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REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection cathodique par anode réactive disposée au voisinage immédiat d'un objet souterrain métallique, caractérisé en ce que l'anode réactive (2) entoure l'objet à protéger (1), qu'elle est en forme de couronne en métal plus électronégatif que celui de l'objet à protéger (1), et qu'elle est fixée mécaniquement avec contact électrique audit objet par l'intermédiaire de moyens de fixation (3, 4, 7, 9), en métal semblable à celui de l'objet, disposés de façon à éviter tout couple galvanique au point de contact de l'anode réactive (2) et de l'objet (1), partant toute corrosion indésirable de ces points.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent un manchon (9) dont l'intérieur est taraudé pour se visser sur l'objet à protéger (1).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent un manchon (3) muni de pattes (4) à souder sur ledit objet (1) de façon à maintenir un espace entre ledit objet et la couronne réactive (2).
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent des vis-pointeaux (7) disposées de façon à maintenir un espace entre ledit objet (1) et la couronne réactive (2).
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent un manchon (8) muni de vis-pointeaux (7).
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent des vis-pointeaux vissées dans une bague en acier (6) noyée au moins partiellement dans l'anode (2).
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (3, 8) est revêtu d'une couche isolante (5), afin de limiter le passage du courant d'autocorrosion de l'anode.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couronne (2) est de forme polygonale (10) et de section polygonale.
La présente invention concerne un dispositif de protection cathodique par anode réactive disposée au voisinage immédiat de l'objet à protéger, applicable à la protection des tubes de canalisations souterraines.
On sait que les canalisations souterraines en acier sont sujettes à la corrosion causée non seulement par les agressions chimiques, mais également soit par des courants galvaniques s'échangeant avec les masses métalliques avoisinantes, soit par l'effet des courants vagabonds qui sont trés nombreux dans les agglomérations et en particulier aux abords des voies de chemin de fer et de tramway.
Le principe de la protection cathodique consiste à soumettre l'objet à protéger à un potentiel négatif suffisamment bas pour qu'il s'oppose à la migration des ions métalliques vers l'électrolyte.
On connaît deux procédés principaux de protection cathodique: la protection par soutirage de courant et la protection par anode réactive.
La protection par soutirage de courant consiste à faire circuler un courant continu entre une anode passive et l'objet à protéger.
Cette méthode est utilisée généralement pour la protection d'ouvrages de grande dimension.
Les inconvénients et les dangers de cette méthode sont:
la nécessité d'implanter des anodes aussi loin que possible de toute autre structure métallique:
- la création d'un champ électrique intense s'étendant sur de grandes distances:
- I'interférence de ce champ sur les structures voisines de l'ouvrage protégé qui les corrode aux points les plus rapprochés;
l'obligation d'acquérir des servitudes pour les câbles et anodes;
- les risques de rupture de ces câbles lors de travaux ultérieurs.
La protection cathodique par anode réactive consiste à relier électriquement l'objet à protéger à une grande anode de métal plus électronégatif que le métal de l'objet à protéger, tous deux baignant dans le même électrolyte constitué par le sol.
Les inconvénients de ce procédé sont:
- la création d'un champ électrique qui est suffisamment vaste pour interférer sur les ouvrages voisins;
- I'obligation d'acquérir des servitudes pour les câbles et anodes:
- le risque de rupture des câbles par des travaux ultérieurs.
Le problème à résoudre est de protéger des tubes enterrés dans des zones où le sous-sol renferme de nombreuses installations telles que conduites, câbles d'énergie, câbles de télécommunication, etc. La protection cathodique ne doit créer qu'un minimum d'interférences et de dangers pour les ouvrages voisins; elle doit pouvoir s'étendre avec de nouveaux branchements, extension de réseau, etc.; elle doit pouvoir s'appliquer sur des tubes discontinus du point de vue électrique.
Le dispositif de protection cathodique par anode réactive selon la présente invention satisfait à toutes ces conditions, du fait que l'anode réactive entoure l'objet à protéger, qu'elle est en forme de couronne en métal plus électronégatif que celui de l'objet à protéger, et qu'elle est fixée mécaniquement avec contact électrique audit objet par l'intermédiaire de moyens de fixation, en métal semblable à celui de l'objet, disposés de façon à éviter tout couple galvanique par contact direct de l'anode réactive et de l'objet, partant toute corrosion indésirable des fixations.
