NF EN 14505
Juillet 2005
AFNOR
Association Française
de Normalisation
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norme européenne
NF EN 14505
Juillet 2005
Indice de classement : A 05-663
ICS : 77.060
Protection cathodique
des structures complexes
© AFNOR 2005 — Tous droits réservés
E : Cathodic protection of complex structures
D : Kathodischer Korrosionsschutz komplexer Anlagen
Norme française homologuée
par décision du Directeur Général d'AFNOR le 20 juin 2005 pour prendre effet
le 20 juillet 2005.
Correspondance
La Norme européenne EN 14505:2005 a le statut d’une norme française.
Analyse
Le présent document doit être utilisé pour la protection cathodique des structures
complexes. Il est applicable aux structures qui peuvent recevoir une protection
cathodique mais qui, pour des raisons techniques ou de sécurité, ne sont pas
électriquement isolées par rapport à des structures métalliques étrangères situées
dans le même électrolyte que la structure à protéger. Ce genre de structure est pour
cette raison appelée «structure complexe».
Descripteurs
Thésaurus International Technique : protection contre la corrosion, corrosion
électrochimique, protection cathodique, structure métallique, définition, mise
en œuvre, isolation électrique, sécurité, installation, vérification, efficacité,
maintenance.
Modifications
Corrections
Éditée et diffusée par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) — 11, avenue Francis de Pressensé — 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex
Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00 — Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 — www.afnor.fr
© AFNOR 2005
AFNOR 2005
1er tirage 2005-07-F
Protection cathodique
AFNOR A05L
Membres de la commission de normalisation
Président : M SAMARAN
Secrétariat :
M CHIVOT — AFNOR
M
ALSPEKTOR
SAIPEM SA
M
AMAROUCHE
SNCF
M
BOIS
SAIPEM SA
M
BOISSE
BN ACIER
M
CALLOT
ESSAIM
M
FRANCE
GAZ DE FRANCE RESEAU TRANSPORT
M
LE HO
CCTA
M
OSINSKI
BNPE
M
PAUTASSO
DGA DSA
M
PINARD LEGRY
CEFRACOR
M
ROCHE
TOTAL SA
M
SAMARAN
CEFRACOR
M
SHI
CETIM
M
TARDY
TRAPIL SA
M
TRAN
TOTAL INFRASTRUCTURE GAZ FCE
Avant-propos national
Références aux normes françaises
La correspondance entre les normes mentionnées à l'article «Références normatives» et les normes françaises
identiques est la suivante :
1) En préparation.
EN 12954
: NF EN 12954 (indice de classement : A 05-662)
EN 50162
: NF EN 50162 (indice de classement : C 17-600) 1)
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
EUROPEAN STANDARD
EN 14505
Avril 2005
ICS : 77.060
Version française
Protection cathodique des structures complexes
Kathodischer Korrosionsschutz komplexer Anlagen
Cathodic protection of complex structures
La présente Norme européenne a été adoptée par le CEN le 15 mars 2005.
Les membres du CEN sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, qui définit les
conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la Norme
européenne.
Les listes mises à jour et les références bibliographiques relatives à ces normes nationales peuvent être obtenues
auprès du Centre de Gestion ou auprès des membres du CEN.
La présente Norme européenne existe en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version dans
une autre langue faite par traduction sous la responsabilité d'un membre du CEN dans sa langue nationale et
notifiée au Centre de Gestion, a le même statut que les versions officielles.
Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants : Allemagne, Autriche,
Belgique, Chypre, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie,
Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni,
Slovaquie, Slovénie, Suède et Suisse.
CEN
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
Europäisches Komitee für Normung
European Committee for Standardization
Centre de Gestion : rue de Stassart 36, B-1050 Bruxelles
© CEN 2005
Tous droits d’exploitation sous quelque forme et de quelque manière que ce soit réservés dans le monde
entier aux membres nationaux du CEN.
Réf. n° EN 14505:2005 F
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EN 14505:2005
Sommaire
Page
Avant-propos ...................................................................................................................................................... 3
1
Domaine d’application ...................................................................................................................... 4
2
Références normatives .................................................................................................................... 4
3
Termes et définitions ........................................................................................................................ 4
4
Critères de la protection cathodique des structures complexes ................................................. 4
5
Conditions préalables à l’application de la protection cathodique
sur une structure complexe ............................................................................................................. 5
6
Données de base pour l’étude ......................................................................................................... 6
7
Étude et conditions préalables ........................................................................................................ 7
8
Installation des systèmes de protection cathodique ................................................................... 10
9
Mise en service ............................................................................................................................... 11
10
Contrôle et maintenance ................................................................................................................ 12
Annexe A
(informative) Schéma de principe d'une structure complexe ................................................... 14
Annexe B
(informative) Exemple de structure complexe industrielle ....................................................... 15
Annexe C
(informative) Données relatives au béton armé dans les structures complexes .................... 16
Annexe D
(informative) Augmentation du potentiel du sol ......................................................................... 17
Annexe E
(informative) Données relatives aux déversoirs ......................................................................... 20
Bibliographie .................................................................................................................................................... 23
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EN 14505:2005
Avant-propos
La présente Norme européenne (EN 14505:2005) a été élaborée par le Comité Technique CEN/TC 219
«Protection cathodique», dont le secrétariat est tenu par BSI.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soit
par entérinement, au plus tard en octobre 2005, et toutes les normes nationales en contradiction devront être
retirées au plus tard en octobre 2005.
Il peut s’avérer difficile de réaliser la protection cathodique complète de certaines structures en utilisant les lignes
directrices générales de l’EN 12954. Cela peut être dû au raccordement électrique d’une ou plusieurs structures
métalliques (électrodes) situées dans le même électrolyte que la structure à protéger. Cette structure peut en particulier être mise à la terre afin de réduire les risques électriques, mais le raccordement à d’autres structures peut
également être dicté par des considérations de construction ou de fonctionnement.
Un raccordement électrique à une structure étrangère peut entraîner une demande significativement plus élevée
en courant de protection cathodique dans la mesure où le courant circule non seulement vers la structure à protéger, mais également vers la structure étrangère. Cette demande supérieure imprévue est encore accentuée si
la structure étrangère est en un métal plus noble (et donc ayant un potentiel naturel plus positif) que le métal de
la structure à protéger. Comme exemple de ce qui précède, on peut citer le raccordement à une électrode de mise
à la terre en cuivre ou à l’armature en acier d’une structure en béton armé.
Ces difficultés signifient qu’un courant de protection cathodique beaucoup plus important est nécessaire parce
qu’il existe des structures connectées électriquement à la structure à protéger, ce qui entraîne une protection
cathodique et une répartition du courant inadéquates ainsi que des effets d’écran électrique.
