Brevet FR2455240A1 — publié le 19801121

Dispositif de protection cathodique de canalisations immergées La protection cathodique des pipelines immergés ntest pas actuellement convenablement prévisible car elle est calculée sur des fuites d'isolement causées soit lors de la fabrication du pipes soit résultant de mauvais raccords isolants après soudure des pipes sur le pipeline ou encore par des incidents accompagnant la pose, à cela il convient dtajouter ltéven- tuel vieillissement de ltisolement lui-même et l'apparition dtincidents au cours d'exploitation de la canalisation. Actuellement, les hypothèses de base sont donc très arbitraires. Par ailleurs, dans le cas de pipelines ensouillés, comme dans celui de pose à forte profondeur, on ne peut écarter lthypothèse de devoir procéder -relativement localement- à des protections cathodiques pour telle importante déchirure dtun isolement par exemple. La détection d'abord, ltinter- vention ensuite, soulèvent de réels problèmes très coûteux et longs à résoudre. La présente invention a pour objet de remédier à cet état de fait en permettant dtabord un diagnostic aisé de la présence ou non dtune attaque électro-chimique et de sa localisation approximative ~ ensuite, une intervention à distance relativement facilitée pour effectuer les opérations d'approvisionnement en métal consommable ou pour la mise en place dtautres moyens de protection. L'idée est la suivante : séparer mécaniquement la fonction protection de la fonction mécanique puisque, à ltordinaire, ltélectrode est directement à fixer sur le pipeline. Dans notre cas, l'électrode ntest plus fixée sur le pipeline. Cette idée sera mieux comprise par ce qui suit : La canalisation protégée d'un revêtement isolant porte tous les cinq kilomètres ou plus une connection électrique isolée qui la relie électriquement à un dispositif séparé, lequel reçoit éventuellement les instruments de mesure jugés nécessaires, les matériaux ou les générateurs électriques assurant la protection cathodique. Cette disposition a ltavantage de faciliter l'examen en service des attaques électro-chimiques, de détecter leur présence, leur ampleur et de les localiser partiellement dtune part; d'autre part de permettre d'assurer une protection en service qui soit adaptée aux défauts d'inté- grité du revêtement grâce à des facilités apportées à l'examen dtune agression électro-chimique, de son amplitude, et à la technologie de réapprovisionnement en matériaux consommables. Dans le cas de pipelines ensouillés, par exemple, le réapprovisionnement en anode consommable oblige à localiser d'abord l'anode initiale, à la désensouiller et à refixer une nouvelle anode sur le pipeline. Selon notre procédé, on a séparé les fonctions pipeline et protection cathodique : l'intervention est alors reportée sur des postes aisément loca Irisables, distribués tous les cinq ou dix kilomètres, postes faciles à surveiller et sur lesquels sera reportée la protection cathodique. Dans le cas de pipelines posés à grande profondeur, on aura avantage à retenir une solution où le poste de protection est placé sur un flotteur relié au pipeline, et ainsi donc dégagé des problèmes que pose l'assise d'une canalisation à moitié ou complètement enfouie dans la vase. Une telle solution est décrite dans la figure 1 ~ la figure 2, quant à elle, représente un automate d'intervention permettant ltexamen des anodes et leur remplacement éventuel. Sur la figure 1, le pipeline 10 est pourvu d'un revêtement extérieur protecteur en polyéthylène, ou constitué d'un film mince d'epoxies, de polyuréthane ou autres. Il porte par endroit des connections électriques 11 qui sont reliées par un conducteur élastique (ressort) isolé 12, le- quel passe par un bracelet 13 fixé longitudinalement sur le pipe pour rejoindre par le cible 31 un flotteur 33. Ce cible transite en 37 à l'intérieur du flotteur jusqu'à une prise de contact 38 sur laquelle est connectée une anode cylindrique consommable 39. Par ailleurs, le flotteur 33 est relié au bracelet par un filin 32.La forme hémisphérique de la partie supérieure du flotteur facilitera son identification et sa loca lisation ; sa