Protection cathodique
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Vous avez de La protection cathodique permet de protéger un métal contre la corrosion. Le principe de base est de porter le potentiel d'un métal à un niveau dit de passivation. Pour modifier le potentiel du métal à protéger cathodiquement, on utilise une anode installée dans le même électrolyte. Les anodes peuvent être de deux types soit des anodes ayant un potentiel plus électronégatif que le métal à protéger (anode sacrificielle), soit des anodes couplées à un générateur de tension continue imposant une différence de potentiel entre les deux métaux (méthode à courant imposé).
La Protection Cathodique est une technique pour contrôler la corrosion d’une surface métallique en transformant cette surface en la cathode d’une cellule électrochimique. La protection cathodique est utilisée pour protéger les structures métalliques de la corrosion, notamment l’acier, les canalisations d’eau, les oléoducs les réservoirs, les piliers métalliques des jetées, les navires et les plateformes pétrolières.
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[modifier] Origines
La première utilisation de la protection cathodique remonte à 1824, lorsque Sir Humphry Davy, de la British Navy, fixa des morceaux de fer à l’extérieur au dessous de la ligne de flottaison sur le revêtement de cuivre de la coque d’un navire. Le fer se corrode plus facilement sous forme de rouille que le cuivre lorsqu’il est en contact avec la coque si bien que la vitesse de corrosion du cuivre s’en trouve considérablement réduite.
[modifier] La protection cathodique galvanique
Aujourd’hui les anodes réactives ou sacrificielles peuvent avoir différentes formes et sont faites en utilisant des alliages de zinc, de magnésium et d’aluminium. Le potentiel électrochimique, la capacité de courant et le taux de consommation de ces alliages sont supérieur pour la protection cathodique à ceux du fer.
Les anodes sacrificielles sont conçues et choisies pour avoir un potentiel électrochimique plus négatif que le métal de la structure à protéger. Pour que la protection cathodique soit efficace la surface à protéger est polarisée. La force qui sous-tend la protection cathodique est la différence de potentiel électrochimique entre l’anode et la cathode.
Pour déterminer le type et la quantité d'anodes nécessaires pour la protection d'une structure donnée, les facteurs principaux qui interviennent sont la grandeur de la surface exposée à l'agent corrosif (eau de mer, par exemple), la nature de cette surface (matériau, revêtement, rugosité...) et la durée de vie de la structure ou l'intervalle de renouvellement des anodes. La nature de l'agent corrosif (la température et la salinité de l'eau de mer, par exemple) a aussi une influence à prendre en compte dans les calculs.
[modifier] La protection cathodique à courant imposé
Pour des installations plus grandes, les anodes sacrificielles ne peuvent pas délivrer suffisamment de courant pour une protection optimale. Dans les systèmes à courant imposé les anodes connectées à un générateur de courant continu (le redresseur de courant). Ces anodes sont en forme de tube ou de tige compacte de différents matériaux dédiés tels que l'acier, de la fonte, du graphite, des oxydes métalliques, des fils revêtus de platine et de niobium…
[modifier] Tester l'installation
Le potentiel électrochimique est mesuré avec des électrodes de référence. Des electrodes Cuivre-CuivreII sont utilisés pour des structures en contact avec le sol ou de l’eau douce. Des électrodes de Chlorure d’argent sont utilisés pour les applications en eau de mer.
[modifier] Acier galvanisé
Les voitures d’aujourd’hui sont faites avec des pièces d’acier galvanisé (recouvertes de Zinc). L’acier non protégé forme une couche d’oxyde de fer qui est perméable à l’air et à l’eau si bien que la corrosion se poursuit à l’intérieur. En revanche l’oxyde de Zinc produit à la surface de la couche de Zinc est imperméable. Tant que le zinc et l’oxyde de zinc sont intacts (c'est-à-dire tant qu’ils ne sont pas effrités ou rayés) l’acier qu’il y a dessous ne se corrodera pas.
L’acier galvanisé a des propriétés auto-réparatrices, en effet des petites éraflures qui exposeraient l’acier vont se recouvrir de zinc. Ceci se produit parce que le zinc présent autour de l’éraflure va se dissoudre et se déposer sur l’acier en remplaçant celui qui a disparu lors de l’éraflure.
[modifier] Liens exterieurs
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