C’est la raison pour laquelle le terme « structure complexe » a été utilisé. Il ne se rapporte pas à la complexité de
la structure ou à la complexité du système de protection cathodique.
Dans ce contexte, les conditions préalables, les critères et méthodes décrits dans le présent document élargissent
ceux donnés dans l’EN 12954.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont
tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre, Danemark,
Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg,
Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède
et Suisse.
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1
Domaine d’application
La présente Norme européenne doit être utilisée pour la protection cathodique des structures complexes. Elle est
applicable aux structures qui peuvent recevoir une protection cathodique mais qui, pour des raisons techniques
ou de sécurité, ne sont pas électriquement isolées par rapport à des structures métalliques étrangères situées
dans le même électrolyte que la structure à protéger. Ce genre de structure est pour cette raison appelée
«structure complexe».
La présente Norme européenne n’est pas applicable aux structures qui peuvent être protégées conformément à
l’EN 12954. Elle peut en revanche être remplacée par l’EN 12954 quand il y existe des contacts électriques avec
des structures étrangères ou une isolation défectueuse par rapport aux structures étrangères qui peuvent être
corrigés. À titre d’exemple les systèmes de distribution d’un réseau de canalisations ne sont pas considérés
comme des structures complexes.
Il est supposé dans le présent document que les études, l’installation, la mise en service, le contrôle et la
maintenance sont confiés à un personnel convenablement formé, compétent et sérieux qui assure une protection
cathodique efficace et performante.
Les Annexes A et B illustrent le schéma de principe d’une structure complexe avec des exemples.
2
Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document
de référence (y compris les éventuels amendements) s’applique.
EN 12954:2001, Protection cathodique des structures métalliques enterrées ou immergées — Principes généraux
et application pour les canalisations.
EN 50162, Protection contre la corrosion due aux courants vagabonds des systèmes à courant continu.
3
Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les termes et définitions donnés dans l’EN 12954 :2001 ainsi
que les suivants s’appliquent.
NOTE
Pour d’autres définitions relatives à la corrosion, se reporter à l’EN ISO 8044:1999.
3.1
structure complexe
structure composée d’une structure à protéger et d’une ou plusieurs électrodes étrangères qui, pour des raisons
de sécurité ou des raisons techniques, ne peuvent en être séparées électriquement
3.2
électrode étrangère
électrode (anode ou cathode) en contact avec la structure étudiée
NOTE Une anode étrangère est une électrode étrangère qui a un potentiel plus négatif que la structure ; une cathode
étrangère est une électrode étrangère qui a un potentiel plus positif que la structure.
4
Critères de la protection cathodique des structures complexes
Pour les structures complexes, il convient d’utiliser lorsque possible les critères de protection cathodique définis
dans l’EN 12954. En effet, les caractéristiques des structures complexes et les facteurs influents particuliers qui
peuvent se rencontrer (voir l’Article 5) font qu’il n’est pas toujours possible, sur chaque partie d’une structure
complexe, de déterminer par mesure si les critères de protection cathodique sont atteints ou non. Il est possible
dans ce cas de choisir des méthodes alternatives pour vérifier que le taux de corrosion est convenablement réduit.
Il convient de porter une attention particulière au choix de ces méthodes alternatives car elles dépendent de la
structure et des caractéristiques du sol.
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Les trois méthodes suivantes peuvent être utilisées comme critères. Elles sont fondées sur l’expérience et sont
largement utilisées. Toutes les mesures de potentiel de la structure par rapport à l’électrolyte sont indiqués par
rapport à une électrode de référence cuivre/sulfate de cuivre saturé.
a) Méthode de mesure du potentiel
Potentiel à courant établi, Eon, égal à ou plus négatif que – 1,2 V si le point de mesure est à l’extérieur de la zone
d’influence d’une grande cathode étrangère (par exemple système de mise à la terre en cuivre ou béton armé) et
si la résistivité du sol est suffisamment faible (inférieure à environ 100 Ω.m), à l’exception qu’un potentiel à courant
établi, Eon, plus négatif que – 0,8 Vcu, pourrait être acceptable aux entrées et dans le voisinage (inférieur ou égal
à 0,5 m) de grandes cathodes étrangères (en démontrant que l’effet du couple galvanique avec la grande cathode
étrangère est ainsi atténuée).
b) Méthode du courant
L’objectif de cette méthode est de démontrer la capacité du courant à pénétrer dans la structure en des emplacements critiques, c’est-à-dire :
1) soit directement (lorsque le courant de protection est établi, un déplacement de potentiel négatif à partir du
potentiel de corrosion libre, En, d’au moins 0,3 V indique que le courant pénètre dans la structure) ;
2) soit au moyen de sondes de mesure ou de témoins métalliques mesurant la densité de courant ou le
déplacement de potentiel.
NOTE Un emplacement critique est un emplacement où la probabilité qu’un courant anodique quitte la structure à
protéger est élevée (par exemple voisinage d’une cathode étrangère due au couple galvanique, hétérogénéité du sol ou
effet d’écran).
c) Méthode de mesure de la dépolarisation
Un déplacement positif (dépolarisation) sur les sondes de mesure ou les témoins métalliques d’au moins 0,1 V,
mesuré 1 h après leur déconnexion de la structure (Eoff), afin d'indiquer que la structure est polarisée. Ces sondes
de mesure/témoins métalliques ne sont déconnectés que pour les mesures.
Au minimum un de ces trois critères doit être utilisé. Plus d’un peut être nécessaire pour vérifier que la protection
est suffisante sur la totalité de la structure complexe. D’autres critères peuvent être utilisés si l’on peut démontrer
qu’ils réduisent le taux de corrosion externe à un niveau acceptable.
5
Conditions préalables à l’application de la protection cathodique sur une structure
complexe
5.1
Généralités
Le système de protection cathodique dépend de la taille et de la forme de la structure complexe, du type de
revêtement, de la résistivité du sol et de son action corrosive, des influences en courant continu et en courant alternatif, des réglementations nationales ainsi que de critères techniques et économiques.
Il convient, pour assurer la protection cathodique, que les conditions 5.2 à 5.4 soient réunies.
5.2
Continuité électrique
Dans le cas d’une structure complexe, il convient que toutes les parties métalliques de la structure à protéger,
ainsi que les électrodes étrangères, soient électriquement continues.
5.3
Isolation électrique
Pour une étude correcte du système de protection cathodique, il convient que la forme et l’étendue de la structure
soient clairement définies du point de vue de son emplacement et de son isolation électrique par rapport aux structures étrangères.
Si l’isolation électrique est inefficace et ne peut être rétablie dans ses conditions d’origine, il convient de revoir
l’étendue de la structure complexe afin de prendre cet aspect en compte.
