les mesure de potentiel de protection cathodique

1. MESURES DE PROTECTION
CATHODIQUE

2. INTRODUCTION
Problématique : Un réseau acier enterrée sans protection se
corrode
But: Éviter toute corrosion du réseau acier enterré et augmenter
sa durée de vie.
Comment ?: Au moyens
d’une protection passive aussi parfaite que possible
+
une protection active efficace (protection cathodique).
Assurer le fonctionnement permanent des
installations de PC.

3. Mesure et Contrôle
• Le contrôle de l'efficacité de la protection contre la corrosion
d'un ouvrage enterré consiste à vérifier, par des mesures
appropriées de potentiel et de courant, que les critères de
protection cathodique sont bien atteints en tous points de
l'ouvrage.
• Mais ce contrôle doit s'attacher à vérifier aussi que la
protection passive, telle qu'elle a été précédemment définie
dans ses divers rôles, est toujours intacte. C'est pourquoi il
sera nécessaire de vérifier :
• - la valeur d'isolement apportée par le revêtement,
• l'isolement de la conduite par rapport à d'autres structures
enterrées (conduites,fourreaux, tubages...),
• l'efficacité des raccords isolants.

4. - Contrôler l'efficacité de la protection active (vérifier que
les critères de protection cathodique sont bien atteints en
tous points de l'ouvrage)
-Contrôler l’état de la protection passive :
- apprécier la valeur d'isolement apportée par le
revêtement,
- vérifier l'isolement par rapport à d'autres structures
enterrées (conduites,fourreaux, tubages...),
- vérifier l'efficacité des raccords isolants.
RÔLE DES MESURES

5. La mesure du potentiel d’une conduite enterrée consiste
à mesurer la différence de potentiel entre le métal de la
conduite et une électrode de référence, les deux étant
plongés dans le même électrolyte (le sol).
MESURE DU POTENTIEL
La mesure du potentiel d'une canalisation se fait aux points
accessibles du réseau. Ces points de mesure sont constitués par
tous les accessoires de réseau isolés du sol (vannes, robinets de
branchement d'abonné et parties aériennes) par les postes de
détente et de comptage, par les prises de potentiel réalisées à l'aide
d'un câble électrique soudé sur la conduite.

6. a) Peu après la pose du tube, après tassement des
terres, mais avant l'installation de la protection
cathodique, on mesure le potentiel spontané ou
initial de la canalisation dans le sol. Cette mesure
permet de mettre en évidence l'existence de piles
géologiques ou d'influences électriques extérieures
et de définir les zones anodiques de l'ouvrage, à
plus haut risque de corrosion.
La canalisation étant soumise à différents régimes
électrochimiques, plusieurs potentiels peuvent être mesurés
Mesure du potentiel des canalisations

7. b) La protection cathodique étant en service, on mesure le
potentiel dit à courant établi, ou potentiel "ON", qui est le
potentiel du métal sous application du courant de protection
cathodique.
c) A la coupure du courant de protection, on mesure le
potentiel à courant coupé, ou potentiel "OFF". Si cette
mesure pouvait se faire instantanément, quelques
microsecondes après la coupure, ce potentiel pourrait
représenter le potentiel réel du métal sous protection
cathodique, sans prendre en compte les chutes de tension
dues à la circulation des courants de protection dans le sol.
d) Un certain temps après la coupure du courant de protection,
on mesure le potentiel de polarisation du métal.
Mesure du potentiel des canalisations

8. Les prises de potentiel sont des points de mesure qui permettent un contact
électrique direct avec le métal de la canalisation pour faire les différentes
mesures :
1 Constitution
La prise de potentiel est constituée d’un tube en acier de 80 mm de diamètre et
d’une longueur de 1.40 m. Elle sera dotée d’une plaque isolante fixée par des
vis pour recevoir le câblage associé. Le tube sera muni d’un couvercle à
emboîter, qui sera fixé par un boulon latéral en laiton.
2 Mise en œuvre
Le tube sera ancré dans un massif en béton, Les câbles des mesure ou câbles
de liaison de 16 mm² de section seront brasés sur une plaque en acier de
même nuance que celle du tube. Cette plaque sera soudée sur la conduite.
Les soudures et les brasures seront parfaitement isolées du sol par un bon
revêtement.
Les câbles munis de cosses aboutiront dans les prises et seront fixé sur la
plaque à borne isolante.
Prises de potentiel

9. 3 Repérage
La prise de potentiel sera fournie avec une plaque signalétique portant les
inscriptions suivantes :
SONELGAZ GRTG Ø…….Nom ouvrage...
PK……………… PP N°……………………
Les prises de potentiel seront peintes en bandes horizontales rouges et
blanches de 10 cm de largeur.
4 Emplacement:
Le nombre et les emplacements de ces points de mesures sont définis
lors des études.
On prévoit en général au moins un point de mesure tous les 1000 mètres
(en fonction des points spéciaux, croisement, résistivité etc ).
Prises de potentiel

