Principe
Toute protection cathodique déplace le potentiel d'un ouvrage métallique vers les valeurs négatives jusqu'à supprimer la corrosion. Dans un système à courant imposé, la force motrice provient d'une alimentation électrique plutôt que d'un couple galvanique. La borne négative du redresseur est raccordée à l'ouvrage et sa borne positive à un lit d'anodes enfoui dans le sol, suspendu dans l'eau ou installé à l'intérieur d'un appareil. Le courant quitte les anodes, traverse l'électrolyte et entre dans l'ouvrage, qui devient la cathode du circuit. Les matériaux d'anode sont choisis pour se consommer très lentement : oxydes métalliques mixtes sur titane, fonte à haute teneur en silicium, graphite et titane ou niobium platiné sont des choix courants.
Courant imposé ou anodes sacrificielles
| Aspect | Courant imposé | Anodes sacrificielles |
|---|---|---|
| Source d'énergie | Redresseur externe | Potentiel galvanique du zinc, de l'aluminium ou du magnésium |
| Débit | Réglable | Fixé par le matériau d'anode et l'électrolyte |
| Meilleur usage | Grands ouvrages nus ou mal revêtus, sols à forte résistivité | Ouvrages plus petits ou bien revêtus, protection locale |
| Exploitation | Exige alimentation, surveillance et entretien | Aucune alimentation, mais les anodes doivent être remplacées une fois consommées |
| Risque d'interférence | Peut causer une corrosion par courants vagabonds sur les ouvrages étrangers voisins | Faible |
L'inversion des raccordements est un danger connu : si les câbles sont permutés, l'ouvrage devient l'anode et se corrode rapidement.
Surprotection et revêtements
Plus de courant n'est pas mieux. À des potentiels trop négatifs, l'eau est réduite à la surface de l'acier, produisant des ions hydroxyle et de l'hydrogène. L'alcalinité attaque l'adhérence du revêtement et provoque le décollement cathodique et le cloquage, tandis que l'hydrogène atomique peut fragiliser les aciers à haute résistance. Le choix du revêtement et l'exploitation de la PC sont donc liés : les revêtements des ouvrages protégés sont choisis pour leur résistance éprouvée au décollement cathodique, et les potentiels sont maintenus dans la plage fixée par les critères de protection. Critères et méthodes de relevé sont définis dans des normes comme NACE SP0169 pour les canalisations enfouies et immergées, et ISO 15589-1 pour les pipelines terrestres.
Qui la conçoit
La conception d'un système à courant imposé — demande de courant, disposition du lit d'anodes, dimensionnement du redresseur, essais d'interférence et relevés de mise en service — relève d'un spécialiste qualifié en protection cathodique. L'applicateur de revêtements fournit l'autre moitié du système : un revêtement sain et compatible qui réduit la demande de courant, et la réparation des dommages au revêtement, en coordination avec le spécialiste en PC afin que le revêtement et les niveaux de protection restent compatibles.