FR2538004A1 - Procede de protection cathodique d'objets en aluminium - Google Patents

Abstract

POUR PROTEGER UN OBJET 1 EN ALUMINIUM CONTRE LA CORROSION ELECTROCHIMIQUE EN MILIEU AQUEUX, NOTAMMENT EN EAU DE MER, ON MESURE LE POTENTIEL CATHODIQUE V DE CET OBJET PAR RAPPORT A UNE ELECTRODE DE REFERENCE 2 EN CONTACT AVEC CE MILIEU, PUIS ON RELIE CET OBJET, LORSQUE SON POTENTIEL CATHODIQUE V APPROCHE D'UNE VALEUR V POUR LAQUELLE S'AMORCE LA CORROSION, A UNE SOURCE DE TENSION NEGATIVE PAR RAPPORT AU POTENTIEL MESURE SUR CET OBJET, DE MANIERE A ABAISSER LE POTENTIEL CATHODIQUE DE CET OBJET JUSQU'A UN NIVEAU INFERIEUR A LADITE VALEUR V D'AMORCAGE DE LA CORROSION; ENSUITE, UNE FOIS CE POTENTIEL CATHODIQUE LARGEMENT ABAISSE, ON SEPARE CET OBJET DE LADITE SOURCE DE TENSION NEGATIVE. POUR EVITER LA CORROSION ALCALINE, LE BRANCHEMENT DE L'OBJET AVEC LA SOURCE DE TENSION NEGATIVE SE FAIT PAR COURTES PERIODES DE 0,01 S A 2 SECONDES, SELON UN CYCLE DE PREFERENCE AUTOMATIQUE.

Description

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Procédé de protection cathodique d'objets en aluminium L'invention a trait à un procédé de protection cathodique d'un objet en aluminium ou en alliage d'aluminium (cet alliage étant ci-après désigné simplement comme "aluminium", pour plus de commodité) contre la corrosion électrochimique, en diminuant périodiquement et brièvement le potentiel cathodique de cet objet lorsque ce potentiel s'approche de la valeur à laquelle

cette corrosion s'amorcerait.

L'aluminium est un métal léger, bon conducteur de la chaleur, ayant une assez forte résistance à la corrosion en atmosphère neutre Aussi son utilisation s'est-elle récemment développée largement pour des éléments structurels d'appareillage chimique et pour des récipients, par exemple On sait cependant que lorsque des éléments structurels en aluminium sont utilisés dans des régions d'échangeurs de chaleur et de réservoirs exposées directement à l'eau de mer ou à de l'eau industrielle (ci-après généralement désignées comme "eau") ils deviennent souvent sujets à corrosion en piquetures ou intergranulaire,

formes de corrosion- irrégulière attribuables à une cause électro-

chimique Cette corrosion au contact de l'eau est provoquée par une différence de potentiel entre l'eau et Vlobjet en

aluminium A titre de protection -contre cette corrosion électro-

chimique des alliages d'aluminium utilisés dans des environne-

ments exposés à l'eau, comme décrit ci-dessus, l'application d'un revêtement d'oxyde anodique ou d'un film de peinture à la surface de ces matériaux sont devenues d'une utilisation pratique courante et empêchent cette corrosion dans une certaine mesure Mais lorsqu'on se fie uniquement à un revêtement d'oxyde ou à une couche de peinture, on ne peut-pas en attendre à long terme une protection suffisante contre la corrosion, parceque ces revêtements et ces films de peinture ont leurs propres défauts potentiels, et parceque le revêtement d'oxyde

se dégrade, tandis que la peinture s'écaille en service prolongé.

Une méthode connue pour protéger contre la corrosion électrochimique des objets métalliques plongés dans l'eau est celle qui fait usage d'une anode sacrifiée, et qui consiste à relier au matériau métallique à protéger une pièce d'un autre métal présentant dans l'eau un potentiel naturel inférieur à celui du matériau à protéger Ceci abaisse en permanence le potentiel du métal à protéger dans l'eau à une valeur inférieure à celle du potentiel donnant lieu à une corrosion en piqûres. On connaît d'autre part la méthode dite de protection cathodique qui met en jeu la formation d'un faible courant anti-corrosion à partir d'une source de courant externe, courant qu'on fait circuler entre l'objet à protéger et une

contre-électrode plongée dans l'eau, ce qui abaisse en perma-

nence le potentiel du métal à protéger dans l'eau à une valeur inférieure à celle donnant lieu à piqûres Ces méthodes sont largement utilisées pour la protection de l'acier o elles

procurent de bons résultats.

