CH611342A5 - Cathodic protection device - Google Patents

Cathodic protection device

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CH611342A5
CH611342A5 CH618476A CH618476A CH611342A5 CH 611342 A5 CH611342 A5 CH 611342A5 CH 618476 A CH618476 A CH 618476A CH 618476 A CH618476 A CH 618476A CH 611342 A5 CH611342 A5 CH 611342A5
Authority
CH
Switzerland
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anode
protected
sleeve
reactive
metal
Prior art date
Application number
CH618476A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marc Broussoux
Original Assignee
Indarco Sarl
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • C23F13/18Means for supporting electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • C23F13/10Electrodes characterised by the structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/30Anodic or cathodic protection specially adapted for a specific object
    • C23F2213/32Pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description


  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



   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. 

Claims (1)

  1. 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 **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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