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5.4
Revêtement externe
Les éléments d’une structure complexe ne font pas toujours l’objet de l’application d’un revêtement de protection
(par exemple systèmes mis à la terre). L’existence de composants non revêtus augmente significativement les
besoins en courant de protection, rendant ainsi plus difficile l’application de la protection cathodique et augmentant le risque d’influence. Par conséquent, il convient que les éléments métalliques enterrés comportent dans
toute la mesure du possible, un revêtement approprié.
6
Données de base pour l’étude
6.1
Généralités
En sus des informations données dans l’EN 12954, il est possible que d’autres données spécifiques soit utilisées
dans le cas de structures complexes, comme indiqué de 6.2 à 6.8.
6.2
Caractéristiques de la structure
Il convient de déterminer la superficie de tous les composants enterrés ou immergés d’une structure complexe
ainsi que l'état du revêtement (le cas échéant).
6.3
Revêtements
Il convient de prendre en considération les différents types de revêtements appliqués sur tous les composants
d’une structure complexe.
6.4
Environnement
Selon la composition de certaines parties d’une structure complexe, il convient de prendre en considération des
conditions environnementales particulières, par exemple, la teneur en chlorures de l’électrolyte lorsqu’une partie
intégrante d’une structure complexe est en acier inoxydable ou s’il s’agit d’armatures d'acier dans le béton (barre
d’armature).
6.5
Phénomène d’écran
Il convient d’obtenir toutes les informations pertinentes concernant tout élément susceptible d’agir comme écran
au courant de protection cathodique ou à sa distribution, par exemple fondations en béton armé, fosses, gaines,
géotextiles de tous types et fourreaux de canalisations. Il convient de choisir l’emplacement des anodes par
rapport aux écrans de façon à éviter le plus possible le phénomène d’écran.
Un écran peut être soit conducteur, soit non conducteur.
Un écran conducteur peut faire partie de la structure complexe elle-même ou d’une structure étrangère (par exemple fourreaux en acier pour canalisations, importantes structures conductrices (pieux, fondations en béton armé)
proches de la structure à protéger).
Les écrans non conducteurs peuvent être un objet non conducteur (par exemple fourreau en plastique ou en acier
revêtu), un matériau de protection mécanique ou encore une zone localisée ayant une résistivité supérieure
(par exemple sables et graviers drainés et béton rendu imperméable).
6.6
Isolation électrique
Il convient de tenir compte de l’emplacement et de l’efficacité de l’isolation électrique dans les limites définies de
la structure et, si nécessaire, à l’intérieur de la structure complexe.
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Par exemple, l’isolation est inefficace si elle est shuntée par des éléments métalliques ou du matériel qui fournissent un chemin électrique parallèle. Les systèmes de mise à la terre, les câbles d’appareils et/ou de télémétrie,
les tubes capillaires de contrôle et les structures de soutien sont des exemples de passages parallèles possibles.
L’isolation électrique est également inefficace lorsque les canalisations transportant des liquides à faible résistivité
(par exemple eau saumâtre) sont dotées de raccords isolants inappropriés.
NOTE
6.7
Des précisions concernant les raccords isolants sont données dans l’EN 12954.
Électrodes étrangères
Il convient d’obtenir des précisions concernant le type, l’emplacement et autres caractéristiques détaillées des
électrodes étrangères.
Dans une structure complexe, la présence d’électrodes étrangères qui agissent comme anode (par exemple zinc
ou acier revêtu de zinc (galvanisé)) ou comme cathode (par exemple armature d’acier dans le béton
(voir l’Annexe C), systèmes de mise à la terre constitués de cuivre, d’acier inoxydable ou de ferrosilicium entouré
de poussier de coke) augmente les besoins en courant de protection.
Il est recommandé d’utiliser des systèmes de mise à la terre en zinc car ils consomment moins de courant du
système de protection cathodique que le cuivre, l’acier inoxydable ou le ferrosilicium.
Il est recommandé pour les systèmes électriques de mise à la terre associés à des structures complexes d’utiliser
des électrodes en zinc ou en acier galvanisé.
NOTE Le raccordement de cuivre ou de systèmes de mise à la terre cathodiques sur de l’acier enterré augmente non
seulement la demande en courant de protection cathodique, mais également le risque de corrosion de l’acier enterré si la
protection cathodique n’est pas appliquée.
6.8
Évaluation des influences
Il convient d’évaluer les influences :
— envers la structure complexe, dues à d’éventuels équipements fonctionnant en courant continu ou
— exercées par la structure complexe sur les structures étrangères ;
conformément aux informations données dans l’EN 50162.
Si nécessaire, il convient de prendre des mesures appropriées pour atténuer les effets des influences afin de
maintenir une protection cathodique efficace de la structure complexe.
Il est recommandé de prêter une attention particulière aux influences susceptibles de se produire entre le ou les
systèmes de protection cathodique de la structure complexe et les canalisations entrantes ou sortantes. Il convient
de prendre en compte les canalisations situées dans le voisinage de la structure complexe ainsi que leur
protection cathodique à la fois dans l’étude et lors de la mise en service du système de protection cathodique de
la structure complexe afin de limiter ou, de préférence, d’éliminer les effets dommageables des influences.
7
Étude et conditions préalables
7.1
Généralités
Parce que les structures complexes comportent des électrodes étrangères qui constituent souvent d’importantes
surfaces jouant le rôle de cathodes (telles que les armatures d'acier et les systèmes de mise à la terre), les besoins
en courant de protection cathodique sont élevés et une distribution efficace du courant est difficile à obtenir.
Quand bien même toutes les influences connues seraient prises en compte dans l’étude du système de protection
cathodique, l’expérience montre que des réglages ultérieurs et des installations supplémentaires de protection
cathodique peuvent s’avérer nécessaires après la mise en marche du système et l'écoulement d'un certain temps
de polarisation. Cela est dû aux caractéristiques de la structure à protéger, aux effets d’écran et aux influences
avec les structures étrangères. Pour ces raisons, il n'est pas toujours possible de déterminer avec précision les
besoins en courant de protection et la distribution de ce courant au stade de l’étude.
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Lorsqu’une structure complexe comporte une armature d'acier dans du béton reliée à la structure à protéger, il est
possible d’améliorer la répartition de la protection cathodique par l’application d’un revêtement isolant sur la
surface de béton enterrée, en des points proches de la structure protégée ou lorsqu'elle pénètre dans la structure
en béton (voir 7.2 b) et l’Annexe D). Cette méthode peut être employée qu’on utilise ou non des anodes locales
pour augmenter le potentiel du sol.
Un revêtement sert à réduire l’effet du gradient local de tension provoqué par la structure en béton armé et à
améliorer la distribution du courant.