Les auteurs de la présente invention ont entrepris diverses études pour rechercher une méthode capable de

protéger aussi bien des objets en-aluminium ayant un revête-

ment d'oxyde anodisé ou une couche de peinture que des objets en aluminium non revêtu, plonges dans l'eau, contre les piqûres ou contre la corrosion intergranulaire en utilisant une anode sacrifiée ou bien en recourant au procédé de protection cathodique Toutefois, dans tous ces essais, l'emploi d'une anode sacrifiée n'a pas réussi à protéger l'aluminium avec des résultats aussi bons que ceux obtenus pour la protection de l'acier La raison de cet échec est que l'aluminium est à la différence de l'acier un métal amphotère qui se dissout dans les acides aussi bien que dans

les alcalins -

On sait que, pour qu'un alliage d'aluminium donné reste stable dans l'eau pendant longtemps sans subir de corrosion appréciable, il y a lieu de maintenir le potentiel de ce métal-dans l'eau dans une gamme étroite comprise entre environ 0,3 V à O,4 V en dessous du potentiel donnant lieu à piqûres, et ce dernier potentiel Toutefois, cette gamme est légèrement variable selon la nature des éléments d'alliage incorporés à l'aluminium ou selon l'environnement dans lequel l'alliage d'aluminium se trouve plongé dans l'eau Il est donc nécessaire, pour protéger l'aluminium en faisant usage de ces procédés connus, de maîtriser le potentiel cathodique de l'objet en aluminium à protéger dans la totalité du volume de cet objet, de manière à maintenir autant que possible ce potentiel cathodique dans la gamme de stabilité indiquée ci-dessus Lorsque l'électrode sacrifiée est constituée d'un métal ayant un potentiel relativement proche du potentiel naturel de l'aluminium dans l'eau, la partie de l'objet en aluminium qui est voisine de l'anode sacrifiée pourra être maintenue à un potentiel convenable grâce au courant cathodique circulant entre l'aluminium et l'anode sacrifiée Par contre, il n'est pas possible de-maîtriser suffisamment le potentiel

des parties de cet objet qui sont éloignées de l'anode sacrifiée,-

parceque le débit de courant cathodique est abaissé par la résistance électrique de l'eau Ces parties éloignées sont

de ce fait inévitablement sujettes à corrosion.

D'autre part, lorsque l'anode protectrice est constituée d'un métal dont le potentiel naturel est suffisamment inférieur à celui de l'aluminium pour permettre de matriser le potentiel même dans les parties d'aluminium éloignées de cette anode, la partie de l'objet en aluminium proche de cette anode est exposée à un potentiel excessif qui tend à provoquer le phénomène de corrosion alcaline, dû précisément à l'excès de précaution anti-corrosion Il en est également ainsi lors de l'application de la méthode de protection cathodique faisant appel à une source de courant externe O Ainsi, lorsqu' on règle la tension de cette source de manière a maintenir dans une gamme convenable le potentiel cathodique de la partie de l'objet à protéger, proche de la contre-électrode, le potentiel de la partie plus éloignée n'est pas suffisamment

abaissé Par contre, lorsqu'on cherche à abaisser suffisam-

ment ce potentiel dans les parties éloignées de la contre-

-électrode, le potentiel de la partie voisine de cette électrode se trouve trop abaissé, ce qui tend à provoquer

la corrosion alcaline de l'aluminium.

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Comme indiqué ci-dessus, lorsqu'on utilise la méthode classique avec anode sacrifiée ou la méthode de protection cathodique avec une source de courant externe, il est difficile de maîtriser suffisamment le potentiel cathodique dans tout le volume de l'objet en aluminium, pour l'y maintenir dans la gamme stable Cette difficulté a restreint notablement l'application du procédé à anode sacrifiée pour la protection

des objets en aluminium.

La présente invention a pour but de surmonter les incon-

vénients rencontrés, comme indiqué ci-dessus, dans le procédé classique de protection cathodique de l'aluminium au moyen

d'une électrode sacrifiée.

Le procédé selon l'invention, pour la protection catho-

dique de l'aluminium contre la corrosion en milieu aqueux, consiste à établir un circuit électrique direct entre l'objet en aluminium et une source de potentiel électronégatif par rapport au potentiel cathodique de cet objet pendant une brève période chaque fois que le potentiel cathodique de l'objet en aluminium, mesuré par rapport à une électrode de référence en contact avec le milieux aqueux s'élêve jusqu'à une valeur limite supérieure prédéterminée, en général pas plus haute et de préférence un peu plus basse que le potentiel cathodique auquel la corrosion s'amorceraitv ce qui a pour effet d'abaisser par intermittence le potentiel cathodique

de l'objet en aluminium.

