Évaluation de la corrosion de la fonte ductile influencée par les microorganismes - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2021

Evaluation of the ductile iron corrosion influenced by microorganisms

Évaluation de la corrosion de la fonte ductile influencée par les microorganismes

Abstract

Our study focused on the biocorrosion of the cast iron pipes of Saint-Gobain PAM, used for drinking water supply and sanitation. These pipes are buried in various environments (such as soils of variable composition and texture, galleries, etc.) and their protection against corrosion is provided by barrier and galvanic coatings. In some cases, these coatings are altered, leaving the cast iron exposed to environmental aggressions and in contact with microorganisms naturally present in the soil. The activity of the bacterial populations has an impact on the corrosion of steel called the "MIC" (microbial influenced corrosion). In order to know the relative contribution of microorganisms on the cast iron corrosion, bacterial metabolic groups, suspected to be involved in these reactions, have been incubated with cast iron (i.e. iron reducing (IRB), sulfate reducing (SRB) and nitrate-reducing (NRB) activities) in pure strain but also in coculture. The results were compared to purely abiotic tests. We have shown that these three metabolic groups have an impact on corrosion since they modify the composition of the native layer present on the cast iron surface. Moreover, the IRB, S. putrefaciens presented a corrosion rate of CR = 0.35 mm yr-1 against only CR = 0.05 mm yr-1 in the absence of bacteria. In addition, to get closer to real conditions, we studied the impact of bacteria from various soils on corrosion (via soil suspensions and enrichments in IRB, SRB and NRB). Based on these results, the hypothesis of the alteration of Saint-Gobain PAM ductile cast iron by microbial activities is therefore quite realistic. The knowledge that will result from these studies is essential for the development of reliable predictive models that would allow the adjustment of corrosion control measures.
Notre étude s’est intéressée à la biocorrosion de la fonte des tuyaux de Saint-Gobain PAM, destinés à l’adduction d’eau potable et d’assainissement. Ces tuyaux sont enfouis dans des milieux divers (tels que des sols de compositions et textures variables, des galeries, etc.) et leur protection contre la corrosion est assurée par des revêtements barrières et galvaniques. Dans certains cas, ces revêtements sont altérés laissant la fonte face aux agressions de l’environnement et notamment en contact avec les microorganismes naturellement présents dans les sols. L’activité des populations bactériennes est susceptible d’avoir un impact sur la corrosion de l’acier appelée la « MIC » (microbial influenced corrosion). Afin de connaître la contribution relative de microorganismes sur la fonte nue, des groupes métaboliques bactériens suspectés d’être impliqués dans ces réactions ont été incubés en présence de coupons de fonte (i.e. activités ferriréductrices (IRB), sulfatoréductrices (SRB) et nitrate-réductrices (NRB)) en souche pure mais également en coculture. Les résultats ont été comparés à des tests purement abiotiques. Nous avons montré que ces trois groupes métaboliques ont un impact sur la corrosion puisqu’ils modifient la composition de la couche native présente à la surface de la fonte. L’IRB, S. putrefaciens a, de plus, présenté un taux de corrosion de CR = 0,35 mm an-1 contre seulement CR = 0,05 mm an-1 en absence de bactéries. Par ailleurs, pour se rapprocher des conditions réelles, nous avons étudié l’impact des bactéries issues de divers sols sur la corrosion (via des suspensions de sols et des enrichissements en IRB, SRB et NRB). Sur la base de ces résultats, l’hypothèse de l’altération de la fonte ductile de Saint-Gobain PAM par des activités microbiennes est donc tout à fait réaliste. Les connaissances qui résulteront de ces études sont essentielles pour, à terme, mettre en place des modèles prédictifs fiables qui permettront d’ajuster les moyens de lutte contre la corrosion.
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Dates and versions

tel-03604864 , version 1 (10-03-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03604864 , version 1

Cite

Laura Didierjean. Évaluation de la corrosion de la fonte ductile influencée par les microorganismes. Sciences du Vivant [q-bio]. Université de Lorraine, 2021. Français. ⟨NNT : 2021LORR0211⟩. ⟨tel-03604864⟩
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