forme générale cylindrique est adaptée à la convection avec un automate décrit en figure 2, automate destiné à vérifier ltusure de lSanode et à en assurer le remplacement. Selon les conditions de pose du pipeline, il peut y avoir nécessité de relier mécaniquement le flotteur au pipeline pendant ltimmersion de celui-ci, pour libérer ensuite le flotteur une fois le pipeline allongé sur le fond. Dans ces conditions, le flotteur est attaché provisoirement par une manille 14 sur les cliquets 19 du bracelet 13 i le flotteur est appuyé sur ltassise 18. Ce bracelet 13 peut, dans une certaine mesure, tourner autour du pipeline 10 par les rouleaux 16. I1 est constitué de deux mâchoires 14 et 15. Le cable dtattache du flotteur est lié à la patte 20 et le câble électrique 31 est relié a la prise 21.Entre la prise 21 et la connection 11 sur le pipeline, la liaison électrique est réalisée par un cible spiralé 12 qui encaisse ltéventuel déplacement angulaire du flotteur autour du pipeline. Cette possibilité de rotation du bracelet est une nécessité,-soit que lton ne puisse connattre la génératrice du pipeline qui viendra en appui sur le sol pendant la pose, soit que des structures immergées sont utilisées pour aider à la pose du pipeline, ce qui oblige à une orientation déterminée du flotteur pour transiter au travers de ces structures. Lorsque le pipeline est déposé, on libère le flotteur. Dans le schéma, la libération des cliquets 19 sera commandée,par exemple,par action mécanique extérieure, ou par allumage dtune toupille explosive ou encore par un système de transmission ultrasonore non représenté. Le flotteur 33 comporte des tambours~35 et 36 pour le câble 31 et le filin 32 qui se dérouleront lors de la libération du flotteur. I1 comporte un puits central supérieur destiné à recevoir les anodes consommables. Sur la figure 2, est schématisé un véhicule d'examen et dtintervention. Ce véhicule, soutenu par le filin 51, est pourvu dtune série de bras 57 destinés à assurer ltaccostage sur le flotteur et le bridage de ce véhicule sur le flotteur lors de ltopération dtintroduction d'une anode. Il est pourvu de transducteurs de repérage ultrasonore 53, de caméra 60 et de flash lumineux 61 ~ ainsi que dtorganes moteurs 54 permettant de corriger sa position. I1 vient staccoster sur le flotteur par sa face hémisphérique 56. Il possède également un robot à mouvement axial et radial 58, à ltextrémité duquel est figurée une anode de remplacement 65. Ces schémas de principe qui relèvent de technologies connues montrent combien la standardisation des organes dtaccostage et de fixation simplifie et accélère les opérations dsexamen de l'anode et de son éventuel réapprovisionnement. Rien ntempeche également, sur les principes évoqués, de disposer un organe de mesure de potentiels électriques, ou bien -en lieu et place de l'électrode de zinc- de disposer un générateur électrique autonome de longue durée. Revendications l. Procédé de protection cathodique de pipelines protégés d'un revAete- ment isolant, selon lequel l'anode est délibérément séparée mécanique ment du pipeline tout en lui restant reliée électriquement par câble, et où le réceptacle de ltanode est conçu pour répondre aux opérations de surveillance et de remplacement des produits consommables. 2. Dispositif selon la revendication 1 où le réceptacle de ltanode est un flotteur comportant une prise électrique étanche sur laquelle sera raccordées les anodes consommables, flotteur relié par filin à un bracelet solidaire du pipeline, et électriquement à une connection étanche sur le pipeline par l'intermédiaire du bracelet. 3. Dispositif selon la revendication 2 où un bracelet est utilisé pour l'attache provisoire du flotteur sur le pipeline pendant la pose de celui-ci, flotteur qui sera libéré ultérieurement par une commande à distance ~ où le flotteur comporte des tambours de réserve de cible électrique et de filin dSattache. 4. Méthode de remplacement des électrodes consommables faisant intervenir un robot télécommandé capable de se solidariser momentanément sur le flotteur et dtintroduire une anode dans un contact électrique porté par le flotteur.