Amélioration de la résistance météorique du procédé de galvanisation des surfaces en cornière et exemples d'applications pratiques

Le profilé en angle est un matériau métallique indispensable utilisé dans des domaines tels que la construction, l'électricité, les télécommunications et la fabrication mécanique. La durabilité et la stabilité de ses performances sont directement liées à la sécurité et à la durée de vie de l'ensemble de la structure. Parmi les nombreux facteurs affectant la durée de vie des profilés en angle, la corrosion constitue l'ennemi le plus important. La galvanisation de surface est une méthode clé pour lutter contre la corrosion et améliorer considérablement la résistance à la corrosion des profilés en angle. Cet article expliquera en détail comment la galvanisation confère aux profilés en angle une forte « immunité » et partagera leurs succès dans des projets réels.

1. Pourquoi la galvanisation améliore-t-elle considérablement la résistance à la corrosion des profilés en angle ?

La résistance météorologique de l'acier en angle concerne principalement sa capacité à résister aux effets prolongés de facteurs environnementaux tels que l'air, la pluie et l'humidité. La galvanisation crée une barrière protectrice double par deux mécanismes fondamentaux :

1. Protection par barrière physique (isolation)

Après galvanisation à chaud, la surface de l'acier en angle est recouverte d'un revêtement de zinc dense et complet. Cette couche de zinc isole complètement le substrat d'acier sous-jacent des environnements externes corrosifs (tels que l'oxygène et l'humidité), agissant comme un « vêtement protecteur » étanche à l'air pour l'acier en angle, empêchant fondamentalement l'oxydation (rouille) au sein du substrat métallique.

2. Protection électrochimique (anode sacrificielle)
Il s'agit du mécanisme de protection le plus unique et le plus efficace du procédé de galvanisation. Selon l'ordre d'activité des métaux, le zinc est plus actif (plus chargé négativement) que le fer. Lorsque le revêtement de zinc est partiellement endommagé ou rayé, exposant le substrat d'acier sous-jacent, le zinc et le fer forment une cellule galvanique dans un environnement électrolytique (comme l'eau de pluie).

Le zinc agit comme anode : il est activement consommé par la corrosion.

Le fer agit comme cathode : il est entièrement protégé.

En d'autres termes, le zinc se « sacrifie » pour protéger l'acier en dessous. Même si le revêtement est légèrement endommagé, le zinc environnant continue de fournir une protection, empêchant la rouille de se propager vers l'intérieur. Cette capacité d'auto-protection permet aux profilés en acier galvanisé de rester sans rouille pendant une longue période, même s'ils sont rayés.

L'amélioration de la résistance aux intempéries se traduit par les aspects suivants :

Résistance à la corrosion atmosphérique : Il résiste efficacement à la corrosion provenant de l'air rural, de l'air urbain industriel et de l'atmosphère à haute teneur en sel des océans.

Longue durée de vie : Dans des conditions normales, les cornières galvanisées à chaud peuvent atteindre une durée d'utilisation de 50 à 70 ans ou plus, avec des coûts d'entretien extrêmement faibles.

Résistance à l'usure : La couche d'alliage zinc-fer possède une grande dureté et offre un certain niveau de résistance aux dommages mécaniques.

II. Procédés de galvanisation courants : Galvanisation à chaud et Galvanisation à froid
Galvanisation à chaud : La cornière décapée est immergée dans du zinc fondu à environ 450°C, entraînant une réaction en surface qui forme un revêtement d'alliage. Ce procédé produit un revêtement épais (généralement supérieur à 65 μm), fortement adhésif et très durable, ce qui en fait la méthode privilégiée pour améliorer la résistance aux intempéries des cornières, adaptée aux environnements sévères tels que les applications extérieures, industrielles lourdes et marines.

Galvanisation à froid (Électrogalvanisation) : Une couche de zinc est déposée sur la surface de l'acier à profilé en L par électrolyse. Le revêtement est plus fin, plus lisse et plus esthétique, mais sa résistance à la corrosion est nettement inférieure à celle de la galvanisation à chaud. Elle est principalement utilisée dans des applications nécessitant une grande précision dimensionnelle et dans des environnements relativement modérés (comme l'intérieur).

