1. 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.

2. 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.

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 soutirage de courant.

2.1. Protection cathodique par anodes sacrificielles

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

Principe : l'abaissement de potentiel des canalisations à la valeur voulue est obtenu en connectant le réseau, en un ou plusieurs de ses points, au pôle négatif d'une source électrique de courant continu. Le champ électrique se répartit dans le sol, par la prise de terre ou déversoir. Les électrons gagnent la canalisation et pénètrent par leur surface latérale, cheminent longitudinalement dans les conduites jusqu'à la connexion au pôle négatif du redresseur. Il en résulte un abaissement de potentiel dans le réseau. Cet abaissement de potentiel croît depuis les extrémités du réseau les plus éloignées de la connexion jusqu'au pôle négatif de l'alimentation pour être au maximum au droit de celle-ci. Il doit être suffisant pour que le critère de protection soit partout atteint et maintenu.

Principe de soutirage de courant

Ce type de protection est tout indiqué 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

Des anodes qui peuvent être constituées de différents matériaux (graphite, ferrosilicium chrome, titane... ) :

Anode prébackfillée	Anode titane revêtue d'oxyde mixte

3. Les courants vagabonds