Il convient d’appliquer le revêtement sur la surface en béton au moins 1 m tout autour de la structure protégée
(par exemple la canalisation) et jusqu’à la surface du sol.
Si les canalisations sont posées dans le sol parallèlement aux fondations en béton armé et si leur écartement est
inférieur à deux fois le diamètre des canalisations ou inférieur à 0,5 m, il convient d’appliquer le revêtement sur la
longueur du parallélisme à partir de 1 m sous la canalisation jusqu’au niveau du sol.
Il est recommandé de placer dans ces zones des prises de potentiel raccordées aux armatures d’acier (voir
aussi 7.8).
7.2
Méthodes de protection cathodique des structures complexes
Pour remplir les critères de protection énumérés à l’Article 4, la protection cathodique peut être réalisée par
trois méthodes. Le choix de la méthode dépend de la structure complexe considérée.
a) Utilisation d’un ou plusieurs déversoirs à courant imposé, suffisamment éloignés de la structure à protéger
(déversoir conventionnel). Cette méthode exige souvent des niveaux élevés de courant de protection cathodique parce que tous les composants de la structure complexe reçoivent et consomment du courant.
b) Utilisation d’un ou plusieurs déversoirs situés le long de la structure à protéger et à proximité de cette dernière
(déversoir réparti ou continu). Cette méthode a pour but de localiser l’application du courant de protection
cathodique à la structure à protéger (un complément d’information est donné en Annexe D).
c) Combinaison des deux méthodes ci-dessus.
Une protection cathodique efficace est généralement obtenue par une combinaison de ces méthodes. Les structures complexes variant considérablement en taille et en complexité, il n’est pas possible d’être prescriptif sur une
méthode efficace unique.
NOTE
7.3
L’Annexe E traite des données relatives aux déversoirs.
Isolation électrique des structures
Si une isolation électrique des structures adjacentes existe ou est prévue, il convient d’utiliser cette information
pour déterminer l’étendue et les limites de la structure complexe.
Il est recommandé de placer les raccords isolants des canalisations entrantes ou sortantes hors de la zone
d’influence de la structure complexe protégée cathodiquement, de façon à éviter des influences inacceptables à
partir de cette dernière (en raison du gradient de potentiel).
7.4
7.4.1
Sécurité
Généralités
Il convient que l’étude n’apporte pas de risque supplémentaire (par exemple explosion, sécurité, personnel et
influences).
7.4.2
Systèmes électriques de mise à la terre
En général, les systèmes de mise à la terre sont directement couplés électriquement à la structure à protéger et
font partie de la structure complexe. Afin d'empêcher une fuite excessive du courant cathodique de protection pour
une mise à la terre en cuivre, ils peuvent dans certains cas être séparés de la structure à protéger par des dispositifs de découplage du courant continu.
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7.4.3
Liaisons électriques de sécurité
7.4.3.1
Liaisons permanentes
Des structures telles que des bâtis de construction, des armatures du béton, des plates-formes d’accès et des
escaliers sont souvent reliées à la structure complexe à protéger et deviennent ainsi partie intégrante de cette
dernière.
Il convient de prendre en compte ces liaisons permanentes lors de l’étude du système de protection cathodique.
7.4.3.2
Liaisons temporaires
Des liaisons temporaires sont réalisées lorsque des véhicules (routiers/ferroviaires) ou des navires chargent ou
déchargent des produits dangereux.
Il convient de prendre toutes les mesures de sécurité nécessaires avant le début des opérations de transfert, par
exemple en établissant une liaison équipotentielle par des flexibles ou câbles conducteurs (voir l’EN 50162).
Il convient de prendre en compte ces liaisons temporaires lors de l’étude du système de protection cathodique.
Dans les installations dangereuses, le courant peut pénétrer dans des tronçons de canalisation tant enterrés que
de surface et donc, pour éviter les étincelles éventuelles lors de modifications de la canalisation, il convient de
fermer le système de protection cathodique et de placer une liaison robuste sur le tronçon à séparer. Il convient
de maintenir cette liaison jusqu’à ce que le tronçon soit reconnecté ou que la zone soit déclarée sûre.
7.5
Continuité électrique
Des liaisons métalliques sont installées pour garantir la continuité électrique de la structure complexe et pour éviter les influences et les chutes de tension excessives dans le circuit de protection cathodique.
7.6
Connexions négatives
Pour obtenir une distribution de courant optimale dans la structure complexe, il convient d’envisager l’utilisation
de plusieurs transformateurs-redresseurs et/ou de plusieurs connexions négatives.
7.7
Transformateurs-redresseurs
Il convient de doter les transformateurs-redresseurs d’une capacité suffisante pour répondre à l’exigence d’un
courant initial plus élevé durant la période de polarisation et pour des situations futures imprévisibles. Il convient
de conserver la tension de sortie aussi basse que possible pour aider à limiter les niveaux des influences
(voir aussi 7.9).
7.8
Postes de contrôle et points de mesure
Il convient de positionner les prises de potentiel et les points de mesure à des emplacements appropriés afin de
représenter de manière adéquate l’état de la protection cathodique de la structure.
Lorsque les points de mesure sont situés dans des zones bétonnées ou de graviers, il convient de prendre les
dispositions nécessaires pour que l’électrode de référence soit en contact avec le sol en dessous du béton ou
du gravier.
Il convient de placer des points de mesure en des points critiques, repérés en permanence pour assurer la
reproductibilité des mesures. Dans le choix de ces points critiques, il convient de prendre en compte la présence
des éléments suivants :
a) des fourreaux ;
b) des pieux métalliques ;
c) des structures en béton armé ;
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d) des traversées de structures en béton armé ;
e) des systèmes de mise à la terre ;
f) des structures étrangères, notamment lorsqu’elles sont proches de la structure considérée (ou la croisent) ;
g) des endroits à effet d’écran possible ;
h) des lieux plus affectés par des couples galvaniques ;
i) des endroits très proches ou très éloignés des déversoirs ;
j) des limites de la structure complexe.
Il convient d’envisager l’utilisation de sondes de mesure, de témoins métalliques et d'électrodes de référence
installés en permanence en des endroits appropriés, en particulier si la vérification de l’efficacité de la protection
cathodique est effectuée conformément aux méthodes b) et c) de l’Article 4.
7.9
Déversoirs à courant imposé
Le courant débité par des anodes sacrificielles est limité directement par la résistivité du sol. Dans le cas des
structures complexes, les électrodes en magnésium ne sont pas utilisées quand la résistivité de l’électrolyte est
supérieure à 50 Ω.m et les électrodes en zinc ne sont pas utilisées quand la résistivité de l’électrolyte est supérieure à 10 Ω.m. Cela limite leur utilisation dans beaucoup de cas.
