Alimentations électriques rouillées : dans quelle mesure la corrosion est-elle dangereuse ?

La rouille sur les alimentations électriques industrielles représente-t-elle un réel danger en matière de sécurité ? Cet article du BLOG explique quel type de corrosion s’avère inoffensif et à quel moment il convient de réagir. Vous apprendrez également comment des tests de corrosion permettent d’éviter la rouille.

Pourquoi la rouille apparaît-elle ?

La rouille est un des résultats des gaz corrosifs comme le dioxyde de soufre ou l’oxyde d’azote. Ces gaz entraînent de la corrosion, notamment dans le cas de matériaux métalliques associés à une humidité atmosphérique. Ceci peut accélérer le vieillissement de l’électronique et dans le pire des cas entraîner des dysfonctionnements oudes pannes au niveau des assemblages ou de l’électronique pendant la durée de vie prévue.

Les gaz corrosifs se trouvent à des degrés variables dans de nombreux environnements. Certaines industries sont plus concernées par la corrosion que d’autres, p. ex. l’industrie de traitement, les usines de papier, les usines de traitement des eaux usées, le transport routier, ainsi que les fermes.

Substances accélératrices de corrosion

H2S

On trouve H2S dans les processus pétrochimiques, l’industrie sidérurgique, les eaux usées, les eaux stagnantes et les élevages.

H2S et liaisons de chlore

H2S en association avec des liaisons de chlore se trouve dans l’industrie des pâtes et papiers.

NO2 et SO2

NO2 et SO2 sont présents principalement dans la combustion des carburants fossiles et dans des environnements à fort trafic automobile.

La rouille est habituellement considérée uniquement comme un défaut visuel sur les boîtiers et les vis. Mais elle peut également apparaître sur les connecteurs des power supplies. Les composants chargés des connexions électriques tels que les connecteurs enfichables, contacts relais et joints soudés sont particulièrement critiques. La formation de rouille dans certaines zones entraîne souvent une perte de fonction ou même une panne totale.

Observons de plus près les deux types les plus courants de rouille : la blanche et la rouge.

Rouilles blanche et rouge : quelle différence ?

Afin de pouvoir évaluer la corrosion, il est essentiel de connaître les différents types de rouille. La rouille blanche se forme sur des surfaces en zinc comme l’acier galvanisé, une fine couche d’oxyde de zinc étant répartie sur la surface. Son apparence possède un éclat blanchâtre. La couche adhère à la surface et ne se dépose pas. Si on l’essuie, elle s’estompe légèrement.

Rouille blanche sans danger sur les vis et couvercles d’une alimentation électrique.

Image 2 : rouille blanche sans danger sur des vis..

La rouille blanche n’est généralement pas critique et constitue essentiellement un défaut visuel. Elle peut être dangereuse si elle est associée au sel. Si le sel ou la brume saline se combine avec l’oxyde de zinc, une efflorescence se forme, pouvant provoquer la formation de cristaux. Des morceaux de cette efflorescence ou cristaux peuvent se casser et entraîner des court-circuits dans l’électronique. Par conséquent, il ne faut généralement pas recourir à des surfaces zinguées dans le secteur offshore ou dans l’équipement pour la construction de routes où la présence de sel est prévue.

La rouille rouge représente la forme classique de corrosion sur des matériaux ferreux ou l’acier si la protection contre la corrosion est insuffisante. La rouille rouge doit être évitée, car elle se répand et l’efflorescence peut facilement se briser causant des court-circuits car la rouille est conductrice. L’apparition de la rouille rouge sur les plaques en acier, bords tranchants ou vis zingués dépend de la qualité et de l’homogénéité du zingage ou de la protection contre la corrosion.

Que faire pour éviter la rouille sur votre alimentation électrique ?

Le retrait de la rouille prend en général beaucoup de temps et nécessite un équipement spécial. Des entreprises sont même spécialisées dans le nettoyage de l’électronique industrielle. Le mieux que vous puissiez faire est d’empêcher l’apparition de la rouille sur votre alimentation électrique.

