Question

Protection cathodique : je cherche un guide pratique

Answer 1

La protection cathodique est un procédé de protection de structures métalliques contre la corrosion. Les métaux à partir de laquelle ces structures sont faits - souvent - acier sont sujettes à la corrosion par une réaction d'oxydation quand ils sont en contact fréquent avec l'eau. La réaction implique le métal donnant des électrons et est favorisée par des traces de sels dissous dans l'eau, ce qui provoque l'eau pour agir comme un électrolyte. La corrosion peut donc être considéré comme un processus électrochimique. La protection cathodique transforme la structure métallique dans une cathode - une électrode chargée positivement - en mettant en place une cellule électrochimique à l'aide d'un métal plus électropositif que l'anode, de sorte que la structure ne perd pas les électrons à son environnement.

Answer 2

Cette méthode de protection peut être utilisé sur des tuyaux et des réservoirs souterrains;  structures hors-sol, comme les pylônes électriques;  et partiellement structures, tels que les navires et les plates-formes de forage immergée. Il peut également être utilisé pour protéger les tiges d'acier à béton armé. Les métaux qui sont plus résistants à la corrosion ont tendance à être plus cher que l'acier et peuvent manquer de la force nécessaire, afin acier protégé contre la corrosion est généralement la meilleure option, bien que d'autres métaux qui peuvent corroder peuvent également être protégés de cette façon.

Answer 3

Il existe deux principales méthodes de protection cathodique qui cherchent à empêcher cette corrosion en fournissant une source alternative d'électrons. Dans la protection galvanique, un métal ayant un potentiel redox potentiel plus négatif que le métal à protéger est connectée à la structure par un fil isolé, en formant une anode. Le magnésium, avec un potentiel redox de -2,38 volts est souvent utilisé à cette fin - d'autres métaux couramment utilisés sont l'aluminium et le zinc. Cette procédure met en place une cellule électrique avec un courant circulant de l'anode à la structure, qui agit comme la cathode. L'anode perd des électrons et est corrodé;  pour cette raison, il est connu comme un «anode sacrificielle».

Answer 4

Acier se compose principalement de fer, qui a un potentiel d'oxydoréduction de -0,41 volts. Cela signifie qu'il aura tendance à perdre des électrons dans un milieu qui a un potentiel redox négatif inférieur, tel que l'eau, qui peut entrer en contact avec ce métal sous forme de pluie, de la condensation ou humide, sol environnant. Des gouttelettes d'eau en contact avec le fer forment une cellule électrochimique dans laquelle le fer est oxydé par la réaction Fe ->  Fe2 + + 2e-. Les ions fer II (Fe2 +) passent en solution dans l'eau, alors que les électrons circulent à travers le métal, et au bord de l'eau, une interaction des électrons, de l'oxygène et de l'eau produit l'hydroxyde (OH-) des ions par la réaction:  O2 + 2H2O + 4e-->  4OH. Les ions négatifs d'hydroxyde réagissent avec les ions fer II positifs dans l'eau, filmogène insoluble dans l'hydroxyde de fer II (Fe (OH) 2), qui est ensuite oxydé en oxyde de fer III (Fe2O3), mieux connu sous le nom de rouille.

Answer 5

Un problème avec la protection cathodique galvanique est que, finalement, l'anode est corrodée au point où elle ne fournit plus de protection et doit être remplacé. Un système de protection cathodique de remplacement est impressionné courant de protection cathodique (CIPC). Ceci est similaire à la méthode galvanique, à l'exception qu'une alimentation électrique est utilisé pour générer un courant électrique de l'anode vers la structure à protéger. Un courant continu (DC), par opposition au courant (AC) en alternance, est requis, de sorte qu'un redresseur est utilisé pour convertir l'AC à DC. Cette méthode permet d'obtenir une protection beaucoup plus durable que le courant est fourni à l'extérieur au lieu d'être produite par la réaction de l'anode avec son environnement, si bien que la durée de vie de l'anode est fortement augmentée.