MESURES DE PROTECTION CATHODIQUE

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.

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.

- 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

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.

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

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

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 œuvreLe 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

3 RepérageLa 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

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

Position de l’électrode de référence

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

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

Mesure du Potentiel à l’injection

Distance Électrode/Conduite

A l’aide des mesures des potentiels

- Comment contrôler l’isolement de la conduite par rapport à d’autre structures métalliques (/ Gaine ) ?

VPrise de potentiel

Voltmètre

Electrode de référence

Sol

Canalisation enterrée

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

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

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.                                                                     

MESURE DE LA TENSION DE SORTIE DU TRANSFO-REDRESSEUR

V

Voltmètre

Anode déversoir

Sol

Canalisation enterrée

Transfo Redresseur A VA

(+)(-)

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.

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.                                                                                         

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 desréseaux, et mesurer les débits dans chacune des parties ainsi séparées.

MESURE DE L’INTENSITE

Anode déversoir

Sol

Canalisation enterrée

Transfo Redresseur A VA

(+)(-)

AAmpèremètre

Cas du Poste de soutirage

MESURE DE L’INTENSITE

Sol

Canalisation enterrée

Transfo Redresseur A VA

(+)(-)

mV

Shunt

MESURE DE L’INTENSITE

Cas d’une anode réactive

Anode déversoir

Sol

Canalisation enterrée

AAmpèremètre

Prise de potentiel

Plaque bakélite

MESURE ON/OFF

Mesures du Potentiel

Mesure sur site

Quelle sont les mesures possibles

au niveau d’un poste de soutirage?

Quelle sont les mesures possibles

au niveau d’une anode réactive?

Quelle sont les mesures possibles

au niveau d’une Shunt ?

Vos questions