Les sels solubles qui subsistent sur une surface avant l'application d'un revêtement constituent l'une des principales causes de défaillance prématurée de celui-ci. Bien que ces contaminants soient souvent invisibles, ils peuvent réduire considérablement la durée de vie du revêtement et augmenter les coûts d'entretien.
Ces sels attirent l'humidité, favorisent la corrosion sous la couche de peinture et peuvent entraîner la formation de cloques ou une perte d'adhérence après l'application de la peinture. Étant donné que les méthodes courantes de préparation des surfaces, telles que le sablage ou le nettoyage à l'aide d'outils électriques, ne permettent pas d'éliminer de manière fiable les sels solubles, il est souvent essentiel de procéder à une vérification avant l'application du revêtement pour garantir la performance à long terme de celui-ci.
Trois inspecteurs différents analysent la même surface d'acier grenaillée selon la méthode de Bresle. L'un indique une valeur de 22 µS/cm, un autre de 28 mg/m², et le troisième de 2,5 µg/cm². Tous trois estiment que la surface est conforme. Lequel a raison ?
De telles situations sont courantes, car les essais de salissures solubles sont souvent mal compris. La méthode Bresle ne mesure pas directement la quantité de sel présente sur une surface ; elle indique simplement aux inspecteurs la manière de prélever des échantillons sur cette surface. D’autres normes et calculs doivent être respectés pour obtenir des résultats significatifs à partir de ces échantillons.
Pour ajouter à la confusion, certaines méthodes d'essai mesurent la concentration d'ions salins individuels sur une surface. Bien que ces méthodes permettent également de détecter une contamination de surface, elles fournissent une valeur totalement différente et ne peuvent donc pas être comparées directement aux résultats d'un test de conductivité.
Pour garantir des résultats cohérents et pertinents, il est important que toutes les parties concernées comprennent les normes applicables, les unités utilisées dans un cahier des charges, ainsi que les meilleures pratiques en matière de mesure et de déclaration des sels solubles.
Les normes ISO 8502-6 et ISO 8502-9 se complètent pour offrir une méthode normalisée et reproductible permettant d'évaluer la contamination par les sels solubles sur les surfaces en acier avant leur revêtement.
La norme ISO 8502-6 définit la méthode d'élimination des sels solubles de la surface. Un volume défini d'eau déionisée est mis en contact avec une surface de dimension connue, à l'aide d'un tampon ou d'une cellule, afin de dissoudre les contaminants hydrosolubles.
L'eau déionisée est aspirée dans le patch puis en ressort, avant d'être laissée en place pendant un temps de séjour déterminé, puis retirée pour être analysée.
PosiPatch de DeFelsko, le pansement adhésif et le pansement adhésif en latex sont tous conformes à la norme ISO 8502-6.
La norme ISO 8502-9 définit la manière dont la solution extraite est analysée. La conductivité de la solution est mesurée à l'aide d'un conductimètre à compensation de température.
La densité superficielle du sel est calculée à partir de la conductivité connue des différents types de sel, du volume d'eau utilisé pour l'essai et de la surface avec laquelle l'eau était en contact.
La sondeSST PosiTector SST est conforme à la norme ISO 8502-9 et guide les utilisateurs dans l'application des méthodes d'essai ISO 8502-6 et 8502-9.
Résumé: La norme ISO 8502-6 définit la méthode d'extraction des sels ; la norme ISO 8502-9 définit la méthode de conversion de la conductivité en une valeur comparable de contamination de surface.
Le sel désigne une vaste catégorie de composés chimiques naturels, qui peuvent présenter des propriétés et des valeurs de conductivité variées. Une surface à revêtir contient généralement un mélange de différents sels, dont chacun peut avoir un effet différent sur la conductivité.