Pour les applications nécessitant une excellente résistance aux intempéries, l'acier à profilé en L galvanisé à chaud est incontestablement le meilleur choix.

III. Cas d'application pratique
Cas 1 : Tours de transmission haute tension

Scénario d'application : Les tours de transmission sont exposées aux intempéries pendant de longues périodes, subissant des conditions climatiques rigoureuses, incluant le soleil, la pluie, les variations de température, le vent ainsi que la pollution industrielle. L'environnement est fortement corrosif.

Solution : Toute l'acier à profilé en L constituant la structure principale est galvanisé à chaud.

Effet : Le revêtement galvanisé assure des décennies de protection contre la corrosion sans nécessiter d'entretien pour les tours, garantissant ainsi un fonctionnement stable à long terme du réseau électrique national et prévenant la dégradation de la résistance structurelle ainsi que les incidents de sécurité causés par la corrosion de l'acier. Cela présente des avantages économiques et sociaux importants.

Cas 2 : Installation de grandes centrales photovoltaïques

Scénario d'application : Les systèmes de montage photovoltaïques sont souvent installés en extérieur, le long des zones côtières ou sur des zones intertidales. Ils doivent résister aux défis combinés d'une forte humidité et d'une forte salinité, ce qui impose des exigences très élevées en matière de résistance à la corrosion des matériaux.

Solution : Les profilés en acier galvanisé à chaud sont largement utilisés dans les structures de support et les connecteurs des systèmes de montage photovoltaïques.

Effet : L'acier galvanisé en angle résiste efficacement à la corrosion provoquée par l'humidité et les projections salines, assurant ainsi une durée de vie de conception de 25 ans ou plus pour le système de montage, correspondant au cycle de vie des modules photovoltaïques et réduisant les coûts importants liés au remplacement ou à l'entretien en cours de vie.

Étude de cas 3 : Tours de communication et glissières de sécurité autoroutières

Scénario d'application : Les tours de communication sont également exposées à diverses conditions météorologiques défavorables ; les glissières de sécurité autoroutières sont situées en extérieur et sont sujettes à la corrosion causée par la pluie, la neige et les agents de déneigement (sel).

Solution : L'acier en angle galvanisé à chaud est couramment utilisé pour les structures porteuses principales ainsi que pour les fixations des glissières de sécurité de ces installations.

Effet : Cela prolonge considérablement la durée d'utilisation sécurisée des installations, réduit la fréquence et les coûts d'entretien, et garantit une communication fluide ainsi qu'une conduite en toute sécurité.

Étude de cas 4 : Structures de serres agricoles

Scénario d'application : L'environnement des serres se caractérise par une température élevée et une forte humidité, et l'utilisation de pesticides, d'engrais et d'autres produits chimiques peut accélérer la corrosion des matériaux métalliques.

Solution : L'acier d'angle galvanisé à chaud est utilisé comme structure principale porteuse de la serre.

Résultat : La couche de galvanisation protège le châssis en acier contre la rouille, éliminant ainsi les risques pour la sécurité structurelle et les coûts de remplacement dus à la corrosion. De plus, la surface propre est moins propice à la prolifération bactérienne, ce qui est bénéfique pour la croissance des cultures.

Conclusion
La galvanisation de surface, en particulier la galvanisation à chaud, améliore considérablement la résistance aux intempéries et la durée de vie des cornières grâce à ses deux mécanismes de protection que sont l'isolation physique excellente et l'anode « sacrificielle » électrochimique. Des infrastructures critiques essentielles à la prospérité nationale aux installations courantes de production agricole, les cornières galvanisées, par leur fiabilité, leur durabilité et leur rentabilité, sont devenues le matériau de choix pour garantir la sécurité et la stabilité des structures dans des environnements sévères. Le choix du procédé de galvanisation adapté à l'application est essentiel pour préserver les actifs sur le long terme et assurer un fonctionnement sécurisé.