Les systèmes de protection cathodique à courant imposé sont en général utilisés dans des applications de
structure complexe.
Selon la méthode choisie en 7.2, plusieurs configurations de déversoir peuvent être envisagées (déversoirs
éloignés ou proches : en un point, répartis ou continus) (voir Annexe E).
Lors de l’étude d’un système de déversoir, il est toujours important de prendre en considération les points
suivants :
a) la durée de vie du déversoir ;
b) les emplacements du déversoir à sélectionner pour éviter les effets d’écran et une influence inadmissible sur
les structures étrangères (voir l’EN 50162) ;
c) la résistance de terre du déversoir qu’il convient de maintenir aussi basse que possible ;
d) la régulation de courant des anodes individuelles et des déversoirs ;
e) l’évolution du gaz produit par le déversoir.
7.10 Documents d’étude
Il convient de préparer les documents d’étude avec suffisamment de précisions pour satisfaire aux exigences de
sécurité, de l’étude, de la vérification, des procédures d’installation et du contrôle futur.
8
Installation des systèmes de protection cathodique
8.1
Généralités
Il convient de suivre les procédures d’installation figurant à l’EN 12954:2001, Article 8.
8.2
Câbles
Si les câbles passés dans des gaines traversent des zones à risque, les réglementations nationales s’appliquent.
Celles-ci peuvent exiger d’étancher les gaines par des moyens adéquats pour prévenir la pénétration de liquides
et de gaz inflammables dans des zones qui ne sont pas à risque.
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9
Mise en service
9.1
Généralités
Les procédures de mise en service sont décrites dans l’EN 12954. Pour les structures complexes, la polarisation
cathodique peut exiger des durées prolongées, durant lesquelles des ajustements sont en général nécessaires
tant pour le courant de protection que pour sa distribution.
La vitesse de polarisation peut être améliorée dans certaines circonstances en fournissant au départ davantage
de courant que ce qui sera ensuite nécessaire pour maintenir la protection.
9.2
Contrôles préliminaires
Avant la mise en service d’un système de protection cathodique, il est nécessaire de vérifier avec soin que toutes
les installations sont conformes à l’étude. En particulier, les liaisons, les connexions et les mesures de sécurité
devront être validées (protection contre les contacts électriques, protection contre la foudre, protection contre les
explosions) et la polarité correcte des connexions en courant continu au transformateur-redresseur devra être
vérifiée.
Ces vérifications faites, les mesures suivantes peuvent être effectuées et leurs résultats comparés avec les
prescriptions de l’étude.
a) Mesures de résistance :
1) résistance du déversoir par rapport à une terre lointaine ;
2) résistance entre la structure à protéger et le déversoir ;
3) résistance entre la structure complexe et les structures étrangères.
b) Mesures de potentiel :
1) potentiel de corrosion libre, En, de la structure à tous les points de mesure ;
2) influences dues à des courants vagabonds ;
3) potentiel structure-électrolyte des structures étrangères ;
4) différence de potentiel entre la structure complexe et les structures étrangères.
Lorsqu’un système de protection cathodique existant est déjà en service et que le critère b1 de l’Article 4 est appliqué, il convient de couper le système pendant une période suffisamment longue pour permettre la dépolarisation
de la structure jusqu’à une valeur constante approximativement égale à En avant la mise en service.
9.3
Mise en service
Il est nécessaire de procéder aux opérations suivantes :
a) Mettre en marche et vérifier le fonctionnement correct du poste à courant imposé.
b) Régler le débit de courant afin d'obtenir les valeurs définies dans l’étude. Si des écarts importants apparaissent, en préciser la raison par une étude plus approfondie.
c) Effectuer les mesures suivantes :
1) tension de sortie du redresseur à courant imposé ;
2) courant de protection débité ;
3) potentiel à courant établi au point de soutirage ;
4) potentiel à courant établi aux emplacements critiques ;
5) mesure du potentiel sur les structures étrangères.
d) Vérifier si des influences de courants vagabonds apparaissent sur la structure à protéger et sur les structures
étrangères avoisinantes, conformément à l’EN 50162.
e) Déterminer le niveau final des influences sur les structures étrangères durant la mise en service.
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9.4
Vérification de l’efficacité de la protection cathodique
Après une période appropriée, il est nécessaire de vérifier l’efficacité de la protection cathodique conformément
à l’Article 4.
9.5
Documents d’installation et de mise en service
Une fois la mise en service des installations de protection cathodique réussie, il convient de rédiger ou de rassembler les documents suivants :
a) les plans d'ensemble de la structure complexe telle qu’elle a été construite, y compris les structures étrangères
connues qui ont un rapport avec la protection cathodique ;
b) le schéma de la protection cathodique avec les plans de l’installation telle qu’elle a été réalisée, et tous les
détails jugés importants pour la protection cathodique de la structure complexe ;
c) les résultats des mesures d’influence réalisées sur les installations étrangères connues ;
d) les détails concernant le fonctionnement et le réglage des équipements, ainsi que les résultats de toutes les
mesures effectuées avant et pendant la mise en service ;
e) une description des installations avec les caractéristiques et références des matériels, ainsi que toutes informations utiles pour le fonctionnement et l’entretien corrects des installations, par exemple la fréquence et la
procédure de contrôle. Ces données finales constituent la base des contrôles à réaliser ultérieurement sur la
structure. Il convient donc de les conserver.
10
Contrôle et maintenance
10.1 Généralités
L’objectif du contrôle et de la maintenance est d’assurer l’efficacité de la protection cathodique pendant toute la
durée de vie d’une structure. A cette fin, il importe de respecter les critères définis à l’Article 4, ce qui nécessite
généralement d’assurer un fonctionnement permanent du système de protection cathodique.
Les procédures de contrôle doivent être conformes à l’Article 10 de l’EN 12954:2001 et doivent être validées après
la mise en service (voir l’Article 9). Il convient que les procédures de contrôle soient adaptées au type de structure
et à son système de protection cathodique. Il est recommandé de soumettre les procédures à examen pour
qu’elles reflètent l’expérience pratique et les nouvelles technologies.
Il est essentiel d’avoir un système de gestion des données pour le fonctionnement, le contrôle et la maintenance.
NOTE Les systèmes manuels de gestion des données peuvent être acceptables pour certaines données mais pour les
gros volumes, il est préférable d’avoir des systèmes informatisés.
L’instrumentation utilisée pour les mesures doit être conservée en bon ordre de marche et soumise à des étalonnages et des contrôles de sécurité périodiques.
Le contrôle de l’efficacité de la protection cathodique appliquée se divise commodément en deux catégories : les
contrôles fonctionnels des équipements et les mesures de protection cathodique.