La méthode définie par les normes ISO 8502-6 et ISO 8502-9 ne permet pas d'identifier la composition spécifique des sels présents sur une surface. Le calcul repose plutôt sur un profil de contamination basé sur l'eau de mer. Un article influent d'Åke Bresle (qui a donné son nom à la méthode) proposait d'utiliser une constante de conductivité de 5 kg·m⁻²·S⁻¹. Cette valeur a été directement dérivée de la relation entre la conductivité et la masse totale de sels dissous dans l'eau de mer, qui sert de modèle de référence pour la contamination par les sels solubles. Étant donné que les résidus provenant de l'eau de mer et des sels routiers/maritimes intérieurs constituent les principales sources de contamination, cette hypothèse reste valable pour la grande majorité des applications.
D'autres constantes ont été proposées en partant de l'hypothèse qu'une surface ne contient qu'un seul type de sel (comme le NaCl) ou un ion spécifique (comme le Cl⁻). Ces alternatives sont parfois utilisées pour des applications particulières ou à des fins de comparaison, mais la norme ISO 8502-9 fixe une constante de 5 kg·m⁻²·s⁻¹ pour la préparation générale des surfaces dans le secteur industriel.
Pour répondre at cette question, il faut at ces sels. Dans la grande majorité des projets de revêtement, la composition ionique spécifique n'a pas d'importance, car elle est prévisible et constante. La plupart des contaminations par des sels solubles sur les structures en acier proviennent de deux sources principales : air marin air les sels de déneigement. Les sels en suspension dans l'air provenant de l'océan peuvent se propager loin à l'intérieur des terres, et les routes et les ponts sont fréquemment traités avec du sel gemme. Ces deux sources déposent un mélange de sels composé principalement de chlorure de sodium (NaCl).
Comme ces deux sources représentent la grande majorité de la contamination de surface, la composition ionique d'une surface en acier est rarement un mystère : il s'agit presque toujours d'un mélange riche en chlorures, similaire à l'eau de mer. C'est précisément cette constance qui explique l'efficacité du calcul selon la norme ISO 8502-9 : celui-ci repose sur un mélange «standard » de sels (basé sur l'eau de mer) qui reflète la réalité de la plupart des projets de peinture industrielle.
Il existe toutefois des exceptions où la source de contamination ne correspond pas à ce profil. Dans ces cas-là, un test de conductivité général peut s'avérer trompeur. Par exemple, les structures situées à proximité de centrales à charbon ou d'installations de traitement chimique peuvent être contaminées par des sulfates ou des nitrates plutôt que par des chlorures. De plus, si une surface est lavée avec des nettoyants hautement conducteurs ou des inhibiteurs de rouille, un test de conductivité pourrait indiquer un « échec » en raison des résidus inoffensifs du nettoyant plutôt que de la présence de sels corrosifs nocifs. Dans ces cas précis, un test de conductivité général ne permet pas de faire la différence entre un chlorure dangereux et un résidu de nettoyant inoffensif, et des méthodes spécifiques aux ions (telles que les tubes de titrage) sont nécessaires.
Si le type d'ion joue un rôle prépondérant dans la corrosion chimique, c'est la concentration totale qui est à l'origine du cloquage physique.
Attaque chimique (corrosion) Certains ions attaquent l'acier avec des degrés d'agressivité variables. Les chlorures sont de petits ions très mobiles qui pénètrent la couche d'oxyde passive de l'acier, entraînant une corrosion par piqûres rapide. Les sulfates, courants dans les zones industrielles, réagissent avec l'acier pour former des produits de corrosion qui se dilatent et fissurent le revêtement par en dessous. D'un point de vue strictement corrosif, une quantité donnée de chlorure est plus dangereuse pour l'acier qu'une quantité équivalente d'un sel moins agressif (comme un carbonate).
Attaque physique (cloquage osmotique) En revanche, le cloquage osmotique est dû à la concentration et non à la chimie. Les sels solubles présents sous un revêtement sont hygroscopiques et attirent l'humidité à travers le film de peinture semi-perméable par osmose. La force de cette attraction (pression osmotique) est déterminée par la concentration des particules dissoutes, quels que soient les ions spécifiques présents. Par conséquent, une valeur de conductivité élevée indique une forte concentration en sels dissous et un risque de cloquage proportionnellement élevé, même si les ions présents ne sont pas chimiquement agressifs.
