Protection cathodique galvanique
Certains métaux ou alliages placés dans le même milieu électrolytique que l’ouvrage à protéger ont un potentiel d’électrode (mesuré par rapport à une électrode de référence) inférieur à celui du métal constitutif de l’ouvrage. Lorsqu’un tel métal est relié électriquement à la structure à protéger, son potentiel tend à augmenter, alors que celui du métal de la structure tend à diminuer, ce qui conduit à faire décroître sa vitesse de corrosion. Cette méthode est limitée aux électrolytes dont la résistivité n’est pas très élevée.
Selon les cas, les anodes galvaniques (parfois appelées anodes sacrificielles ou consommables) sont à base de magnésium, de zinc ou d’aluminium. Dans tous les cas les anodes pour protection cathodique doivent être impérativement constituées d’alliages spécifiques qui ont été préalablement qualifiés par des mesures permettant de connaître leurs caractéristiques électrochimiques, notamment leur réactivité et leur polarisabilité, sur le long terme.
Protection par courant imposé
Dans les installations de protection cathodique par courant imposé, l’alimentation électrique permet de polariser cathodiquement la structure à protéger en faisant circuler un courant continu entre l’ouvrage à protéger et une anode auxiliaire dite « déversoir ». Dans les régions isolées, ce courant peut être généré par des systèmes d’éoliennes ou de panneaux photovoltaïques.
Selon les cas, cette anode peut être constituée de matériau consommable (acier de rebut), semi-inerte (ferro-silicium, graphite, magnétite, oxyde de plomb) ou inerte (titane platiné, niobium platiné, tantale platiné, titane recouvert d’oxydes mixtes « Ti/MMO », polymères conducteurs).
Comparaison des systèmes de protection cathodique
Paramètres | Systèmes galvaniques | Systèmes à courant imposé |
---|---|---|
Installation | Simple | Relativement complexe (électricité) |
Source d’énergie | Aucune | Indispensable |
Distribution du courant sur l’ouvrage | Dépend de l’implantation des anodes. Peut être prévue pour être homogène. | Risque d’être hétérogène en l’absence de revêtement performant |
Dimensions de l’ouvrage à protéger | Possibilité de surcharges en masse et peu adapté pour certains ouvrages longilignes | Généralement sans difficulté |
Influence de la résistivité du milieu | Non envisageable si la résistivité du milieu est trop élevée (sols peu conducteurs) | Aucune limite |
Débit d’anode (densité de courant sur l’anode) | Faible | Elevé |
Nombre d’anodes | Important | Faible |
Flexibilité dans le fonctionnement | Auto-régulation ou possibilité de régulation par résistances | Forte |
Risques de surprotection | Quasi nul sauf si anodes Mg ou si matériaux très sensibles à H | Possibles |
Interférences avec autres structures | Faible | Eventuellement fortes |
Risques humains | Non | Possibles |
Surveillance et maintenance | Faible mais remplacement périodique des anodes parfois nécessaire (coût élevé du courant de protection) | Régulière et spécialisée |
Coût | Investissement relativement faible, coût du courant élevé | Investissement relativement élevé, coût du courant faible |