Protection cathodique

1. Cours de protection
cathodique
5. Limitations - effets nuisibles
Marcel ROCHE

2. Cours protection cathodique M.Roche 2
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Absence ou insuffisance de continuité électrique :
• dans l’électrolyte (conduction ionique) :
contacts épisodiques, effet d’écran
(revêtements décollés, gaines de calorifuges)
===> absence de protection
• dans l’ouvrage à protéger (conduction
électronique) : chaînes, raccords isolants
shuntés électrolytiquement, armatures de
béton,...
===> aggravation locale de la corrosion

3. Cours protection cathodique M.Roche 3
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Corrosion sous revêtement décollé

4. Cours protection cathodique M.Roche 4
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Corrosion sous calorifuge

5. Cours protection cathodique M.Roche 5
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
raccords isolants shuntés électrolytiquement,
extérieurement ou intérieurement
Structure sans
protection
cathodique
Structure sous
protection
cathodique
I
I
Raccord
isolant
Zone de sortie de
courant
DANGER
Zone d’entrée de
courant

6. Cours protection cathodique M.Roche 6
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
PIPELINE CENTRE
Poste redresseur
Phase aqueuse
Sortie de courant --> Corrosion
Joint
isolant

7. Cours protection cathodique M.Roche 7
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Effets nuisibles de la protection cathodique :
- Décollement ou délamination (perte
d’adhérence) des revêtements sensibles
- Fragilisation hydrogène des alliages sensibles
(aciers à hautes caractéristiques, inox
martensitiques et duplex, hydruration de Ti)
- Contribution au risque de corrosion fissurante
des pipelines soumis à des contraintes
importantes
- Corrosion alcaline de métaux amphotères (Al,
Zn, Pb)

8. Cours protection cathodique M.Roche 8
Décollement cathodique

9. Cours protection cathodique M.Roche 9
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Contribution à la corrosion fissurante
à température ambiante (near neutral SCC)

10. Cours protection cathodique M.Roche 10
Diagramme de Pourbaix de Al

11. Cours protection cathodique M.Roche 11
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Circulations de courant continu mal maîtrisées :
===> aggravation locale de la corrosion
• géométries complexes,
• mauvaises conceptions du système de
protection,
• courants vagabonds, courants telluriques,
• influences électriques entre ouvrages voisins
dans un même électrolyte,
• proximité de postes de soutirage, ….

12. Cours protection cathodique M.Roche 12
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
• Les "courants vagabonds" désignent
généralement les courants électriques
qui circulent dans le sol et proviennent
de réseaux de traction électrique
• Ces courants sont, pour la plupart du
temps, variables dans leur intensité, leur
direction, le trajet qu’ils parcourent et
c’est pour ces raisons qu’ils se
nomment « courants vagabonds »

13. Cours protection cathodique M.Roche 13
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Corrosion par courants vagabonds
zone de sortie de
courant = DANGER
RAILS
(alimentation
continue)
+ +
- -
+ + + +
+
+ + + +
+
- - - - - -
- - - - -
Retour du
courant par le sol
Zone d’entrée
de courant
- - - - -

14. Cours protection cathodique M.Roche 14
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Drainage des courants vagabonds
Le courant passe par le
drainage. Il n’y a plus de
zone de sortie de
courant
Drainage
RAILS (alimentation
continue)
+ +
- -
+ + + + +
- - - - - -
- - - - -
Retour du
courant par le sol
Zone d’entrée
de courant

15. Cours protection cathodique M.Roche 15
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Dans les cas où la mise en place d’un drainage
s’avére impossible ou non approprié :
• éloignement trop important entre l’ouvrage influencé et
influençant
• refus du concessionnaire de la voie pour des raisons
de sécurité
• très bon revêtement de l’ouvrage influencé,
un système à courant imposé adapté peut être
utilisé pour annuler les effets des courants
vagabonds .

16. Cours protection cathodique M.Roche 16
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Les sorties de
courant sont
compensées par les
courants de PC
+ +
- -
+ + + + +
- - - - - -
- - - - -
Retour du
courant par le sol
Zone d’entrée
de courant

17. Cours protection cathodique M.Roche 17
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Autres mesures permettant la réduction de
l’influence :
-Modification de la continuité électrique de l’ouvrage
influencé
-Amélioration de la continuité électrique de l’ouvrage
influençant
-Respect d’une distance appropriée par rapport à
l’ouvrage influençant
- Augmentation de la résistance d’isolement de l’ouvrage
influençant

18. Cours protection cathodique M.Roche 18
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Drainage
Rails (alimentation
continue)
+ +
- -
Zone de sortie de courant
= DANGER
Zone
d’entrée de
courant
Ouvrages voisins influencés

19. Cours protection cathodique M.Roche 19
Influence ouvrage voisin - solutions :
- Augmentation de la résistance du revêtement
sur l’ouvrage influencé et sur l’ouvrage
influençant au droit du croisement
- Mise en place d’une liaison directe, résistante
ou polarisée entre les ouvrages influencé et
influençant
- Installation d’un système de protection
cathodique sur l’ouvrage influencé permettant
de supprimer les effets de l’influence
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique

20. Cours protection cathodique M.Roche 20
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Drainage
Rails
(alimentation
continue)
+ +
- -
Zone
d’entrée de
courant
Liaisons directe,
résistante ou polarisée
ou mise en place d’un
système de PC
Influence ouvrages voisins (solutions)

21. Cours protection cathodique M.Roche 21
Influence déversoir
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
I Zone de sortie de
courant
= DANGER
Zone d’entrée
de courant

22. Cours protection cathodique M.Roche 22
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Influence déversoir ( solutions)
- Modification du réglage du système de
protection cathodique
- Déplacement du déversoir
- Augmentation de la résistance du revêtement
sur l’ouvrage influencé
- Mise en place d’une liaison directe, résistante
ou polarisée entre l’ouvrage influencé et
influençant

23. Cours protection cathodique M.Roche 23
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Influences extérieures en courant alternatif :
• Les problèmes générés sont dus à la proximité de
lignes de haute ou de moyenne tension.
• En régime de défaut elles peuvent engendrer des
montées en potentiel de la canalisation néfastes pour :
- La sécurité du personnel
- L’intégrité de l’acier (percement, endommagement)
- L’intégrité de la protection passive ( revêtement, joints
isolants)
• En régime permanent elles peuvent générer des
tensions induites intervenant sur :
- La sécurité du personnel
- L’apparition de corrosion

24. Cours protection cathodique M.Roche 24
Défaut de revêtement
en polyéthylène
Produit de corrosion sous
forme de boule situé au
dessus d’une couche dure
d’oxyde - corrosion sous
forme d’une demi sphère -
Influences courants alternatifs-régime permanent
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique

25. Cours protection cathodique M.Roche 25
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Caractéristiques d’une corrosion due aux courants alternatifs

26. Cours protection cathodique M.Roche 26
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Caractéristiques d’une corrosion due aux courants alternatifs

27. Cours protection cathodique M.Roche 27
Limitations d'emploi et d'efficacité de la
protection cathodique
Caractéristiques d’une corrosion due aux courants alternatifs