Selon une forme de mise en oeuvre de l'invention, la source de potentiel électronégatif est une anode sacrifiée en contact avec le milieu aqueux et reliée par intermittence

à un circuit électrique aboutissant à l'article à protéger.

L'électrode de référence pourra être une électrode séparée prévue à cet effet, ou bien l'électrode sacrifiée elle-même

qui pourra ainsi servir aussi d'électrode de référence.

Selon une autre forme de mise en oeuvre, on établit par intermittence un circuit électrique entre l'article'à protéger

et une source externe de potentiel négatif.

L'invention sera décrite ci-après plus complètement, en se référant au dessin annexé qui illustre une première forme de mise en oeuvre de l'invention, et dans lequel: les Fig la et lb représentent schématiquement deux réalisations typiques dé cette première forme de mise en oeuvre; la Fig 2 est un graphique montrant, en fonction du temps, l'évolution du potentiel cathodique d'un objet en aluminium destiné à être protégé au moyen du procédé selon l'invention, et la Fig 3 montre schématiquement une réalisation typique d'une deuxième forme de mise en oeuvre de l'invention, avec une source

de courant externe.

La Fig la représente un objet l en aluminium, plongé dans l'eau, qu'il s'agit de protéger contre la corrosion, et une

électrode de référence 2 placée sous l'eau près de l'objet l.

Bien qu'il soit possible d'utiliser pour cette électrode de référence 2 une électrode standard telle qu'une électrode au calomel saturée, il n'est pas nécessaire de se limiter à ce type d'électrode On peut aussi utiliser efficacement une électrode en zinc ou en magnésium, ou en un alliage d'un de ces métaux présentant un potentiel d'électrode relativement

stable malgré les changements pouvant survenir dans l'environne-

ment externe L'objet 1 en aluminium et l'électrode 2 de référence sont reliés par des fils conducteurs à un dispositif 3 destiné à mesurer le potentiel, de manière à former des circuits 6 et 6 ' de mesure du potentiel Lorsque le potentiel cathodique V de l'objet 1 en aluminium par rapport à l'électrode de référence 2, mesuré par le dispositif de mesure 3, s'élève à une valeur limite supérieure prédéterminée Vu 2 le dispositif de mesure 3 émet un signal vers un relai électrique 5 Une anode sacrifiée 4 est placée sous Veau et est reliée par le relai 5 à l'objet 1, ce qui établit les circuits de courant cathodique 7 et 7 ' Normallement, ces circuits 7 et 7 ' restent à l'état ouvert, c'est à dire débranchés Mais lorsque l'objet 1 atteint le potentiel limite supérieur Vu, le signal émis par le dispositif de mesure 3 actionne le relai 5 de manière à fermer, pendant une courte période, les circuits de courant cathodique 7 et 7 ' Pendant cet instant, une liaison électrique

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directe est établie entre l'objet 1 et l'anode sacrifiée 4.

Ainsi, le courant cathodique V de l'objet 1 en aluminium se

trouve abaissé par intermittence.

La Fig lb montre une autre réalisation de la premiere forme de mise en oeuvre de 1 invention Tandis que dans le schéma de la Fig la l'électrode de référence 2 est placée sous l'eau séparément par rapport à l'électrode sacrifiée 4 ',

le schéma de la Fig lb ne comporte pas d'électrode de réfé-

rence 2 séparée, et c'est l'télectrode sacrifiée 4 D qui joue le rôle d'électrode de référence, de telle sorte que lorsque le potentiel cathodique V de l'objet 1 par rapport à l'anode sacrifiée 4 ' atteint la valeur-limite supérieure prédéterminée Vu, le dispositif 3 de mesure du potentiel émet un signal pour actionner le relai 5 qui ferme, pendant un court instant, les circuits 7 et 7 ' de courant cathodique, permettant ainsi à un courant de court-circuit de s'établir entre l'objet 1 en aluminium et l'anode sacrifiée 4 ', Ainsi, le potentiel

cathodique de cet objet 1 se trouve abaissé par intermittence.

