Brevet FR2372245A1 — publié le 19780623

La présente invention a pour objet un dispositif de protection contre la corrosion des structures métalliques immergées dans de l'eau de mer. Les structures metalliques sont particulièrement vulnérables vis-à-vis de la corrosion en eau de mer qui réalisent leur destruction sous l'action d'agents environnants. L'acier est couramment utilisé pour réaliser des coques de navires, des barges, des pontons, des quais, des plates-formes de forage ou autres structures destinées à être immergées au moins partiellement dans de l'eau de mer. Du fait de la conductibilité de l'eau de mer qui forme un électrolyte, et de I'hétérogénéité des surfaces du métal, il se crée une différence de potentiel entre certains points de celle-ci. Même si lton admet qurun métal puisse être parfaitement homogène, il faut considérer que l'eau ne possède pas une concentration identique en tous ses points, ce qui conduit également à la formation dune différence de potentiel entre deux régions qui jouent respectivement le rôle d'anode et de cathode. De plus, l'intervention de présences métalliques externes, notamment dans les ports, favorise les phénomènes d'électrolyse. Il faut également considérer que les structures immergées, et notamment les coques de navires, sont recouvertes d'une peinture dite "antifouling" destinée à éviter la prolifération des microorganismes, tels que des algues qui créeraient une résistance à l'avancement d'un navire. Or, les peintures "antifouling" sont à base de cuivre, ce qui engendre des phenomènes d'électrolyse avec une structure en acier immergée dans de l'eau de mer. Selon les lois électrochimiques, le métal le plus électronégatif joue le rôle d'anode et le plus électropositif joue le rôle de cathode. De plus, il est bien connu que le passage du courant s'accompagne d'une désintégration progressive de l'anode. Partant de ces considérations, il a e été imaginé d'adjoindre à une structure métallique au moins un élément jouant le rôle d'anode qui assurerait la protection de cette structure. Il existe deux types principaux d'anodes, à savoir les anodes dites "consommables", réalisées en un matériau plus électronégatif que celui à protéger, et notamment en zinc lorsque la structure intéressée est en acier. Il existe également des anodes dites à courant "imposé" souvent réalisées en platine, qui sont reliées au pôle négatif d'une source de courant continu. Dans tous les cas, ces anodes doivent être fixées soigneusement, le plus souvent par soudage, sur la partie immergée de la structure, afin que soit réalisée avec celle-ci une liaison électrique certaine et permanente, Ces anodes, et notamment celles du premier type qui s'usiné relativement rapidement, nécessitent un entretien et doivent être changées périodiquement. Pour réaliser un changement d'anodes, il est indispensable de procéder à un carénage dans le cas de navires. s'il s'agit d'un navire de commerce, le temps perdu au carénage constitue une perte financière. Par ailleurs, ces anodes faisant saillies BOUS la surface de la structure à protéger freinent celle-ci, ce qui nécessite une consommation d'énergie plus importante dans le cas de bateau à moteur et constitue un handicap dans le cas de voiliers destinés à la course ou à la croisière rapide. En outre, il n'est pas possible de réaliser, de façon simple un contrôle de la protection conférée par une telle anode, par exemple en mesurant la resistance entre l'anode et la structure immergée, ce qui est important notamment dans le cas d'anodes vissées. Dans le cas de structures très importantes, telles que des plates-formes de forage ou des pontons, il n'est pas possible de procéder à un carénage. Aussi doit-on réaliser le changement d'anodes sur place, ce qui nécessite un travail sous-marin délicat dont le prix de revient est élevé. La présente invention vise à fournir un dispositif réalisant une protection cathodique de structures métalliques immergees ne présentant pas ces inconvénients. A cet effet, ce dispositif comporte un puits réalisé dans le même matériau que la structure à protéger et fixé sur celle-ci par soudage, dont une extrémité débouche dans le fond de la structure et met le puits en communication avec l'eau de mer et dont l'autre extrémité débouche au dessus de la ligne de flottaison de ltensemble, ce ce puits servant de logement à une anode de protection cathodique liée électriquement au puits et, par conséquent, à la structure à protéger. La partie supérieure du puits débouchant au-dessus de la ligne de flottaison, il est évident que l'anode peut être mise en place très facilement depuis l'intérieur même du bâtiment, sans avoir à procéder à un carénage de celui-ci. Il est, par conséquent, possible de procéder rapidement à son changement sans carénage et sans immobilisation du navire. Ce changement d'anodes de par sa simplicité ne nécessite pas une main-d'oeuvre qualifiée pour sa réalisation. Au fur et à mesure de l'usure d'une anode, il est possible de modifier sa position, et éventuellement de réusiner, ou simplement de nettoyer sa face de travail, le bâtiment restant à l'eau, afin de redonner à l'anode son activité maximale par enlèvement des salissures et autres dépôts d'oxydes que comporte la face active. Ce dispositif permet donc de contrôler entièrement le systèméde protection anti-corrosion sous-marin d'un bâtiment sans pratiquement jamais le lever au sec, compte tenu qu'il n'y a pas. en-des sous de la ligne de flottaison de problèmes de corrosion autres que ceux dus à l'électrolyse. Il est également possible de contrôler la résistance minimale entre l'anode et la massé immergée de l'intérieur du bâtiment, à l'aide d'un ohmmètre, ce qui donne une garantie absolue de dissolution de l'anode. Afin d'éviter les risques d'augmentation de résistance entre l'anode et la structure, notamment en raison de la corrosion de la boulonnerie assurant le maintien de l'anode, la tige filetée associée à celle-ci est liée électriquement au puits par un fil conducteur soudé sur ces deux pièces. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de procéder à des mesures périodiques de résistances entre l'anode et le puits Ce dispositif évite toute saillie sous la structure immergée, ce qui supprime toute traînée dans l'eau lorsqu'il s'agit deun- navire. Ce phénomène correspond à une augmentation de la vitesse du navire s'il s'agit d'un bateau de course et à une économie d'énergie de propulsion, dans le cas de navires de commerce. En outre, cette propriété évite tout risque d'arrachement accidentel d'une anode au cours d'un raguage. Avantageusement, le puits est fermé à son extrémité supérieure par un flasque et les moyens de maintien de l'anode sont constitués par une tige métallique filetée solidaire de l'anode, traversant ce flasque, et fixée sur celui-ci par boulonnage. Ceci permet de modifier la position de l'anode au cours de son évolution dans le temps par modification de la position de la tige filetée relativement à l'écrou qui lui est associé. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif associe à une structure à fond plat Figure 2 est une vue très schématique de l'application de ce dispositif à la partie verticale d'un ponton flottant ou a' un quai métallique Figure 3 est une vue très schématique de l'application de ce dispositif à la partie inclinée d'une coque de navire. Le dispositif tel que représenté à la figure 1 comporte, associé au fond d'une structure 2 métallique, un puits 3 vertical réalisé dans le même matériau. Ce puits 3 est fixé par soudage en 4 sur la structure 2, par son extrémité inférieure qui le met en communication avec l'eau de mer. L'extrémité supérieure du puits 3 débouche à l'intérieur du bâtiment au-dessus de la ligne de flottaison 5. Il ne se pose donc aucun problème d'étanchéité particulier à l'extrémité supérieure du puits 3 où l'on a accès par cette extrémité même lorsque le bâtiment flotte. Le puits 3 sert de logement à une anode 6, par exemple réalisée en zinc, dont la face inférieure 7 affleure la surface immergée de la structure 2. Cette anode 6 est montée dans le puits 3 avec interposition d'un manchon 8 en matière synthétique assurant son calage et son guidage. Par ailleurs, cette anode 6 est solidaire d'une tige métallique filetée 9 dont la partie supérieure traverse un flasque métallique 10, vissé en 12 sur l'extrémité supérieure du puits 3. Cette tige filetée 9 est maintenue positionnée relativement au flasque 10 par l'intermédiaire d'écrous 13. Au fur et à mesure de l'usure de l'anode 6, il est donc possible de modifier la position de celle-ci par modification du vissage. Comme montré au dessin, ce dispositif permet un contrôle simple de la résistance minimale entre l'anode et la masse immergée par l'intermédiaire d'un ohmmètre 14, cette mesure s'effectuant à l'intérieur du bâtiment. Les figures 2 et 3 montrent deux variantes d'exécution de ce dispositif. La figure 2 concerne son application a un ponton flottant 15 dans sa partie verticale ou à la protection d'un quai par exemple. Dans ce cas, le puits 3 est incliné par rapporta la verticale, ltessentiel étant que son extrémité inférieure débouche dans une partie immergée de la structure. La figure 3 correspond à une variante de réalisation de ce dispositif dans le cas de son application à l'équipement d'une coque de navire. Dans ce cas, le puits 16 servant de logement à l'anode n'est pas vertical, et son extrémité inférieure débouche dans une face fortement inclinée de la coque. L'extrémité active de l'anode est alors coupée en sifflet, ce qui permet de suivre la forme de la coque et d'offrir une surface active d'anode maximale. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif décrites ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens de fixation de l'anode dans le puits pourraient être différents, ou qutil pourrait s'agir d'une anode à courant imposé alimentée en courant continu sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Si l'application principale de ce dispositif concerne la protection des structures en acier, il peut également tout aussi bien être utilisé pour la protection de structures métalliques réalisées dans d'autres matériaux tels que des alliages d'Aluminium. - REVENDICATIONS 1. - Dispositif de protection contre la corrosion de structu-- res métalliques immergées dans de l'eau de mer, caractérisé en ce qu'il comporte un puits réalisé dans le même matériau que la structure à protéger et fixé sur celle-ci par soudage, dont une extrémité débouche dans le fond de la structure et met le puits en communication avec l'eau de mer et dont l'autre extrémité débouche au-dessus de la ligne de flottaison de l'ensemble, ce puits servant de logement à une anode de protection cathodique liée électriquement au puits et, par conséquent, à la structure à protéger. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anode est associée à des moyens de fixation dans le puits, tels que sa surface inférieure affleure la surface immergée de la structure. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le puits est fermé à son extrémité supérieure par un flasque et en ce que les moyens de maintien de l'anode sont constitués par une tige métallique filetée solidaire de l'anode, traversant ce flasque, et fixée sur celui-ci par boulonnage. 4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le puits et l'anode un manchon de positionnement de celle-ci réalisé en un matériau synthétique. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que la tige métallique filetée assurant le maintien de l'anode est liée électriquement au puits par un fil conducteur soudé sur ces deux pièces. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la mesure où le puits n'est pas vertical ou dans la mesure où le fond immergé de la structure n'est pas plan l'extrémité libre de l'anode est coupée en sifflet pour suivre la forme du fond de la structure.