10.2 Contrôles fonctionnels
Les contrôles fonctionnels doivent comprendre la vérification du fonctionnement de chaque transformateur/redresseur et il convient d’y inclure les mesures d’intensité et de tension. Les contrôles fonctionnels au
raccordement de la structure étrangère doivent comprendre une vérification de la continuité du raccordement
(liaison) et peuvent comprendre la mesure de l’intensité du courant dans la liaison.
Les contrôles fonctionnels des dispositifs de sûreté et de protection et des postes de contrôle doivent inclure une
vérification de leur intégrité mécanique et électrique.
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Il convient de procéder aux contrôles fonctionnels selon les fréquences types indiquées ci-dessous dans le
Tableau 1.
Tableau 1 — Fréquence des contrôles fonctionnels
Contrôle fonctionnel
Fréquence
Poste à courant imposé
tous les mois
Raccordement aux structures étrangères
tous les ans
Dispositifs de sûreté et de protection
tous les ans
Prise de potentiel et points de mesure
tous les ans
NOTE Si les conditions de fonctionnement exigent une attention particulière (zones dangereuses, possibilité de surtension, courants vagabonds), les intervalles entre contrôles fonctionnels peuvent être réduits.
Si le système de protection cathodique est contrôlé par télésurveillance, de manière à détecter immédiatement
toutes les variations significatives de l’intensité de courant ou les dysfonctionnements des équipements, la
fréquence des contrôles fonctionnels indiqués dans le Tableau 1 n’est plus applicable.
10.3 Mesures de la protection cathodique
Pour démontrer l’efficacité de la protection cathodique, des mesures doivent être faites tous les ans en des
endroits sélectionnés pour démontrer que les critères définis à l’Article 4 sont respectés.
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Annexe A
(informative)
Schéma de principe d'une structure complexe
Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!!
Init numérotation des figures d’annexe [A]!!!
Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!
Le schéma représente les éléments qui constituent une structure complexe et les structures étrangères
avoisinantes.
Légende
1
Limite du système considéré
2
Structure étrangère
3
Électrode étrangère
4
Liaison
5
Structure à protéger
Figure A.1 — Structure complexe
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Annexe B
(informative)
Exemple de structure complexe industrielle
Init numérotation des tableaux d’annexe [B]!!!
Init numérotation des figures d’annexe [B]!!!
Init numérotation des équations d’annexe [B]!!!
Le schéma représente un exemple de structure industrielle considérée comme étant une structure complexe.
Légende
1
Système de mise à la terre (électrode étrangère)
2
Réservoir (structure à protéger)
3
Liaison
4
Raccord isolant
5
Canalisation du poste (structure à protéger)
6
Barre d’armature dans le béton armé (électrode étrangère)
7
Structures étrangères
Figure B.1 — Structure industrielle complexe
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Annexe C
(informative)
Données relatives au béton armé dans les structures complexes
Init numérotation des tableaux d’annexe [C]!!!
Init numérotation des figures d’annexe [C]!!!
Init numérotation des équations d’annexe [C]!!!
C.1
Potentiel de la structure
Le potentiel naturel de l’acier dans le béton est en général plus positif de plusieurs centaines de millivolts que le
potentiel de l’acier dans le sol.
Selon le type et la quantité de ciment, le rapport eau-ciment, la teneur en chlore, l’humidité et l’alcalinité du béton,
des valeurs de potentiel comprises entre -0,0 V et -0,6 V (mesurées par rapport à une électrode en cuivre/sulfate
de cuivre) sont possibles. Les valeurs plus positives sont causées par la passivation de l’acier dans le béton ; les
valeurs plus négatives indiquent soit une activité de corrosion soit une perte de passivation.
Dans les installations existantes, lorsqu’une protection cathodique locale doit être installée a posteriori, l’armature
peut en général être partiellement polarisée en raison de la connexion électrique entre l’acier d’armature et le
système de mise à la terre. Dans le cas d'un système de mise à la terre avec acier galvanisé, les valeurs du potentiel de l’armature d’acier peuvent être sensiblement plus négatives que le potentiel naturel.
C.2
Polarisation cathodique
Afin d’obtenir sur l'armature en acier du béton un potentiel de polarisation de niveau similaire à celui d’une canalisation adjacente, une densité du courant de protection comprise entre 0,2 mA/m2 et 20 mA/m2 d'acier dans le
béton est requise. Par comparaison, pour la protection cathodique de canalisations enterrées, des valeurs
comprises environ entre 1 µA/m2 et 100 µA/m2 sont nécessaires si le revêtement est suffisant et entre 2 mA/m2
et 50 mA/m2 si l'acier n'est pas revêtu dans le sol.
Lorsque des structures en béton armé sont raccordées à une structure complexe, elles atteignent une polarisation
stable plusieurs semaines après l’établissement du courant de protection. La densité de courant nécessaire au
maintien de ce niveau de protection diminue d'environ 50 % sur les 12 à 24 mois qui suivent.
La densité du courant de protection de l'acier dans le béton dépend de la concentration en chlorures et des
conditions d’humidité dans le sol. En raison de la plage étendue de la densité du courant de protection, un essai
d’injection de courant sur un dispositif en béton déterminé et séparé à l'intérieur de la station peut être recommandé comme base d’évaluation de la protection cathodique locale. Il est néanmoins conseillé d'être prudent en
raison de la faiblesse de la vitesse de polarisation indiquée ci-dessus.
Dans de plus grandes installations, une polarisation totale de l’ensemble de la surface de l’acier dans le béton
n’est pas nécessaire si, dans toutes les zones de la structure complexe à protéger, il est possible de respecter les
critères de l'Article 4. Dans ce cas, l’évaluation peut être basée sur une valeur plus faible du courant de protection
de l'acier dans le béton.
Sauf si les éléments en béton armé sont eux-mêmes soumis à un risque de corrosion par contamination par les
chlorures ou par acidification du béton, une polarisation cathodique de la totalité de l'armature d'acier ne peut être
économiquement justifiée dans le cadre d'un système complexe de protection cathodique que si la résistivité
spécifique du sol est faible (inférieure à 50 Ω⋅m) et si les surfaces en béton ne dépassent pas quelques centaines
de mètres carrés.
NOTE
De plus amples informations sur la protection cathodique de l'acier dans le béton sont données dans l'EN 12696.
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Annexe D
(informative)
Augmentation du potentiel du sol
Init numérotation des tableaux d’annexe [D]!!!
Init numérotation des figures d’annexe [D]!!!
Init numérotation des équations d’annexe [D]!!!
D.1
Généralités
Il n’est pas toujours possible d’obtenir une protection cathodique selon les critères de l'Article 4 lorsque les
déversoirs anodiques sont éloignés de la structure complexe. Lorsque les critères de l'Article 4 ne peuvent pas
être réunis grâce à l'application d'un courant de protection cathodique à partir d'une anode éloignée, il est possible
d'abaisser le potentiel structure/sol en augmentant localement le potentiel du sol, ce qui permet d'obtenir le même
effet.
