Systèmes de protection cathodique

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