Le dispositif selon la présente invention s'applique tout particulièrement à des tubes de toute dimension enterrés ou immergés, qui peuvent être soudés ou raccordés entre eux par des manchons ou des brides sans continuité électrique: ce dispositif est particulièrement intéressant pour des canalisations discontinues du point de vue électrique.
Le dessin annexé montre un exemple d'application de la présente invention pour la protection d'un tube.
Les fig. 1 et 2 montrent respectivement la vue en coupe et en plan de l'anode en forme d'écrou vissé sur un tube à protéger.
Les fig. 3 et 4 montrent respectivement en coupe et en plan la fixation d'une anode par l'intermédiaire d'un manchon muni de pattes soudées sur le tube à protéger.
Les fig. 5 et 6 montrent la fixation de l'anode sur un tube au moyen de vis-pointeaux vissées respectivement dans une bague en acier noyée dans l'anode, et dans un manchon intérieur en acier.
Revenons aux fig. 1 et 2. La matière active 2 est supportée par un manchon intérieur fileté 9, le tout ayant la forme d'un grand écrou à six pans qui se visse directement sur le tube 1 à protéger.
Dans les fig. 3 et 4, la matière active 2 est supportée par un manchon 3 muni de pattes 4 qui sont soudées sur le tube 1. Afin de diminuer l'autocorrosion de l'anode, le manchon 3 est recouvert d'une couche de résine synthétique 5.
La fig. 5 montre la fixation de l'anode 2 au moyen de vispointeaux 7 qui se vissent dans une bague en acier 6 noyée dans l'anode.
La fig. 6 montre également la fixation de l'anode au moyen de vis-pointeaux 7, celles-ci se vissant dans un manchon 8 intérieur, manchon qui est isolé par une couche de résine synthétique 5.
On remarque que, dans toutes ces exécutions, la fixation de l'anode sur le tube à protéger se fait par l'intermédiaire de métal semblable à celui de l'objet à protéger, de telle sorte qu'aux points de contact entre la couronne et l'objet à protéger il n'existe aucun couple galvanique susceptible de corroder ces points de contact.
De plus, le manchon 3 ou 8 est recouvert d'une couche isolante de résine synthétique 5, de façon à éviter le passage d'un
courant entre la surface extérieure de ce manchon et la matière active 2.
Bien entendu l'anode réactive en forme de couronne peut être réalisée en plusieurs pièces afin de faciliter sa mise en place.
Les matières réactives utilisables sont: I'aluminium et ses alliages, le zinc et ses alliages, le magnésium et ses alliages.
Il est clair que cette anode se dissout lentement avec le temps, mais, lors de l'installation des canalisations, elle sera dimensionnée de façon que sa durée de vie corresponde approximativement à la durée de vie de toute l'installation.
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CLAIMS
1. Device for cathodic protection by reactive anode arranged in the immediate vicinity of a metallic underground object, characterized in that the reactive anode (2) surrounds the object to be protected (1), that it is in the form of a crown in metal more electronegative than that of the object to be protected (1), and that it is mechanically fixed with electrical contact to said object by means of fixing means (3, 4, 7, 9), in metal similar to that of the object, arranged so as to avoid any galvanic torque at the point of contact of the reactive anode (2) and the object (1), hence any undesirable corrosion of these points.
2. Device according to claim 1, characterized in that said fixing means comprise a sleeve (9) whose interior is threaded to screw onto the object to be protected (1).
3. Device according to claim 1, characterized in that said fixing means comprise a sleeve (3) provided with tabs (4) to be welded onto said object (1) so as to maintain a space between said object and the reactive ring ( 2).
4. Device according to claim 1, characterized in that said fixing means comprise needle screws (7) arranged so as to maintain a space between said object (1) and the reactive ring (2).
5. Device according to claim 1, characterized in that said fixing means comprise a sleeve (8) provided with needle screws (7).
6. Device according to claim 1, characterized in that said fixing means comprise needle screws screwed into a steel ring (6) embedded at least partially in the anode (2).
7. Device according to claim 1, characterized in that said sleeve (3, 8) is coated with an insulating layer (5), in order to limit the passage of the autocorrosion current of the anode.
8. Device according to claim 1, characterized in that said ring (2) is of polygonal shape (10) and of polygonal section.
The present invention relates to a cathodic protection device by reactive anode arranged in the immediate vicinity of the object to be protected, applicable to the protection of underground pipe tubes.
