Pourquoi une protection cathodique par courant imposé?

Outre une installation réalisée avec des anodes galvaniques, la possibilité existe aussi d'équiper des structures métalliques souterraines et en surface, comme des réservoirs de stockage et des canalisations, d'un système de PC par courant imposé.

Dans la plupart des cas, il s'agit de la méthode la plus économique pour prévenir la corrosion du fait de la durée de vie beaucoup plus longue des anodes.

Une protection cathodique par courant imposé permet de protéger diverses structures sur un même site avec un minimum d’anodes.

Dans de nombreux cas, les anodes galvaniques ne pourront atteindre le potentiel de protection exigé étant donné que l’intensité du courant débité est limitée.

Où utilise-t-on une protection cathodique par courant imposé?

• canalisations pour hydrocarbures, produits chimiques, eau d’extinction, eau potable, …
  
  
• réservoirs de stockage souterrains et en surface
  
  
• armature du béton (ponts, bâtiments, …)
  
  
• réservoirs d’eau de refroidissement et d’eau glacée
  
  
• installations de filtration et stations d’épuration
  
  
• échangeurs-accumulateurs d’eau chaude et échangeurs de chaleur
  

En quoi consiste une protection cathodique par courant imposé?

Une source de courant continu.

Cette forme de protection cathodique exige une source de courant continu à savoir un redresseur/transformateur raccordé au réseau de courant alternatif Le redresseur convertit le courant alternatif en courant continu après quoi ce courant atteint la structure métallique souterraine via l’anode et l’électrolyte (sol et/ou nappe phréatique).

La puissance de sortie du redresseur est définie par :

- la consommation de courant estimée ou mesurée de l'objet à protéger ;

- le potentiel exigé pour développer le courant entre l’anode et la cathode.

Dans la plupart des cas une capacité supplémentaire est exigée pour maintenir le système à jour même après plusieurs années d’utilisation

Les revêtements, en effet, sont toujours sujets à usure. La paroi endommagée exige une intensité plus grande du courant débité.

Chaque fois que cela est possible I’installation de redresseur sera montée dans un environnement sûr. Un contrôle régulier du système est toujours recommandé.

Les installations de protection cathodique par courant imposé peuvent être équipées de quelques options qui simplifient le contrôle du système de PC. Par exemple, un affichage en continu avec restitution de la consommation de courant et du potentiel de protection, un enregistreur de données incorporé et un système de réglage automatique qui adapte l'alimentation au moyen d'une électrode de référence Cu/CuSO4 incorporée.

Anodes

Divers types d'anodes peuvent être utilisées pour une protection cathodique par courant imposé.

Les types les plus utilisés sont:

- anodes au fer/silicium (Fe/Si)

- anodes au titane avec un revêtement à base d'oxyde d'alliages métalliques (Ti/MMO)

A l'heure actuelle, les anodes Fe/Si sont de plus en plus remplacées par les anodes Ti/MMO en raison de quelques avantages importants:

- poids très faible

- très longue durée de vie

- insertion simple dans une gaine métallique et gain de temps lors de l'installation

- puissance de sortie plus grande par unité de surface

Les anodes pour les systèmes de PC par courant imposé sont disposées dans des puits verticaux ou autour de l'(des) objet(s) à protéger moyennant une distribution optimale.


Conception de I'installation

Pour la disposition des anodes, il est tenu compte:

• de la surface à protéger;
  
  
• de l'interférence physique avec d'autres objets;
  
  
• de la distribution du courant;
  
  
• du type de revêtement;
  
  
• de la présence de courants vagabonds;
  
  
• du degré d'isolation électrique.
  
  
  

Backfill

Les anodes sont entourées d'une matière filtrante ou un remblai constitué de coke de qualité de manière à prolonger leur durée de vie. La consommation d'anodes est ainsi ramenée à l'attaque du remblai. Par ailleurs, la résistance totale du circuit de courant est fortement réduite de ce fait. Dans la plupart des cas, les anodes et le backfill se trouvent dans des gaines métalliques.


Raccordements

Pour les applications PC, on utilise des câbles qui résistent aux sols agressifs, aux rongeurs, etc . . On utilisera de préférence des câbles XLPE/PVC. Les diamètres utilisés sont de 10 mm2 en 16mm2

Comment évaluer la protection anti-corrosion?

Deux critères peuvent définir si une protection cathodique offre une protection efficace à la corrosion:

- potentiel négatif de 850 mV au moins par rapport à une électrode de référence Cu/CuS04 qui est amenée en contact avec le sol environnant;

- différence de potentiel de 100 mV au moins après déposée du redresseur.

Un contrôle régulier est-il nécessaire?

II est conseillé d'exercer un contrôle régulier sur l'installation de PC étant donné qu'aucune protection n'est plus offerte contre la corrosion en cas de défaut éventuel En outre, la résistance du sol peut prendre d'autres valeurs après un certain temps, ce qui peut être la conséquence de modifications du niveau de la nappe phréatique notamment.

Quel type de point de mesure de contrôle choisir?

Pour simplifier les contrôles, on opte le plus souvent pour un point de mesure situé en surface (borne de mesure en PVC, inox, béton, ..) ou pour un point de mesure souterrain, accessible par une ouverture pratiquée dans le revêtement, le passage, ..

Détection des fuites au niveau des canalisations et des réservoirs de stockage souterrains

L'une des découvertes les plus intéressantes de ces dernières années sur le plan des techniques de l'environnement est l'application de substances traçantes (détecteurs de traces) pour la détection des fuites dans les canalisations et les réservoirs souterrains.


Fonctionnement du système.

Dans l'objet que l'on soupçonne de présenter des fuites, on injecte une très faible quantité de substance traçante (quelques p pm). Cette substance est très volatile et occupe la totalité du volume du support ou de la canalisation à analyser. Elle pénètre dans l'(les) ouverture(s) et est recueillie dans un tube à niveau monté au voisinage. Par chromatographie gazeuse, on arrive à définir l'emplacement de la fuite de manière très précise.

Applications:

- canalisations souterraines pour hydrocarbures, eau potable, produits chimiques, etc...

- réservoirs de stockage souterrains

- réservoirs de stockage en surface