Brevet FR2298716A1 — publié le 19760820

L'invention concerne la protection contre la corrosion des structures métalliques immergées, notamment des coques de navires en acier. Pour assurer cette protection on connaît le procédé qui consiste à immerger une anode dont le potentiel est suffisant pour rendre 11 acier cathode, de manière qu'un courant électrique circule entre les électrodes, c'est-à-dire entre la structure et l'anode, et annule ainsi les effets des courants de corrosion ou vagabonds. Les structures métalliques à protéger sont de différents types, depuis les ouvrages à la mer ou en eau douce, tels que navires, citernes de pétroliers, pipe-lines, rideaux de palplanches, jetées, portes d'écluses, jusqu'aux ouvrages enterrés tels que conduites, canalisationsj réservoirs à mazout, prises de terre. Quand aux anodes elles sont de deux types principaux, soit des anodes insolubles de titane platiné, de graphite ou d'alliages de plomb, soit des anodes réactives de magnésium, d'aluminium ou le plus souvent de zinc. La réalisation de cette pile acier/électrolyte/anode nécessite une connexion électrique parfaite permettant la circulation d'un certain débit de courant, en même temps naturellement qu'une bonne fixation mécanique de l'anode sur la structure. Les essais pratiques antérieurs ont montré que le procédé le plus simple, qui consiste à bloquer chaque anode sur un goujon ou une patte soudée sur la coque, ne permet pas d'assurer une bonne liaison électrique car, après quelques mois d'utilisation, il se produit des dépôts cal cairo-magnésiens qui s'insinuent entre les pièces métal pliques bloquées l'une contre l'autre, avec parfois également des incrustations de coquillages ou une usure des éléments de la jonction. I1 s'est donc révélé nécessaire, soit de réaliser la fixation mécanique de l'anode et sa jonction électrique à la coque par des moyens séparés, ce qui complique beaucoup la réalisation et ne donne pas toute satisfaction, soit de réaliser la soudure directe de l'amie d'acier que comporte l'anode sur la structure, les soudures étant ensuite avivées et reconditionnées par le même ensemble de couches de peinture que a structure. Dans ce cas, lors de chaque remplacement d'une anode, après usure de celleXci, on est obligé de briser cette soudure et de recommencer chaque fois le même travail délicat de finition. Le but de l'invention est de réaliser une jonction boulonnée assurant tout à la fois une bonne fixation mécanique de l'anode et une bonne connexion électrique équivalente à celle obtenue par soudage tout en demeurant démontable. L'invention consiste à souder sur la coque ou structure un goujon fileté muni dsune embase et sur lequel se visse un écrou de fixation, et à interposer entre l'amie de l'anode et cette embase ainsi qu'entre cette-âme-et-cet écrou ou sa rondelle, une pièce intermédiaire en métal bon conducteur d'une résistivité inférieure à'1O microhms x cm qui est en contact à la fois avec les deux faces de l'amie de l'anode en passant à travers le trou de fixation, des moyens étant en outre prévus pour assurer un bon contact électrique entre la base et cet intermédiaire. En particulier cet intermédiaire-peut être constitué par plusieurs lamelles en cuivre soudées ou soUdo-brasées sur la base et se redressant perpendiculairement le long du goujon pour permettre le montage de l'amie de l'anode à l'aide d'un orifice unique, les extrémites libres de ces lamelles étant ensuite rabattues sur l'autre face de cette âme et bloquées par serrage de l'écrou sur le goujon, de préférence par l'intermédiaire 'd'une rondelle crantee. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de divers modes de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessin annexé, sur lequel: la fig. 1 est une vue en élévation de la partie essentielle de la jonction à pattes flexibles soudées; la fig. 2 est une coupe axiale de la jonction ainsi réalisée; la fig. 3 est une coupe éclatée d'une variante de réalisation avec base crantée; la fig. 4 est une coupe éclatée d'une autre variante de réalisation avec intermédiaire sur l'amie de l'anode. Dans le mode-préféré-de réalisation de l'invention, représenté sur les fig. 1 et 2,'la jonction se présente sous la forme d'un ensemble