Étant donné que la formation de cloques par osmose dépend de la concentration totale, la méthode ISO 8502-9 constitue un excellent indicateur du risque de formation de cloques, quel que soit le type de sel.
Furthermore, it acts as a conservative safety net for corrosion. If the total conductivity is low enough to meet a strict specification (e.g., < 20 mg/m²), the concentration of any individual aggressive ion within that mix must intrinsically be even lower. By limiting the total salt level, the standard effectively limits the aggressive ions without requiring complex, expensive, and slow chemical analysis in the field. This "catch-all" approach ensures that if a surface passes the Bresle test, it is generally safe for coating.
Les résultats concernant les sels solubles sont généralement présentés de l'une des trois manières suivantes :
Les spécifications du projet précisent généralement les critères d'acceptation dans l'une de ces unités. Il est essentiel de comprendre ce que représente chaque unité et de connaître les conversions possibles pour interpréter et présenter correctement les résultats des tests
La conductivité est la valeur la plus simple à indiquer lors d'essais réalisés selon la méthode de Bresle. Une fois le processus d'extraction défini dans la norme ISO 8502-6 terminé, le liquide d'extraction peut être mesuré à l'aide d'un conductimètre, ce qui donne un résultat en µS/cm ou dans une unité équivalente.
Le plus souvent, les spécifications s'appuient sur la concentration maximale en sels pouvant être présente à la surface, exprimée en unité de densité superficielle. La conversion des mesures de conductivité en densité superficielle nécessite un calcul tenant compte du volume d'extraction, de la surface d'essai et de la conductivité des sels présents à la surface.
Remarque : certaines spécifications exigent des mesures spécifiques aux ions (parg, la concentration en chlorure en ppm). Ces mesures ne peuvent pas être calculées à partir des valeurs de conductivité ; il convient donc d'utiliser d'autres méthodes d'essai.
Pour calculer la densité surfacique des sels solubles (ρA)enmg/m², la norme ISO 8502-9 fournit l'équation suivante :
ρA = c × 10² × V × Δγ / A
Deux de ces paramètres (V et A) dépendent des spécificités de la procédure d'essai et des outils utilisés, et peuvent varier selon le fabricant et le modèle. ∆γ est la valeur relevée sur le conductimètre.
Comme indiqué plus haut (voir : Comment la norme ISO 8502-9 détermine-t-elle le type de sel présent sur la surface ?), la constante c est calculée en fonction de la nature supposée du sel présent sur la surface testée. La norme ISO 8502-9 recommande d'utiliser une valeur de 5 kg·m⁻²·S⁻¹ pour représenter un standard de sels couramment présents sur les surfaces.
Exemple de calcul :
Données de test :
• Mesure de conductivité (Δγ) : 20 µS/cm
• Volume d'extraction (V) : 3 ml
• Surface d'essai (A) : 12,5 cm² = 1 250 mm²
Hypothèses :
Constante de conductivité ionique (c) : 5 kg·m⁻²·S⁻¹
Appliquer la formule :
ρA=(c ⋅〖 10〗^2⋅ V ⋅ ∆γ)/A=(5 ⋅ 100 ⋅ 3 ⋅ 20)/1250
= 30000/1250 = 24 mg /m2
Interprétation :
Si le cahier des charges du projet autorise un maximum de 50mg/m² avant l'application du revêtement, cette surface est conforme. Si le cahier des charges prévoit 20mg/m², cette surface n'est pas conforme.
Remarque : les conductimètres modernes conçus pour les essais selon la méthode de Bresle, tels que le PosiTector SST, peuvent effectuer automatiquement les calculs indiqués ci-dessus. En saisissant le volume d'extraction, la surface d'essai et le type de sel supposé lors de la configuration, l'appareil affiche automatiquement la conductivité (µS/cm) et la densité du sel (mg/m² ouµg/cm²) immédiatement après la réalisation de l'essai.
La densité superficielle des sels solubles est généralement indiquée et exprimée en deux unités différentes : mg/m² etµg/cm². Ces deux unités mesurent la masse de sel par unité de surface, mais at des échelles at . À l'instar des mètres et des centimètres, ces unités peuvent être converties l'une en l'autre à l'aide d'un simple facteur de multiplication.