Analysez l’environnement de votre application :

L’application est-elle exposée aux substances qui accélèrent la corrosion (voir la boîte « Substances accélératrices de corrosion ») ? Si c’est le cas, quels gaz et dans quelle mesure ?
À quel niveau d’humidité l’application est-elle exposée ?
L’application est-elle exposée au sel ou à la brume saline ?
Y-a-t-il de fortes fluctuations de températures ?
Les composants électroniques, comme l’alimentation électrique, sont-ils protégés par une armoire de commande avec un indice IP ?

Posez des questions au fabricant concernant les points suivants avant de choisir une alimentation électrique :

Certains matériaux, comme l’argent à souder, accélèrent la réaction avec des gaz corrosifs. De tels matériaux sont-ils utilisés dans la conception de l’alimentation électrique ? Si c’est le cas, dans quelle mesure ?
Les cartes de circuit imprimé sont-elles de qualité supérieure et un étamage correct est-il utilisé sur les traces de cuivre ?
Les broches de contact des connecteurs enfichables sont-elles protégées des gaz corrosifs à l’aide de boîtiers encastrés aux proportions généreuses ?
Les revêtements et l’étanchéité sont-ils en silicone? Si c’est le cas, ils n’aideront que peu à éviter la rouille. Le silicone et les revêtements en silicone sont transparents aux gaz et ne fournissent qu’une faible protection contre les gaz corrosifs.
Des composants tels que potentiomètres ou relais sont-ils utilisés dans des versions scellées ?
Les pièces métalliques, surtout les vis, sont-elles dotées d’une protection contre la corrosion ?

Comment les tests de corrosion permettent-ils de réduire la rouille avant son apparition ?

Depuis de nombreuses années les tests de corrosion constituent une norme dans les télécommunications et le secteur automobile. Les tests de corrosion deviennent également une marque de qualité essentielle pour des applications au sein des industries de traitement, dans la construction de routes et dans les applications éoliennes.

Des fabricants fiables effectuent des tests de corrosion pour prouver que les effets de la corrosion ne surviennent pas ou seulement en-dessous de limites convenues. Si la conception d’une alimentation électrique est réalisée correctement, l’appareil fonctionnera de manière fiable pendant longtemps. Il ne sera pas nécessaire de le remplacer après quelques années seulement.

Une évaluation réaliste du comportement corrosif requiert la réalisation de tests de corrosion de manière très proche des conditions de fonctionnement réelles de l’équipement. En plus de définir la concentration de gaz corrosifs, il est important pour la simulation d’effectuer l’échantillon de test, comme prévu dans la pratique. Dans un mode de fonctionnement en continu, la tendance à la corrosion est moins prononcée. La chaleur constante réduit l’humidité à proximité immédiate des matériaux sensibles à la corrosion. Le dioxyde de soufre, quant à lui, nécessite de l’humidité pour réagir. Il n’est habituellement pas présent pendant le fonctionnement en continu.

Des résultats plus pertinents sont donc fournis par un mode de fonctionnement cyclique dans lequel l’échantillon de test est allumé et éteint à intervalles réguliers. Le flux d’air résultant de ces fluctuations de températures froides/chaudes crée de l’humidité, favorise la réaction avec le dioxyde de soufre et augmente la tendance à la corrosion. Cet effet froid/chaud est particulièrement important dans le cas des alimentations électriques, car elles génèrent un point chaud dans l’armoire de commande.

La durée du test est raccourcie en augmentant la concentration des gaz corrosifs, impliquant que le temps de fonctionnement supérieur à 10 ans est simulé dans le cadre d’une durée de test de seulement 21 jours.

Dans l’une de nos prochaines publications du BLOG, vous en découvrirez plus sur les normes CEI utilisées pour le test de simulation d’environnement, ainsi que sur les mesures mises en place par PULS dans la conception de ses produits.