Protection active – protection passive

Protection passive

Elle est constituée par le revêtement extérieur dont le rôle est de créer un effet de barrière électrique entre le métal des canalisations et le milieu environnant. Ce revêtement ne constitue cependant pas une protection absolue et définitive en raison des imperfections ou blessures susceptibles de se produire lors de la pose ou au cours de la vie de l’ouvrage. C’est pourquoi on maîtrise ces risques potentiels par l’installation d’une protection cathodique.

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Protection active ou protection cathodique

Elle consiste à amener par des moyens extérieurs et artificiels l’ensemble de la surface extérieure du métal à un potentiel suffisamment négatif pour rendre le métal entièrement cathodique et supprimer ainsi tout risque de corrosion extérieure. Le critère de protection cathodique est la valeur du potentiel au-dessous duquel l’acier ne peut se corroder. Pour l’acier enterré ou immergé, le critère de protection est mesuré avec une électrode de référence Cu/CuSO4 en contact avec le milieu situé au voisinage immédiat du métal de -850 mV. Ce n’est qu’à partir d’une certaine valeur de courant que le potentiel nécessaire est atteint.

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Diagramme de Pourbaix du fer

Les électrolytes naturels sols ou eau de mer généralement rencontrés ont des pH compris entre 6 et 8,5. A ces pH, les aciers ont un potentiel naturel voisin de –500 mV. Dans ces conditions, l’acier en contact avec le sol est dans son domaine de corrosion (1).
La protection cathodique consiste à abaisser le potentiel de l’acier pour se retrouver dans le domaine d’immunité à un potentiel inférieur à –850 mV où les phénomènes d’oxydation sont rendus négligeables (2).

Pour réaliser la protection cathodique d’une structure en acier, il suffira :

  • de constituer une pile à l’aide d’un métal plus électro-négatif que l’acier : c’est la protection par anode sacrificielle ou galvanique.

ou

  • de les relier à une source électrique convenablement connectée de manière que l’acier devient la cathode du système et de vérifier que le potentiel de cette cathode atteint bien le critère de protection en tous points : c’est le courant imposé.

Protection cathodique par anodes galvaniques

Principe : on crée un couple galvanique dont la structure métallique sera la cathode de la pile et l’anode un métal choisi (magnésium, aluminium, zinc) pour son potentiel plus électronégatif.

 

PC cuve GPL par anodes galvaniques
Principe de la protection cathodique par anodes galvaniques
Anode galvanique
Anodes galvaniques sur une hélice d’un navire

Protection cathodique par courant imposé

Principe : l’abaissement du potentiel de la structure à protéger à la valeur souhaitée, est réalisée en connectant un déversoir au pôle positif d’une source du courant continu, et l’ouvrage au pôle négatif.

PC cuve GPL par courant imposé
Principe de la protection cathodique par courant imposé

Ce type de protection est recommandé pour la protection des grands réseaux et offre une grande souplesse d’adaptation et de réglage.

Un poste à courant imposé est constitué par :

  • Un transformateur redresseur

Transformateur redressseur électromécanique

 

Transformateur redresseur piloté

 

  • Un déversoir qui peut être constitué de différents matériaux (graphite, ferrosilicium chrome, titane revêtu… ) :

Anode prébackfillée

 

Anode titane revêtue d’oxyde mixte