It is known that underground steel pipes are subject to corrosion caused not only by chemical attacks, but also either by galvanic currents exchanging with the neighboring metallic masses, or by the effect of stray currents which are very numerous in built-up areas and in particular in the vicinity of railways and tramways.
The principle of cathodic protection consists in subjecting the object to be protected to a sufficiently low negative potential so that it opposes the migration of metal ions towards the electrolyte.
Two main methods of cathodic protection are known: protection by current withdrawal and protection by reactive anode.
Protection by current draw-off consists in circulating a direct current between a passive anode and the object to be protected.
This method is generally used for the protection of large-scale structures.
The disadvantages and dangers of this method are:
the need to implant anodes as far as possible from any other metal structure:
- the creation of an intense electric field extending over great distances:
- the interference of this field on neighboring structures of the protected structure which corrodes them at the closest points;
the obligation to acquire easements for cables and anodes;
- the risk of these cables breaking during subsequent work.
Cathodic protection by reactive anode consists in electrically connecting the object to be protected to a large anode of metal more electronegative than the metal of the object to be protected, both bathed in the same electrolyte formed by the ground.
The disadvantages of this process are:
- the creation of an electric field which is large enough to interfere with neighboring structures;
- the obligation to acquire easements for cables and anodes:
- the risk of cables breaking due to subsequent work.
The problem to be solved is to protect tubes buried in areas where the basement contains many installations such as pipes, power cables, telecommunications cables, etc. Cathodic protection must create only a minimum of interference and danger for neighboring structures; it must be able to expand with new connections, network extension, etc .; it must be able to be applied to discontinuous tubes from an electrical point of view.
The reactive anode cathodic protection device according to the present invention satisfies all these conditions, owing to the fact that the reactive anode surrounds the object to be protected, that it is in the form of a metal crown which is more electronegative than that of the object. to be protected, and that it is mechanically fixed with electrical contact to said object by means of fixing means, made of metal similar to that of the object, arranged so as to avoid any galvanic torque by direct contact with the reactive anode and the object, hence any unwanted corrosion of the fasteners.
The device according to the present invention applies most particularly to tubes of any dimension buried or submerged, which can be welded or connected to each other by sleeves or flanges without electrical continuity: this device is particularly advantageous for discontinuous pipelines from the point electric sight.
The accompanying drawing shows an example of application of the present invention for the protection of a tube.
Figs. 1 and 2 respectively show the sectional and plan view of the anode in the form of a nut screwed onto a tube to be protected.
Figs. 3 and 4 show respectively in section and in plan the fixing of an anode by means of a sleeve provided with lugs welded to the tube to be protected.
Figs. 5 and 6 show the fixing of the anode on a tube by means of needle screws screwed respectively in a steel ring embedded in the anode, and in an internal steel sleeve.
Let us return to figs. 1 and 2. The active material 2 is supported by a threaded inner sleeve 9, the whole in the form of a large hexagon nut which is screwed directly onto the tube 1 to be protected.
In fig. 3 and 4, the active material 2 is supported by a sleeve 3 provided with tabs 4 which are welded to the tube 1. In order to reduce the autocorrosion of the anode, the sleeve 3 is covered with a layer of synthetic resin 5 .
Fig. 5 shows the fixing of the anode 2 by means of needle screws 7 which are screwed into a steel ring 6 embedded in the anode.
Fig. 6 also shows the fixing of the anode by means of needle screws 7, the latter screwing into an internal sleeve 8, which sleeve is insulated by a layer of synthetic resin 5.
Note that, in all these executions, the fixing of the anode on the tube to be protected is done by means of metal similar to that of the object to be protected, so that at the points of contact between the crown and the object to be protected there is no galvanic couple liable to corrode these contact points.
In addition, the sleeve 3 or 8 is covered with an insulating layer of synthetic resin 5, so as to prevent the passage of a
current between the outer surface of this sleeve and the active material 2.
Of course, the reactive anode in the form of a crown can be produced in several parts in order to facilitate its installation.
The reactive materials which can be used are: aluminum and its alloys, zinc and its alloys, magnesium and its alloys.
It is clear that this anode dissolves slowly over time, but, when installing the pipelines, it will be sized so that its service life approximately corresponds to the service life of the entire installation.