10. Il faut veiller à :
- Ne jamais laisser l ’électrode sans solution (pour
maintenir la partie poreuse constamment humide)
Le capuchon de protection doit être utiliser après chaque mesure pour empêche
l ’élément poreux de se dessécher
- Pour la fiabilité des mesures, il faut :
• s ’assurer que la tige en Cuivre est propre et non
oxydée.
• s ’assurer que la solution est saturée
Présence des cristaux de CuSO4 au fond du récipient
• humidifier l ’endroit de l ’emplacement de l ’électrode
• placer l ’électrode au droit de l ’axe de la conduite
MESURE DU POTENTIEL

11. Position de l’électrode de référence

13. La différence de potentiel qui existe entre les points A et B est
appelée "gradient de potentiel". Ce gradient est dû à la
circulation de courants (i) à travers le sol et le revêtement qui
présentent une résistance électrique.
l'évaluation du gradient, qui permettrait la connaissance exacte
du potentiel du métal contre le sol, n'est prévisible car elle
dépendant de trop de paramètres difficilement appréhendables.
A cet effet, et afin d’approcher le potentiel réel de la conduite,
les praticiens ont adopter d’autre technique de mesure du
potentiel
Mesure du potentiel des canalisations

15. UM.E.S= Uvrai+ R.I
A la coupure de courant I=0
donc UM.E.S = Uvrai
la résistance R augmente
avec l’augmentation de la
distance cond / électrode
MESURE DU POTENTIEL ON/OFF

16. Mesure du Potentiel à l’injection
Distance
Électrode/Conduite

17. A l’aide des mesures des potentiels
- Comment contrôler l’isolement de la conduite par
rapport à d’autre structures métalliques (/ Gaine ) ?
V
Prise de potentiel
Voltmètre
Electrode de référence
Sol
Canalisation enterrée

18. A l’aide des mesures des potentiels
- Comment contrôler l’efficacité d’un raccord isolant ?
A
B
Raccord isolant Electrode de référence
Canalisation enterrée
V
Voltmètre
Sol

19. A l’aide des mesures des potentiels
- Comment contrôler l’efficacité d’une anode réactive ?
Prise de potentiel
Electrode de référence
Canalisation enterrée
Voltmètre
Voir détail A
Sol
V
Anode Réactive

20. MESURE DE LA TENSION
Pour mesurer la tension d’un générateur de courant on se
servira d’un voltmètre qui sera toujours branché en
parallèle sur le circuit à mesurer.

21. MESURE DE LA TENSION DE SORTIE DU TRANSFO-REDRESSEUR
V
Voltmètre
Anode déversoir
Sol
Canalisation enterrée
Transfo Redresseur A V
A
(+)
(-)

22. MESURE DE LA TENSION
NOTA :
le voltmètre se branche en dérivation (en parallèle) avec le
récepteur dont on veut contrôler la DDP.
La borne (+) du voltamètre est relié avec la borne (+) du transfo-
redresseur.
la borne (-) du voltmètre est relié avec la borne (-) du transfo-
redresseur.

23. MESURE DE L’INTENSITE
Pour mesurer l’intensité de courant on utilisera un
ampèremètre qui sera impérativement branché en série
dans le circuit à mesurer. Pour info, sa mise en parallèle sur
un récepteur entraînerait de graves dommages à l’appareil.

24. MESURE DE L’INTENSITE
La mesure du courant circulant dans la conduite peut être
faite au niveau du
- poste de soutirage
- l'anode galvanique assurant la protection.
Mais on peut, si l'équipement en raccords isolants a été
prévu, tronçonner électriquement des conduites ou des
réseaux, et mesurer les débits dans chacune des parties
ainsi séparées.

25. MESURE DE L’INTENSITE
Anode déversoir
Sol
Canalisation enterrée
Transfo Redresseur A V
A
(+)
(-)
A
Ampèremètre
Cas du Poste de soutirage

26. MESURE DE L’INTENSITE
Sol
Canalisation enterrée
Transfo Redresseur A V
A
(+)
(-)
mV
Shunt

27. MESURE DE L’INTENSITE
Cas d’une anode réactive
Anode déversoir
Sol
Canalisation enterrée
A
Ampèremètre
Prise de potentiel
Plaque bakélite

28. MESURE ON/OFF

29.  Mesures du Potentiel

30. Mesure sur site

31. Quelle sont les mesures possibles
au niveau d’un poste de soutirage?

32. Quelle sont les mesures possibles
au niveau d’une anode réactive?

33. Quelle sont les mesures possibles
au niveau d’une Shunt ?

34. Vos questions