pré-fabriqué comportant une embase 1 e acier, au centre de laquelle est soudé un goujon fileté 2. Contre ce goujon ou parallèment à lui est disposé un certain nombre de lamelles flexibles 3 en métal bon conducteur dont l'extrémité inférieure 4 repliée à angle droit s'applique sur la base 1 contre laquelle elle est fixée. Ces lamelles sont réalisées en un métal dont la résistivité est inférieure à 10 microhms x cm, et de préférence en cuivre dont les ions ont la propriété d'empecher les dépôts calcairo-magnésiens et les salissures de se produire. Dans ce cas les extrémités inférieures 4 sont soudées ou brasées sur la base 1. L'ensemble selon la fig. 1 ainsi pré-fabriqué est fixé sur la osque d'acier 5 ou sur la structure à protéger au moyen de points ou dSun cordon de soudure 6 comme représenté sur la fig. 2. Le goujon 2, la base > et sa soudure 6 sont ensuite reconditionnés par une couche protectrice, par exemple de zinc ou d'un produit approprié, m.ai-s en prenant soin de ne pas revetir les lamelles intermeaialres , en particulier sur leurs faces destinées à venir en contact arec l'anode. Sur l'ensemble ainsi préparé on peut alors venir planer l'anode 7 moulé autour d'une ame 8 généralement en acier doux et comportant un ou plusieurs trous 9 au travers duquel passent à la fois le gouJon 2 et les lamelles 3. Une des faces de l'âme 8 vient s'appliquer directement sur les parties 4 des lamelles en cuivre, non protégées comme exposé ci-dessus, et les prolongerments libres de ces lamelles s sont ensuite rabattues sur l'autre face de l'âme ont représenté en 3a sur la flg. 2. On serre alors le tout à laide d'un écrou 10 se vissant sur le goujon 2, en interposant de préférence une rondelle crantée li s'opposant au desserrage. Naturellement, l'écrou 10 et sa rondelle il sont également en acier et revêtus d'une couche de protection, par exemple de zinc. Le blocage de l'écrou produit donc tout à la fois une bonne fixation mécanique indesserrable de l'anode sur la structure 5 et une bonne Jonction electr que, d'une part entre la coque 5 et la base 1 grâce au cordon de soudure 6, d'autre part entre la base 1 et chacune des lamelles 3 grâce à la soudo-brasure des parties 4, et enfin entre les lamel les et l'âme 8 par le contact simultané de chaque lamelle 3 sur les deux faces de l'âme, lequel contact est très intime grâce au serrage énergique de-ltéerou 10 ee qui assure une parfaite conductibilité électrique.Par ailleurs à l'usage la présence de cet intermédiaire 3-en cuivre nu entre les diverses parties d'acier émet des-ions cuivre qui empêchent la formation de dépôts caleairo-magnésiens entre les pièces d'acier. I1 en résulte que cette bonne conductibilité électrique est assurée jusqutà 11 usure complète de l'anode 7. Enfin, il est clair qu'après usure de l'anode 7 il demeure possible de dévisser- l'écrou 10 pour retirer la rondelle il et l'âme 8 restante, en mettant à profit la ductilité du cuivre pour redresser les parties 3a dans la position rectiligne initiale correspondant à la fig. 1. On peut alors replacer une électrode neuve et la fixer comme prêeédemment, c'est-à-dire d'une manière extrêmement efficace et en meme temps rapide. A titre de variante, pour assurer le contact électrique entre la partie 4 des lamelles 3 et la base 1, on peut, comme dans I1 exemple représenté sur la fig. 3, pratiquer un crantage 12 sur la face supérieure de la base 1 sous forme de stries paralleles ou concentriques. Ceci permet plus facilement de réaliser la couche protectrice sur l'en, semble de la base 1 et du goujon 2 après soudure sur la coque comme précédemment mais sans avoir à se soucier des lamelles 3 qui, étant à ee moment absentes, ne peuvent recevoir la protection. Ces lamelles, simplement repliées à angle droit comme il apparat sur la fig. 3, sont placées ensuite séparément juste avant la mise en place de l'électrode qui s opère de la mememanière qu'exposé préeédemment en donnant exactement le meme aspect que sur la fig. 2. Dans ce cas, le contact électrique intime entre la base 1 et les parties 4 en cuivre est assuré grâce aux stries d'acier 12 qui mordent dans le cuivre sous lteffet de la pression avec les mêmes avantages que précédemment. En outre, lors du démontage de l'âme 8 après usure de