D.2
Gradient de potentiel du déversoir anodique
Le déversoir anodique peut être considéré comme un point, source de lignes équipotentielles. Ces dernières
forment des boucles à une certaine distance de l’anode. Les lignes de potentiel de l’anode seront plus concentrées
près du déversoir, aboutissant ainsi à un gradient de potentiel plus élevé et à un potentiel du sol accru en volts
par mètre (V/m).
D.3
Calcul du gradient de potentiel au niveau du sol
D.3.1
Généralités
Le potentiel à la surface du sol peut être calculé dans un électrolyte uniforme simplifié. Les calculs correspondants
peuvent être utilisés pour indiquer l'influence des anodes à proximité immédiate de la structure complexe.
Cette influence dépend toutefois également de la géométrie et de la superficie de la structure complexe.
La ligne de potentiel en tant qu’extension de l’axe du déversoir (axe des x) est différente de la ligne au droit de
l’axe du déversoir (axe des z).
Les équations (1) à (3) suivantes s'appliquent aux déversoirs horizontaux et les équations (4) à (6) aux déversoirs
verticaux :
2
2
qI
x + L + t + (x + L)
U x = ----------ln -----------------------------------------------------2pL
2
2
x+ t +x
2
2
... (1)
2
qI
L + 4t + 4z + L
U z = ----------ln ------------------------------------------------------2pL
2
2
2
– L + 4t + 4z + L
qI
U A = ---------4pL
⟨
2
2
... (2)
2
2
L+ d +L
L + ( 4t – d ) + L
ln ------------------------------------- + ln ----------------------------------------------------2
2
2
2
–L+ d +L
– L + ( 4t – d ) + L
2
⟩
... (3)
2
qI
t + L + y + (t + L)
U y = ----------ln ----------------------------------------------------2pL
2
2
t+ y +t
... (4)
qI
2L 4t + 3L
U A = ----------ln ------- -----------------2pL
d 4t + L
... (5)
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L'équation (5) s'applique si d < L ; sinon c'est l'équation suivante qu'il faut utiliser :
qI
U A = ---------4pL
⟨
2
2
2
2
L+ d +L
4t + 3L + d + ( 4t + 3L )
ln ------------------------------------- + ln -------------------------------------------------------------------2
2
2
2
–L+ d +L
4t + L + d + ( 4t + L )
⟩
... (6)
où :
UA
est la tension d'anode à la canalisation, mesurée par rapport à la terre éloignée
[V]
Ux
est la tension au niveau du sol au point x
[V]
Uy
est la tension au niveau du sol au point y
[V]
Uz
est la tension au niveau du sol au point z
[V]
t
est la profondeur du déversoir, en mètres
[m]
L
est la longueur du déversoir, en mètres [m]
d
est le diamètre de la section du déversoir, en mètres
[m]
q
est la résistivité du sol (par hypothèse 100 Ω⋅m)
[Ω⋅m]
I
est l'intensité de courant appliquée au déversoir anodique
[A]
D.3.2
NOTE
Pour les déversoirs anodiques horizontaux
Voir D.3.1 pour l'explication des symboles.
Les graphiques sont établis à partir des équations (1), (3) pour d = 0,4 m et t = 1 m
Figure D.1 — Courbe d'atténuation de la tension autour d'un déversoir horizontal
mesurée sur l'axe «X» (axe longitudinal du déversoir)
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NOTE
Voir D.3.1 pour l'explication des symboles.
Les graphiques sont établis à partir des équations (2), (3) pour d = 0,4 m et t = 1 m.
La courbe « r=1m » correspond à un déversoir hémisphérique théorique de rayon r = 1 m servant de référence.
Figure D.2 — Courbe d'atténuation de la tension autour d'un déversoir horizontal,
mesurée sur l'axe « Z » (perpendiculaire à l'axe du déversoir)
La courbe d'atténuation de la tension (« cône » de tension d'anode exprimé par les rapports Ux et Uz divisés
par UA) développée autour des anodes horizontales à la surface du sol est calculée à l'aide des équations (1)
à (3), où d = 0,4 m et L = 1 m.
a) dans l’axe des x (comme extension du déversoir) ;
b) dans l’axe des z (au droit de l’anode en son centre)
D.3.3
NOTE
Pour les déversoirs anodiques verticaux
Voir D.3.1 pour l'explication des symboles.
La courbe d'atténuation de la tension (« cône » de tension d'anode exprimé par le rapport Ux divisé par UA) développée
autour des anodes verticales à la surface du sol est calculée à l'aide des équations (4) et (5) ou (4) et (6), où d = 0,3 m.
Figure D.3 — Courbe d'atténuation de la tension autour d'un déversoir vertical,
mesurée sur l'axe «Y» à la surface du sol
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Annexe E
(informative)
Données relatives aux déversoirs
Init numérotation des tableaux d’annexe [E]!!!
Init numérotation des figures d’annexe [E]!!!
Init numérotation des équations d’annexe [G]!!!
E.1
Considérations générales
L’application de la protection cathodique à des structures complexes, telle que décrite dans la présente norme,
nécessite en général des configurations particulières des déversoirs. Parfois, une configuration de déversoir
éloigné peut être utilisée, mais un système de déversoir local est plus souvent nécessaire.
Pour assurer un débit de courant et une tension de sortie appropriés, il convient de calculer avec soin la résistance
de terre des anodes et, lorsque nécessaire, d'utiliser des techniques pour abaisser la résistance de terre du
déversoir.
Lors de l’étude d’un système de déversoir, il est important de prendre en compte tous les facteurs qui peuvent
affecter la durée de vie du déversoir. Il est recommandé d'effectuer avec soin le choix des sites de déversoirs et
de la tension de sortie afin d’éviter toute influence sur d’autres structures. Il convient d’éviter la présence d’un
phénomène d’écran électrique entre le déversoir et la structure à protéger.
E.2
Types de déversoirs
E.2.1
Généralités
Pour une description générale et les caractéristiques des déversoirs de surface ou profonds, se reporter
à l'EN 12954.
E.2.2
Déversoirs éloignés
Une installation de protection cathodique équipée d’un déversoir éloigné permet une importante distribution de
courant sur toute la structure à protéger.
Un déversoir en puits profond est souvent préféré à des déversoirs de surface pour fournir une meilleure distribution de courant sur la structure complexe. La distance entre le déversoir et la structure peut en effet être la plus
grande possible tout en restant dans les limites de l'installation.
E.2.3
Déversoir local
Lorsqu’un système de déversoir local est utilisé, les anodes sont placées près de la structure à protéger.
