Acier inoxydable et corrosion – Le cas des tuyaux flexibles d’alimentation

Le speedway : qu’est-ce-que c’est?

Environ la moitié des réclamations d’assurance serait, de nos jours, reliée à un dégât d’eau[1]. Ces dégâts proviennent pour la plupart d’une défaillance au niveau des systèmes de plomberie domestique. Les bris des tuyaux flexibles d’alimentation, communément appelés speedway, sont l’une des causes de sinistre les plus communes.

Ces tuyaux servent à l’alimentation en eau froide et en eau chaude des robinets de cuisine et de salle de bains. Ils sont également utilisés pour l’alimentation en eau des toilettes. Parfois on les retrouve dans les systèmes d’alimentation en eau des lave-vaisselles ou des réfrigérateurs. Leur utilisation a littéralement explosé depuis une dizaine d’années, malgré le nombre très élevé de bris et malgré la montée des réclamations.

Le speedway est essentiellement un tube en caoutchouc recouvert d’une gaine métallique faite de fils tressés d’acier inoxydable. Des embouts métalliques sont insérés à ses extrémités pour permettre l’installation.

Alors que le tube en caoutchouc fournit la flexibilité du speedway, la gaine métallique lui sert de renfort. En effet, le tube en caoutchouc ne peut pas supporter, à lui seul, la pression normale de l’eau. De ce fait, lorsque l’intégrité physique de la gaine métallique est affectée, la pression normale de l’eau transportée par le speedway entraîne la fissuration du tube en caoutchouc se retrouvant en-dessous.

La cause principale de la perte d’intégrité de la gaine métallique des speedway est le bris causé par un phénomène de corrosion sous contrainte.

 

La corrosion sous contrainte

La corrosion sous contrainte est une forme de dégradation typique de l’acier inoxydable. La présence simultanée de trois facteurs est requise pour que le phénomène se produise. En l’absence de l’un de ces facteurs, le phénomène ne peut pas se produire :

  1. Un matériel susceptible à cette forme de dégradation

Il est généralement connu que l’acier inoxydable doit sa grande résistance à la corrosion à sa composition chimique particulière. En effet, les aciers inoxydables contiennent un minimum de 12 % de chrome.

Le chrome participe à la formation, à la surface du métal, d’une couche d’oxyde de chrome qui assure une protection contre l’action corrosive du milieu environnant. Cette couche protectrice, aussi appelée couche de passivation, est invisible à l’œil. Elle se forme naturellement lorsque le métal est exposé à l’air ambiant et possède une capacité remarquable de « guérison » au contact d’un grand nombre de substances agressives.

Il existe toutefois certaines substances qui ont un effet dévastateur sur l’intégrité de la couche de passivation formée à la surface de l’acier inoxydable. Ces substances sont le chlore et ses composés. Il s’en suit donc que l’acier inoxydable est très susceptible à la corrosion en présence de ces substances.

L’alliage d’acier inoxydable 304 est recommandé et souvent adopté par les fabricants pour la fabrication des tuyaux flexibles de type « speedway ». Cependant, les cas investigués par nos ingénieurs démontrent que, depuis quelques années, des aciers inoxydables de la famille 200 sont souvent utilisés pour substituer le grade 304.

Les grades de la famille 200 sont moins résistants à la corrosion que le grade 304; ceci augmente donc le risque de corrosion sous contrainte en présence d’un environnement riche en chlore.

  1. Un environnement corrosif

L’une des sources importantes de chlore dans une résidence provient de produits communs de nettoyage. Le chlore y est notamment rajouté pour son action désinfectante.

La plupart du temps, les produits de nettoyage sont entreposés dans les espaces se trouvant en‑dessous des éviers et lavabos. Ceci entraîne la formation, dans ces espaces restreints et mal aérés, de vapeurs corrosives qui condensent ensuite sur les surfaces métalliques en présence. Les phénomènes de condensation, par leur caractère répétitif, font augmenter la concentration de produit corrosif sur les surfaces métalliques qui finiront par corroder.

  1. La présence d’une contrainte de tension

Généralement, la contrainte responsable de la corrosion sous contrainte est une combinaison de plusieurs types de contraintes, soit :

  • Une contrainte résiduelle provenant du processus de fabrication. Effectivement, dans le cas des tuyaux flexibles d’alimentation, le processus de fabrication des fils composant la gaine métallique, appelé tréfilage, consiste en une succession de déformations plastiques à froid. Ce processus entraîne des contraintes résiduelles de tension qui perdurent dans le produit final, sur la durée de son utilisation. Ces contraintes s’ajoutent aux contraintes de travail normales et augmentent le risque de corrosion sous contrainte dans la gaine.
  • Une contrainte normale de travail. Dans le cas des tuyaux flexibles d’alimentation, la pression d’eau, qui est toujours présente dans les tuyaux de plomberie, est la contrainte normale de travail.
  • Une contrainte induite par l’installation. Dans le cas des tuyaux flexibles d’alimentation, la capacité du tuyau à être courbé pour une installation facile dans des espaces étroits, peut mener à des déformations excessives; ceci génère des contraintes additionnelles.

 

Responsabilité et bonnes pratiques

En conclusion, compte tenu de la complexité du phénomène de corrosion sous contrainte, il est souvent très difficile d’établir une responsabilité unique pour les dégâts encourus lors du bris des tuyaux flexibles d’alimentation.

En effet, la responsabilité se trouve, à l’occasion, partagée entre le fabricant, l’installateur et l’usager. Dans d’autres cas, un de trois facteurs clé – le matériel, l’environnement et la contrainte – a une contribution nettement plus significative que les trois autres et, de ce fait, la responsabilité peut être attribuée à l’une des trois parties impliquées.

Afin de diminuer le risque de défaillance des tuyaux flexibles d’alimentation à gaine métallique et de prolonger sa durée de vie, on peut, en tant qu’usager, poser quelques gestes simples :

  1. Ne jamais entreposer des produits de nettoyage à base de chlore sous les éviers et les lavabos. À noter, qu’à l’exception des produits spéciaux pour l’acier inoxydable, tous les produits de nettoyage contiennent du chlore en diverses proportions.
  2. Passer sa main régulièrement le long du tuyau. Si des petits fils sortant de la gaine piquent votre main, c’est le temps de considérer le remplacement du tuyau car le processus de corrosion sous contrainte est probablement entamé.
  3. Examiner visuellement les tuyaux à la recherche de traces de rouille. Si la rouille est présente, le processus de corrosion sous contrainte est probablement entamé. C’est probablement donc le temps de remplacer vos tuyaux.
  4. Observer la déformation des tuyaux : si les tuyaux semblent être pliés et déformés, il est recommandé de les relâcher doucement et de les remettre dans une position évitant toute déformation prononcée.

 

Par Marina Banuta, ing., Ph. D. – Chef de service mécanique, électricité et matériaux

[1] Source : Le risque de dommages causés par l’eau et la tarification de l’assurance des biens au Canada, document de recherche de l’Institut canadien des actuaires.

 

2019-04-10T16:41:51+00:00By |Nouvelles|0 Comments