Faire appel à la modélisation pour mieux lutter contre la corrosion

Ingénieur d’application au sein de l’éditeur américain de logiciels Comsol, Guillaume Huin revient sur les problèmes et les risques liés à la corrosion. Pour lui, la modélisation se présente aujourd'hui comme un atout pour lutter en amont contre un fléau qui n’épargne aucun industriel de la mécanique.
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Protection contre la corrosion par anode sacrificielle d’une structure de plate-forme pétrolière immergée dans l’eau de mer

De quoi parle-t-on lorsqu’on aborde le sujet de la corrosion ?

Il s’agit d’un enjeu avant tout économique. Les coûts imputés à la corrosion se chiffrent en point de PIB, autrement dit, en milliard d’euros. Au mieux, il s’agit d’un coût strictement économique lié à un gaspillage de matière première (métaux), et au pire, cela peut fragiliser des ouvrages et mener à des accidents dangereux menaçant notre sécurité.

Pourquoi il-y-a-t-il de la corrosion ? D’où cela vient ?

La corrosion est un phénomène naturel. Les métaux sont pour la plupart sous forme de minerai (oxyde, sulfate, carbonate) et non pas à l’état pur. C’est pourquoi les métaux ont tendance à revenir à leur état naturel, tendances décrites par la thermodynamique. Les métaux nobles, très résistants à la corrosion, qui eux se trouvent à l’état pur dans la nature sont rares et chers. Deux exemples : l’or et le platine.

Qui sont les acteurs concernés ?

Tous les acteurs laissant la part belle aux métaux. Les industries traditionnelles des énergies, de la chimie ou des transports par exemple. Les acteurs de l’activité de production et de maintenance sont aussi concernés : Il suffit d’un assemblage de métaux différents dans un environnement humide pour que des risques de corrosion apparaissent (bras mécaniques sous-contrainte, machines-outils exposés à des vapeurs, couplage galvanique autour de la visserie).

Représentation du potentiel électrolytique avec traitement de surface des hélices d’un bateau

Quelle est l’offre de Comsol, comment s’inscrit-elle dans le besoin des industriels ?

La lutte contre la corrosion passe traditionnellement par des calculs d’indicateurs de risque qui oriente les choix des matériaux, afin de diminuer le risque. Il s’agit d’une approche globale, qui n’est pas suffisante pour déterminer une solution optimale. Comsol permet de comprendre le phénomène de corrosion en simulant l’attaque du système dans son environnement. Pour cela, rien de tel que l’approche par éléments finis associé à une interface graphique facile d’utilisation. Une fois que le modèle est établi, il permet d’identifier directement les causes, et de suggérer plus facilement des stratégies vers la mise en place de solutions.

Quelles sont les compétences nécessaires pour utiliser Comsol ? Qui peut l’utiliser ?

Il est important d’avoir une connaissance métier de ce que l’on souhaite simuler. Autrement dit, une compréhension des phénomènes que le modèle est censé reproduire. L’environnement graphique de Comsol se charge de faire le lien entre cette connaissance métier et sa déclinaison mathématiques, puis numérique. Parfois, un peu d’attention sur le maillage peut être exigé de la part de l’utilisateur, bien que là aussi, Comsol suggère automatiquement des solutions adaptées au problème. Ensuite, l’exécution du calcul se déroule sans besoin d’ajustement de la part de l’utilisateur, avec un accompagnement pour les débutants. Comsol offre également des outils puissants de visualisation des résultats permettant l’approche essai-erreur de manière efficace. Enfin, l’Application Builder permet de réaliser soi-même son logiciel de simulation et son interface graphique.

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Olivier Guillon – MRJ PRESSE
Rédacteur en chef du magazine Production Maintenance, Olivier Guillon travaille depuis plus de quinze en tant que journaliste dans le domaine de la presse spécialisée et industrielle.
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