protection cathodique

Ouvrages offshore

Comme pour le milieu terrestre, la protection cathodique d'une structure peut être réalisée soit :

  • en mettant en place une pile galvanique avec un métal ayant une différence de potentiel plus basse, c'est la technique de protection cathodique par anodes galvaniques,
  • en utilisant une source de courant extérieur, c'est la technique de protection cathodique par courant imposé.

En eau de mer, les mesures de différence de potentiel (couramment appelées « mesures de potentiel »), sont effectuées à l'aide d'électrodes de référence du type Ag/AgCl/eau de mer ou d'une pseudo électrode constituée de zinc pur.

Le potentiel est pris depuis la surface ou par des plongeurs à l'aide de pistolets.

Pour les mesures en eau profonde, on utilise des robots.

protection cathodique
protection cathodique

Mesure de potentiel depuis la surface et à l'aide d'un plongeur

 

protection cathodique
Schéma de contrôle de la protection cathodique en milieu marin

 

1. La protection cathodique par anodes galvaniques

La protection cathodique par anodes galvaniques ou par anodes sacrificielles consiste à relier électriquement la structure à protéger avec une masse anodique constituée à partir de métaux moins nobles, c'est-à-dire présentant un potentiel électrochimique plus électronégatif.

 

protection cathodique

Principe de la protection cathodique par anodes galvaniques

En eau de mer, on utilise principalement des alliages à base de zinc ou d'aluminium.

Les caractéristiques de ces anodes sont communiquées dans le tableau ci-dessous :

Anodes en zinc

Anodes en aluminium
(alliées à de l'indium)

Anodes en magnésium
(non utilisées en mer)

Rendement en %

96

89

50

Potentiel en volt
Ag/AgCl/Eau de mer

- 1,05

- 1,10

de - 1,50 à - 1,70 suivant la pureté

Capacité en Ah
réels par kg

820

2 655

1 100

Perte de masse réelle en kg par ampère-an

11,10

3,3

7,9

Caractéristiques des anodes sacrificielles utilisées en eau de mer.

 

En mer, le domaine d'application de la protection cathodique par anodes galvaniques est très large : quais (pieux et palplanches), coques de navire, bouées …

 

protection cathodique

Mise en place d'anodes galvaniques sur une écluse

 

2. La protection cathodique par courant imposé

La protection cathodique par courant imposé consiste à protéger la structure en la connectant électriquement à la borne – d'un générateur de courant continu et en reliant la borne + à une masse anodique peu soluble.

 

protection cathodique

Principe de la protection cathodique par courant imposé

 

Les matériaux constituant ces masses peuvent être de natures très variées :

    • acier en utilisant par exemple une ancienne épave,
    • anode constituée de fer/silicium ou de fer/silicium/chrome,
    • platine ou oxyde métallique mixte (MMO) sur substrat de titane.

 

protection cathodique

 

protection cathodique

 

3. La protection cathodique des navires

Nous assurons le suivi de l'efficacité des dispositif de protection cathodique par anodes galvaniques ou par courant imposé des carènes de navire.

 

protection cathodique
Protection de la coque d'un navire à l'aide d'anodes galvaniques

 

Les dispositifs antifouling

L'intérieur des circuits d'eau de mer des navires, comme les réseaux incendie, les systèmes de refroidissement, les boîtes à eaux …, sont soumis au développement d'organismes marins, qui au bout d'un certain temps, peuvent obstruer les conduites et rendre inopérant les circuits.

De plus l'intérieur de ces ouvrages est également le siège de phénomène de corrosion.

 

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Aspect extérieur d'un dispositif antifouling

 

L'utilisation d'un dispositif à courant imposé avec la mise en place d'anodes en cuivre, permet de libérer des ions Cu 2+ dans le circuit, qui ont un pouvoir de destruction des organismes vivants, évitant leur prolifération.

 

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protection cathodique
Alimentation stabilisée d'un traitement

Anode en fin de vie

 

Les anodes en cuivre sont souvent coupler à des anodes en aluminium ou en acier afin de renforcer l'aspect anticorrosion. Comme pour les dispositifs de protection cathodique, les anodes sont connectées à la borne positive du générateur et la masse du navire à la borne négative du générateur.

 

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Schéma d'un dispositif antifouling