Une installation de protection cathodique doit être suivie et contrôlée régulièrement. pour s’assurer de l’efficacité de la protection.

 

Niveau de protection

La vitesse de corrosion d’un matériau métallique, exprimée par exemple en mm/an, est proportionnelle à la densité de courant anodique, en A/m² (selon la loi de Faraday). Pour l’acier au carbone l’équivalence est proche de 1mm/an soit 7,8 kg/m².an soit 850 mA/m². Lors de la conception d’une installation de protection cathodique, il convient de s’assurer qu’en tout point de la structure, la vitesse de corrosion sera suffisamment réduite par la diminution de potentiel. Le critère généralement retenu est celui conduisant à une vitesse de corrosion résiduelle inférieure à 10 μm/an.

 

Les critères d’efficacité à considérer pour une installation de protection cathodique, pendant son fonctionnement, sont fondés sur le potentiel de corrosion de l’acier par rapport à une électrode de référence. La méthode pour mesurer ce potentiel dépend du type de structure et du milieu qui l’entoure. Il est à noter que la valeur de la chute ohmique (produit de l’intensité du courant par la résistance électrique) existant entre l’électrode de mesure et la surface dont on cherche à mesurer le potentiel peut conduire à des erreurs de mesure importantes. Dans les milieux peu conducteurs comme les sols, il faut éliminer ou réduire le plus possible cette chute ohmique, soit en plaçant l’électrode de mesure au voisinage immédiat de la surface du métal, soit, le plus souvent, en mesurant le potentiel juste après interruption du courant de protection cathodique, en cas d’absence de perturbations électriques extérieures.

 

(Bien que la position 1 pour l’électrode de référence soit préférable à la position 2, la mesure est faussée par la chute ohmique)

 

Par expérience, dans les milieux aqueux usuels, une protection cathodique est efficace si le potentiel réel de l’acier (hors chute ohmique) est inférieur à –850 mV par rapport à une électrode au cuivre/sulfate de cuivre saturé ou de –800 mV par rapport à une électrode argent/chlorure d’argent/eau de mer. Dans certains cas, par exemple dans des conditions de corrosion anaérobie (boue en fond marin par exemple), le potentiel doit être encore abaissé de 100 mV (soit –950 mV ou –900 mV respectivement).

 

D’autres critères plus ou moins empiriques sont parfois retenus. Le plus répandu est celui dit de la « dépolarisation » : le potentiel de l’acier est mesuré aussi rapidement que possible après coupure du courant de protection cathodique (on s’affranchit ainsi de la chute ohmique), puis quelques heures après. La protection est considérée comme efficace si le potentiel de corrosion de la structure protégée remonte d’au moins 100 mV.

 

Risques de surprotection cathodique

Le potentiel d’un acier sous protection cathodique ne doit pas être trop abaissé (ou, ce qui est équivalent, la densité de courant cathodique ne doit pas être trop élevée). En effet, dans ce cas, de l’hydrogène peut se former (risque de fragilisation de certains aciers) et le pH devenir très alcalin, (endommagement du revêtement). Des critères liés aux risques de surprotection figurent dans les normes et recommandations techniques.