Pour convertir d'une unité à une autre, il suffit de multiplier ou de diviser par dix :
Dans l'exemple de calcul ci-dessus, si les résultats doivent être exprimés enµg/cm², il suffit de diviser par 10 pour obtenir un résultat final de 2,4µg/cm².
Vous vous souvenez de nos trois inspecteurs dont nous avons parlé tout à l'heure ? Chacun d'entre eux estimait que la surface était conforme aux spécifications, bien qu'ils aient utilisé des unités de mesure différentes : 22 µS/cm, 28mg/m² et 2,5µg/cm².
Une fois que nous maîtrisons bien ces trois unités différentes, nous pouvons effectuer des calculs pour faciliter la comparaison de ces valeurs. Après avoir vérifié auprès du premier inspecteur qu’il a utilisé 3 ml de liquide d’extraction et une cellule d’essai d’une surface de 1 250mm², nous pouvons calculer une densité surfacique de 26,4mg/m². Pour la troisième inspectrice, nous pouvons multiplier son résultat par 10 pour obtenir 25mg/m².
Nous avons désormais trois résultats exprimés dans les mêmes unités : 26,4mg/m², 28mg/m² et 25mg/m². Ces trois mesures s'inscrivent dans la fourchette de variation normale, et compte tenu de la spécification du projet fixée à 50mg/m², les trois inspecteurs peuvent s'accorder à dire que la surface est conforme et prête à être peinte.
Outre la méthode d'essai et les calculs, plusieurs facteurs peuvent influencer les résultats des essais. Il est important que l'inspecteur comprenne l'impact de ces facteurs sur les résultats des mesures, veille à la cohérence entre les essais et signale tout écart par rapport standard .
La première étape lors d'un test selon la méthode de Bresle consiste à effectuer une mesure à blanc ou de fond afin de corriger toute contamination provenant de l'eau ou du matériel, et non de la surface elle-même.
Conformément aux instructions du fabricant, mesurez la conductivité de l'eau déionisée utilisée avant le test. Une fois enregistrée, cette valeur de référence doit être soustraite de la valeur finale de conductivité afin de mesurer la variation de conductivité de l'eau après son contact avec la surface (∆γ = conductivité après le test – conductivité de référence).
En règle générale, un résultat de test à blanc inférieur ou égal à 5 µS/cm est acceptable. Si les résultats sont supérieurs, rincez le conductimètre et les instruments de mesure à l'eau déionisée, ou utilisez une nouvelle bouteille d'eau déionisée.
La normalisation en fonction de la température permet de compenser l'influence de la température sur les mesures de conductivité, ce qui garantit une comparaison précise et cohérente des résultats. La conductivité électrique augmente lorsque la température augmente, car les ions se déplacent plus librement dans les solutions plus chaudes.
Pour éliminer cet effet, les mesures de conductivité utilisées pour l'analyse des sels solubles sont normalisées à 25 °C, conformément aux normes telles que l'ISO 8502-9. Cet ajustement est généralement effectué automatiquement par l'appareil à l'aide d'un capteur de température intégré et d'un algorithme de correction.
La durée pendant laquelle l'eau reste en contact avec la surface peut influer sur la quantité et les types de sels extraits. La plupart des fabricants d'appareils recommandent un temps de séjour de 2 minutes, ce qui constitue un bon compromis entre praticité et efficacité d'extraction. Les différentes normes émettent des recommandations variées quant à la durée à respecter pour l'extraction des sels solubles. La norme ISO 8502-9 n'exigeait historiquement pas de temps de séjour spécifique ; la révision plus récente de 2020 spécifie un temps de séjour at 10 minutes. D'autres normes internationales (telles que le Guide 15 du SSPC) recommandent des temps de séjour pouvant descendre jusqu'à 90 secondes.
Il est important d'utiliser le même temps de maintien lors de la réalisation de plusieurs essais, et de ne comparer les résultats qu'entre des essais effectués avec des temps de maintien similaires. Consultez le cahier des charges ou standard pour déterminer si un temps de maintien spécifique doit être utilisé, ou discutez-en avec les parties concernées afin de vous mettre d'accord sur le temps de maintien avant de procéder aux essais, en particulier lorsque plusieurs inspecteurs devront comparer les résultats.