l'élec- trode 7, on n' a même plus besoin de redresser les parties 3a rabattues sur l'autre face de l'âme puisqu'après enlèvement de I'écrou 10 et de la rondelle 11 il suffit de tirer sur l'âme pour que ces lamelles viennent avec elle. Ces lamelles sont ensuite récupérées ou plus simplement remplacées par des neuves. A titre de variante encore on peut dans l'exemple précédent placer d'avance les lamelles à cheval sur l'âme 8 pour faciliter la mise en place et l'enlèvement. Dans ce cas il est alors préférable de remplacer les diverses lamelles par un oeillet de révolution 3b serti en place autour de l'orifice 9 comme dans l'exemple représenté sur la fig. 4. Grâce à ce sertissage circulaire on peut avoir encore un meilleur contact entre l'âme 8 et l'intermédiaire 3b. D'autre part, dans les trois derniers exemples on peut remplacer le crantage 12 de la base 1 par une rondelle crantée supplémentaire lla disposée entre le dessus de la base 1, qui est alors lisse, et le dessous de l'intermédiaire comme représenté sur la fig. 4. Cette rondelle crantée, grâce à ses arêtes vives mordant le métal, joue alors le role du crantage 12 et non celui de frein d'écrou. Enfin, bien que le cuivre soit préférable pour la raison exposée ci-dessus, il est également possible à titre de variante d'utiliser pour la confection des lamelles 3 ou de la pièce intermédiaire en général un métal différent, par exemple un alliage cuivreux, tel que du laiton ou du maillechort, ou encore un métal non cuivreux tel que de l'aluminium. Naturellement, le terme d'âme s'entend dans un sens général et s'applique à la partie de l'anode utilisée pour sa fixation, qu'elle soit ou non en matériau non consommable. REVENDICATIONS 1. Dispositif de jonction mécanique et électrique d'une anode de protection cathodique sur une structure à protéger en acier ou métal ferreux, du type dans lequel l'anode est munie dlune âme en métal comportant au moins un orifice pour permettre la fixation mécanique au moyen d'un goujon fileté et d'un écrou, dispositif caractérisé par le fait que la jonction électrique est obtenue simultanément avec la jonction mécanique au moyen d'un pièce intermédiaire en métal bon conducteur d'une résistivité inférieure à 10 microhms x cm s'appliquant à la fois sur les deux faces de ladite âme avec des moyens pour assurer un bon contact électrique entre cette pièce intermédiaire et la structure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce intermédiaire -est en cuivre. 3. Dispositif une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le goujon fileté est soudé sur la structure à protéger par l'intermédiaire d'une base. 4. Dispositif selon la revendication 3 > caractérisé par le fait que l'intermédiaire est constitué par une ou plusieurs lamelles s'étendant le long du goujon fileté et dont une extrémité repliée S angle droit est soudée ou brasée sur la base et reçoit directement une face de l'âmes tandis que l'autre extrémité est destinée à etre rabattue par dessus l'autre face de l'âme avant serrage de l'écrou. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ensemble du goujon fileté de son écrou, de sa rondelle éventuelle et due son embase ainsi que du cordon de soudure sur la structure se trouve revêtu d'une couche de protection, de préférence en zine, à l'exclusion des lamelles conductrices qui demeurent nues, en particulier sur leurs faces en contact avec l'âme. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen pour assurer le contact électrique entre l'intermédiaire et la base est constitué par un crantage de la face de cette base entourant le goujon. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le contact électrique entre la pièce intermédiaire et la base est åssuré par l'interposition entre les deux d'une rondelle crantée. 8. Dispositif selon une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que la pièce intermédiaire est constituée par une ou plusieurs lamelles séparées repliées en U en place ou à l'avance pour épouser les deux faces de l'âme à l'entour du trou de fixation. 9. Dispositif selon une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que la pièce intermédiaire est constituée par un oeillet en métal mince serti à l'entour de 11 orifice de fixation de l'âme.