Les déversoirs locaux sont de deux types :
a) déversoir espacé composé d’anodes qui sont en général placées de manière rapprochée d'un bout à l'autre
ou le long des principales parties de la structure à protéger ;
b) déversoir continu composé d’anodes flexibles ou d’anodes disposées dans un lit de poussier de coke continu
à des intervalles appropriés.
Le déversoir continu permet une distribution de courant uniforme le long de la structure, exige un courant global
et une tension de sortie moindres et évite généralement les problèmes de phénomène d’écran et d’influence.
Des déversoirs de surface, horizontaux ou verticaux, sont généralement utilisés comme déversoirs locaux.
Les déversoirs locaux sont, si possible, installés à la profondeur de la structure à protéger.
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E.3
Types d’anodes
E.3.1
Anodes en ferrosilicium
Les alliages en ferrosilicium des anodes sont de deux types, avec et sans chrome.
Les alliages exempts de chrome ne peuvent être utilisés que dans les environnements sans halogénures pour
éviter les taux de consommation trop élevés.
Les alliages en ferrosilicium avec chrome conviennent à toutes les applications quelle que soit la teneur en halogénures (par exemple l'eau de mer).
L'utilisation d'anodes en ferrosilicium avec chrome peut être soumise à des limites sur le plan national.
Une composition type d'anodes en ferrosilicium avec chrome est donnée dans le Tableau E.1 (conformément
à l'ASTM A518).
Tableau E.1 — Composition d'anodes
en ferrosilicium avec chrome
Matériau
Teneur
%
Silicium
14,20 à 14,75
Chrome
3,25 à 5,00
Carbone
0,70 à 1,10
Manganèse
max. 1,50
Cuivre
max. 0,50
Molybdène
max. 0,20
Fer
reste
La performance de ce matériau, utilisé pour des anodes de protection cathodique, dépend de la formation d’une
fine couche de dioxyde de silicium à la surface de l’anode. Ce film est partiellement protecteur et sa formation est
favorisée si l’alliage contient au moins 14,2 % de silicium (ce qui est toujours le cas dans le Tableau E.1) et, dans
les environnements contenant des halogénures, environ 4 % de chrome (ce qui doit être spécifié puisque cela
n'est pas garanti dans le Tableau E.1).
Les formes d'anode les plus courantes sont des tiges cylindriques et des tubes. Il est recommandé d'installer ces
anodes dans un poussier de coke versé dans la tranchée ou d'utiliser des anodes préemballées avec poussier de
coke à l'intérieur de récipients en acier ou de sacs.
Les applications enterrées sont des déversoirs profonds et verticaux, des déversoirs de surface verticaux ou horizontaux, avec ou sans poussier de coke.
Les taux de consommation varient de 0,1 kg /A par an à 0,5 kg/A par an et dépendent de la composition de l'alliage,
de l’environnement et de la densité de courant maximale appliquée, qui peut aller de 10 A/m2 à 50 A/m2.
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E.3.2
Anodes à oxydes mixtes
Les anodes à oxydes mixtes sont composées de revêtements électrocatalytiques activés sur un substrat en titane
de pureté élevée.
Les revêtements se composent ordinairement d’un mélange d’oxydes hautement conducteurs. Le titane sert de
support pour les oxydes et est protégé par un mince film adhérent qui résiste au passage du courant dans le sens
anodique. Le revêtement d’oxydes est le matériau constitutif de l’anode.
Les formes d’anode suivantes sont principalement utilisées :
a) tubulaire, nues ou préemballées dans des containers métalliques remplis de poussier de coke ;
b) fils et tiges, en général dans des containers métalliques remplis de poussier de coke ;
c) métal déployé ;
d) bandes.
Les anodes à oxydes mixtes (MMO) conviennent à des applications dans l’eau de mer, l’eau douce, la boue et le
sol de préférence dans un poussier de coke.
La densité de courant maximale est comprise entre 35 A/m2 et 50 A/m2 en eau douce, 100 A/m2 dans le sol et dans
du poussier de coke et 500 A/m2 en eau de mer.
Dans les applications enterrées, un dessèchement du déversoir, engendrant une résistance accrue de celui-ci,
a parfois été observé à une densité de courant élevée.
E.3.3
Anodes conductrices en polymère
Ces anodes sont composées d’un matériau anodique à base de carbone, incorporé dans un matériau en élastomère ou en polymère et appliqué sur un conducteur en cuivre.
La densité de courant débité maximale est d’environ 52 mA/m2 et le taux de consommation est négligeable si
l'anode est convenablement enveloppée de poussier de coke et si la densité de courant est faible.
E.4
Aspects techniques relatifs au déversoir
La résistivité du sol et la distance entre anodes influent sur la résistance de terre du déversoir.
Les anodes individuelles peuvent être relativement peu séparées. Néanmoins, si elles sont espacées au moins
d’environ deux fois leur longueur, elles se comportent alors en résistances parallèle pour ce qui concerne les
calculs de résistance électrique à la terre.
Les déversoirs rapprochés peuvent distribuer une grande quantité de courant même si le courant débité de
chaque anode est faible. Il convient en conséquence que le câble collecteur utilisé pour distribuer le courant aux
anodes soit de dimensions appropriées pour éviter une chute significative de tension qui entraînerait une tension
réduite aux anodes plus éloignées.
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Bibliographie
Normes publiées
1. ASTM A518/A518M-99: 2003, Standard specification for corrosion-resistant high-silicon iron castings.
2. EN 12696:2000, Protection cathodique de l’acier dans le béton.
3. EN ISO 8044:1999, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions (ISO 8044:1999).
Autres ouvrages
Ce qui suit est une liste non exhaustive des différents documents européens de base, connus et acceptés comme
bons guides d'application des techniques de protection cathodique.
1. Baeckmann, W.v., Schwenk, W. and Prinz, W., Handbook of cathodic protection [Handbuch des kathodischen
Korrosionsschutzes]. Weinheim : 4e édition, 1999. Texas : 3e édition, 1995.
2. Bianchi, G. and Mazza, F., Corrosion and protection of metals [Corrosione e protezione dei metalli], Milan :
1980.
3. CEOCOR, Guide of the measuring techniques in cathodic protection [Leitfaden der Messtechnik für den
kathodischen Korrosionsschutz ; Guide des techniques des mesures en protection cathodique]. Vienne : 1994.
Paris: 1994.
4. CEOCOR, Practical guide for cathodic protection [Praktischer Leitfaden für den kathodischen Korrosionsschutz ; Guide Pratique de la protection cathodique]. Ehningen bei Böblingen : 1991. Paris : 1991.
5. Lazzari, L. and Pedeferri, P., Cathodic protection, [Protezione Catodica], Milan : CLUP, 1982.