Une fois l'essai correctement réalisé et la densité de surface calculée, les résultats doivent être comparés aux critères d'acceptation. Les normes ISO 8502-6 et 8502-9 ne précisent pas le niveau de sel acceptable sur une surface ; ces limites sont plutôt définies par les spécifications du projet ou les exigences de performance du revêtement appliqué. Il n'existe pas de limite universelle de conformité/non-conformité pour les sels solubles. Les niveaux acceptables dépendent de l'environnement d'utilisation, du système de revêtement, de la méthode de préparation de la surface et des spécifications du projet.
Facteurs déterminant les niveaux de sel acceptables
Les normes évitent délibérément de fixer des seuils précis, laissant à la spécification le soin de définir les limites d'acceptation.
Ces exemples sont donnés à titre indicatif uniquement. Vérifiez toujours les exigences spécifiques du projet en vous référant aux documents contractuels en vigueur et aux fiches techniques du fabricant avant de poursuivre.
Limites types selon les normes industrielles
PSPC de l'OMI ( réservoirs de ballast - nouvelles constructions) — 50mg/m² ( 5µg/cm²)
ISO 12944-9 (offshore et marine - environnements C5/CX) — 20mg/m² (2µg/cm²)
Pétrole et gaz (g. Aramco) Immersion critique / Revêtement — 20mg/m² (2µg/cm²)
Pétrole et gaz (parg., Aramco) Non-immersion / Atmosphérique — 50mg/m² (5µg/cm²)
Industrie générale (Atmosphère douce - C1-C3) — 80-100mg/m² (8-10µg/cm²)
Pour interpréter les résultats relatifs aux sels solubles, il faut comprendre à la fois ce que mesure l'essai et la manière dont les résultats sont calculés et présentés. La méthode Bresle mesure la conductivité électrique d'une solution extraite, et non la masse réelle ni la composition des sels présents à la surface. Cette conductivité est ensuite convertie en densité de surface à l'aide du volume d'extraction, de la surface d'essai et d'une constante de conductivité supposée, basée sur des mélanges de sels types.
Lorsque les résultats sont correctement normalisés en fonction de la température, vérifiés par rapport à un échantillon témoin propre et exprimés dans les unités appropriées, ils constituent un indicateur fiable et reproductible de la contamination par les sels solubles. Interprétés à la lumière du cahier des charges du projet, ces résultats permettent aux inspecteurs, aux prescripteurs et aux maîtres d'ouvrage de prendre des décisions éclairées quant à la conformité ou non avant l'application du revêtement.
Points clés
• Les sels solubles peuvent rester présents sur les surfaces préparées et constituent une cause fréquente de défaillance prématurée des revêtements.
Les sels solubles provoquent la défaillance des revêtements par le biais de deux processus : l'attaque chimique et la formation de cloques par osmose.
• La méthode de Bresle ne mesure pas la masse de sel ; elle mesure la conductivité d'une solution extraite
• La norme ISO 8502-6 définit la manière dont les sels solubles sont extraits d'une surface ; la norme ISO 8502-9 définit la manière dont la conductivité est interprétée
• Les résultats des essais sont généralement exprimés en unités de densité de surface, et non en composition saline réelle ou en concentration ionique
• Pour être significatives, les valeurs de conductivité doivent être normalisées en fonction de la température et vérifiées par rapport à un essai à blanc
• Les unités de mesure ont leur importance : µS/cm décrit la conductivité de la solution, tandis que mg/m² ou µg/cm² décrivent la contamination de surface
• La conversion de la conductivité en densité de surface nécessite des hypothèses concernant le volume d'extraction, la zone d'essai et la composition en sel
• Il n'existe pas de limite universelle de réussite/échec — les critères d'acceptation sont définis par le cahier des charges du projet
• Correctement interprétés, les résultats des essais de sel soluble fournissent un indicateur reproductible et normalisé de la propreté de la surface avant l'application du revêtement
