thermiquement (influences chimique et biochimique)

Ce travail a pour objet l'étude des processus de corrosion localisée des aciers inoxydables au contact d'eaux douces naturelles (corrosion par piqûres et corrosion intergranulaire). L'influence de différents facteurs a été plus particulièrement analysée : sensibilisation de l'acier, composition chimique du milieu (en ions chlorures, sulfates et nitrates), simulation du facteur biologique (par addition d'une enzyme, la glucose oxydase, et de son substrat). Deux méthodes expérimentales, la polarisation galvanostatique et la voltamétrie, ont été utilisées pour quantifier les phénomènes électrochimiques à l'aide de paramètres caractéristiques tels que les potentiels de corrosion libre et de déstabilisation du film passif. Les résultats obtenus dans ces milieux aqueux peu chargés en ions ont été comparés à ceux de la littérature relatifs à l'eau de mer.La sensibilisation thermique est responsable d'une amplification de la réponse des aciers, aussi bien à l'action agressive des ions chlorures qu'à celle inhibitrice des ions sulfates ou nitrates. L'effet des ions sulfates est apparu progressif avec leur teneur, tandis qu'un effet de seuil brutal se manifeste pour les ions nitrates. A court terme, l'addition bénéfique d'enzyme aux divers milieux étudiés reproduisant l'action du biofilm est, elle aussi, dépendante de la résistance des matériaux. L'influence individuelle puis simultanée de ces espèces chimiques et biochimiques permet de mieux appréhender leurs divers modes d'action et d'adsorption plus ou moins compétitive. Le modèle enzymatique développé en eau de mer afin d'interpréter la biocorrosion des aciers inoxydables reste applicable dans nos milieux moins chargés en ions.CHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocSudocFranceF

Etude du rôle de la microstructure sur les caractéristiques électrochimiques de la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables austénitiques

CHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocSudocFranceF

Influence de l’environnement marin sur la formation du dépôt calcomagnésien. Rôle du sulfate et du thiosulfate.

National audienc

Biodétérioration des matériaux

International audienc

Comportement vis-à-vis de la corrosion électrochimique d'un revêtement duplex, utilisé pour protéger les canalisations enterrées en fonte (élaboration d'un modèle physique)

La recherche de tests permettant de qualifier des revêtements protecteurs de canalisations enterrées a été menée sur deux types de dépôt métallique recouverts d'une couche de finition organique : zinc+peinture bitumineuse, zinc-aluminium (85-15 % en masse)+peinture époxy. Au cours de ce travail, la grande complexité de structure et de répartition des phases, au sein des matériaux, a été mise en évidence. Celle-ci résultant du procédé de fabrication (projection à l'arc électrique) engendre aussi une complexité dans l'interprétation des résultats électrochimiques obtenus. L'environnement sol a été réduit à une solution simple mais agressive (NaCl 6 g.L 1). Quant aux incidents pouvant se produire lors de la mise en place des canalisations, ils ont été simulés par une blessure mettant à nue la fonte constituant les tuyaux et leurs raccords. Un modèle physico-chimique, exprimant les réactions électrochimiques du système duplex, a pu être établi à l'aide de la spectroscopie d'impédance électrochimique, en s'appuyant sur la théorie de l'électrode poreuse. L'effet cicatrisant des produits de corrosion du dépôt métallique a été évalué. Il s'avère que les mécanismes de corrosion sont plus rapides pour les revêtements à base de Zn+peinture bitumineuse que pour les revêtements Zn-Al+peinture époxy ; celui-ci est, à long terme, plus efficace dans le milieu choisi.The research of tests permitting to qualify protective coatings applied on buried pipelines was performed on two kinds of metallic deposit covered by a finishing organic coating : zinc + bituminous paint, zinc-aluminium (85-15% in weight) + epoxy paint. In this work, an important structure complexity of phase distributions was revealed inside of the investigated materials. This one results from the industrial process (projection by electric bow) and creates also a complexity of the interpretation of the electrochemical results. The soil environment was represented by a simple but aggresive solution (NaCl 6 g.L-1). The incident defects, resulting from the set up of the pipelines were simulated by a notch by which means the cast iron substrate was achieved. A physico-chemical model, expressing the electrochemical reactions of the duplex system, was established in terms of the porous electrode theory and with help of electrochemical impedance spectroscopy. A healing effect of the corrosion products of the metallic deposit was evaluated. It proves that the corrosion mechanisms are faster for the Zn+bituminous paint coating than the Zn+Al+epoxy paint coating. Consequently, Zn-Al+epoxy paint coating is a more efficient corrosion protection for longer immersion time in the chosen environment.CHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocSudocFranceF

Stainless steel ennoblement in freshwater: From exposure tests to mechanisms

International audienceThis work confirms the systematic character of the open circuit potential (OCP) ennoblement for stainless steels immersed in natural freshwater, and highlights the mechanism(s) responsible for this evolution. To achieve these results, electrochemical measurements and analysis/observations of the surface were realized in situ during exposure tests in the river Seine on two exposition sites using an original immersion device. Electrochemical results show that on both immersion sites a new oxidizing compound is produced close to the surface and that its reduction, occurring at potentials higher than the initial OCP value, leads systematically to the ennoblement phenomenon. Surface analysis, electrochemical and chemical tests show that the oxidizing compound is not the same on both sites: on one site hydrogen peroxide is produced within the biofilm, while on the second one oxidized manganese is deposited on the surface. Thus the two mechanisms mentioned in the literature can occur on stainless steels immersed in the same water and lead to similar evolutions of the electrochemical behaviour. These two mechanisms are not specific of a type of water and seem to be complementary rather than opposed. They are both based on enzymatic processes

Corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel in presence of a biosurfactant produced by Pseudomonas fluorescens

International audienceUnder certain conditions, some microorganisms are able to synthesize surface active compounds called biosurfactants (BS), which reduce the surface tension of water. BS characteristics depend on which microorganism produce them and therefore, on the microorganism culture conditions (temperature, pH, C, N-source,...). Numerous applications are known for these biomolecules, such as cleaning, bioremediation, and their use as a detergent, or in cosmetic formulations.Recently, a large amount of literature has been edited on the influence of BS on the interactions between pathogenic bacteria and inert surfaces. It has been shown that the modifications of surface properties by the adsorption of BS can reduce microbial adhesion.Some other studies on chemical surfactants have shown that the adsorption of surface-active compounds plays a major role in corrosion; they are indeed used as an interesting corrosion inhibition tool. Therefore, it seems very interesting to study the impact of BS as environment-friendly (since biological and biodegradable) corrosion inhibitors.In the present work, an attempt was made to study the corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel in presence of BS produced by a Gram-negative bacteria, Pseudomonas fluorescens (Pf495). Corrosion tests were achieved on several surface oxidation states. The surface morphology of the corroded specimens was investigated using SEM