Surveillance et contrôle de la protection cathodique

Principes

L'objectif du contrôle et de la maintenance est de s'assurer que l'installation de protection cathodique reste efficace tout au long de la durée de vie prévue pour la structure. Les procédures de contrôle doivent être adaptées au type de structure et à son système de protection cathodique. Elles doivent être conformes aux normes en vigueur (norme NF EN 13509) et être validées après la mise en service de l'installation.


Le contrôle de l'efficacité couvre à la fois les contrôles fonctionnels des équipements et les mesures des paramètres de la protection cathodique. Il est à noter que le matériel utilisé pour les mesures et contrôles doivent eux-mêmes être vérifiés régulièrement.


Si l'installation n'est pas contrôlée par télésurveillance, la fréquence des contrôles fonctionnels doit se conformer aux normes en vigueur.


L'archivage des données relatives au fonctionnement et à la maintenance des installations est indispensable. Les systèmes informatisés de gestion des données sont maintenant privilégiés.


Il est nécessaire de procéder régulièrement aux mesures de potentiel suivantes :

  • Potentiel à courant nul (potentiel libre de corrosion) :

Le potentiel de corrosion d'un métal dans un milieu électrolytique, tel que l'eau, les sols ou le béton (milieux poreux aqueux), est la différence de potentiel entre ce métal et une électrode de référence placée au voisinage de la surface de cette pièce.

Dans les conditions naturelles, lorsqu'aucun courant extérieur n'est appliqué à la pièce métallique, ce potentiel est appelé potentiel libre de corrosion (ou potentiel de corrosion à courant nul). Sa connaissance est utile pour appliquer le critère d'abaissement de potentiel de 100 mV. Sa mesure peut néanmoins être perturbée, notamment sur les structures de grandes dimensions, par la circulation de courants vagabonds, de courants telluriques ou de courants induits par des lignes de transport de courant.


  • Potentiel à courant établi (« Eon ») 

Le potentiel à courant établi ou enclenché (dit parfois « on ») est la différence de potentiel entre le métal sous protection cathodique et l'électrode de référence. Comme indiqué plus haut, ce potentiel dépend fortement de la position de l'électrode de référence par rapport à la structure protégée.


En absence de courants extérieurs au système de protection cathodique considéré, les mesures « Eon » sont plus électronégatives que le potentiel réel de l’ouvrage. Elles sont optimistes pour la vérification du niveau de protection et pessimistes pour celle du niveau de surprotection. Pour les ouvrages enterrés ou dans du béton, elles ne sont qu’indicatives et doivent être complétées par des mesures Eoff.


  • Potentiel à courant coupé (« Eoff ») et dépolarisation  

Le potentiel à courant coupé (ou "déclenché") est mesuré après coupure du courant de protection cathodique. Ce potentiel évolue avec le temps.


En absence de courants extérieurs au système de protection cathodique considéré, les mesures « Eoff », si elles ne sont pas réalisées instantanément après la coupure du courant, sont moins électronégatives que le potentiel réel de l’ouvrage. Elles sont pessimistes pour la vérification du niveau de protection et optimistes pour celle du niveau de surprotection.


Vérifications et mesures lors de la mise en route

Pour la protection cathodique par courant imposé il faut mesurer la tension de sortie du redresseur, le courant de protection, le potentiel à courant établi en divers points.


Pour les structures enterrées, il faut vérifier si des influences existent entre la structure à protéger et les structures voisines.


Contrôles fonctionnels en service

Les contrôles fonctionnels comprennent

- la vérification du fonctionnement des transformateurs-redresseurs, incluant les mesures de tension et d'intensité du courant,

- pour les structures complexes, la vérification du raccordement et/ou de l'isolement des structures étrangères,

- la vérification de l'intégrité mécanique et électrique des dispositifs de sécurité et de protection.


Contrôle de l'efficacité de la protection en service

D'une manière générale, l'efficacité d'une protection cathodique est évaluée en comparant les valeurs mesurées de certains paramètres, avec les valeurs de référence ou avec les critères de protection.


Les critères de protection concernent :

- la mesure du potentiel à courant établi Eon.

- la mesure, après coupure du courant, du potentiel à courant coupé Eoff et éventuellement de la dépolarisation

- la vérification de l'absence de risques de surprotection pour l'ouvrage considéré (types de matériaux et de revêtements).


Surveillance et contrôle à distance

Le courant de protection cathodique et les potentiels (Eoff et Eon) des structures protégées peuvent être mesurés sans intervention humaine, de façon continue ou à intervalles définis. Les résultats de ces mesures, peuvent être enregistrés dans un collecteur de données puis transmises. Le fonctionnement de l'installation, avec ses éventuelles défaillances, peut ainsi être suivi à distance.


Le système de transmission de données depuis l'ouvrage protégé vers la station de surveillance, peut être complété par un dispositif permettant de régler le courant de protection de l'ouvrage, à partir de la station de surveillance.