La Fig 2 montre, en fonction du temps, les variations du potentiel cathodique qui se produisent dans la partie de l'objet i qui est relativement proche de l'anode sacrifiée 4 ou 4 ', selon qu'on utilise-le schéma de la Fig la ou celui

de la Fig lb avec une électrode sacrifiée en magnésium.

Dans le graphique-de la Fig 2, l'axe vertical est une échelle du potentiel cathodique de l'aluminium (par rapport une électrode saturée au calomel) et l'axe horizontal est l'échelle des temps On voit sur ce graphique que lorsque le potentiel

cathodique V de l'objet 1 en aluminium, par rapport à l'élec-

trode de référence 2 (ou par rapport à l'électrode sacrifiée 4 ' dans la Fig lb) mesuré par le dispositif de mesure 3 s'élève et atteint le point a 1 correspondant à la limite supérieure prédéterminée Vu, le signal émis par ce dispositif de mesure 3

actionne le relai 5 pour fermer les circuits de courant catho-

dique 7 et 7 ' et établir pendant un instant un courant de court-circuit entre l'anode sacrifiée 4 ou 4 ' et l'objet 1 en aluminium Il en résulte que le potentiel cathodique V de

cet objet 1 est brusquement abaissé jusqu'au point b 1.

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Lorsque les circuits de courant cathodique 7 et 7 ' sont ensuite ouverts, le potentiel cathodique V commence immédiatement à remonter Sa montée est rapide dans sa phase initiale, puis progressive dans la phase suivante, comme le montre la courbe b 1-a 2 Lorsque le potentiel cathodique V de l'objet atteint à nouveau le point a 2 correspondant à la -limite supérieure Vu,

le dispositif de mesure 3 émet le signal actionnant le relai 5.

Le potentiel V de l'objet 1 se trouve à nouveau abaissé jusqu'au point b 2 et remonte ensuite ensuivant la courbe b 2-a 3 '

En résumé, le procédé selon l'invention prévoit un abaisse-

ment intermittent du potentiel cathodique de l'objet en aluminium,

par le moyen qui consiste à établir pendant un instant un court-

-circuit entre cet objet et une anode sacrifiée, chaque fois

que ce potentiel atteint sa limite supérieure prédéterminée Vu-

Dans le procédé selon 1 linvention, la limite supérieure Vu qu'il y a lieu de prédéterminer sera choisie au voisinage du

potentiel donnant lieu à l'apparition de piqûres dans l'en-

vironnement d'utilisation de l'objet en aluminium (par exemple, environ 0,70 V par rapport à une électrode au calomel pour de l'aluminium nuance A 1100 utilisé en eau de mer), ou à une valeur d'environ 50 m V en dessous de ce potentiel donnant lieu à piqûres Toutefois, cette limite peut varier un peu selon' la nature des éléments d'alliage dans l'aluminium ou selon l'environnement Dans le cas ci-dessus, l'électrode sacrifiée est de préférence constituée d'un alliage présentant un potentiel d'électrode -inférieur d'environ 0,3 V à 0,8 V au potentiel

cathodique de l'objet à protéger dans ce même environnement.

Toutefois, lorsque l'objet à protéger est utilisé dans un environnement o la corrosion alcaline n'a pas tendance à s'amorcer trop facilement, l'anode sacrifiée pourra avoir-un potentiel inférieur d'au moins 1 V à celui de l'objet en aluminium Catte anode sacrifiée pourra être choisie en fonction de l'environnement parmi différentes compositions

connues dans lesquelles le magnésium est l'élément prépondé-

rant, et qui sont couramment utilisées pour la protection cathodique des ouvrages en acier Il n'y a pas besoin de définir très exactement la période t pendant laquelle on établit un court-circuit entre l'objet à protéger et l'anode sacrifiée lorsque le potentiel cathodique de l'aluminium a atteint sa valeur limite supérieure En général, la durée de cette période se situe entre 0,01 et 2 secondes On peut accroître cette durée jusqu'à plusieurs secondes, sauf si le milieu corrosif est tel que l'aluminium doive s'y trouver

particulièrement exposé au risque de corrosion alcaline.

Comme déjà décrit ci-dessus, le procédé selon l'invention vise à réaliser un abaissement intermittent ou périodique du potentiel de l'objet en aluminium plongé dans l'eau,-en établissant pendant un instant un circuit entre cet objet et une anode sacrifiée, chaque fois que le potentiel cathodique de l'aluminium s'élève jusqu a une valeur proche du potentiel donnant lieu à la formation de piqûres Ainsi, le potentiel de l'aluminium se trouve en permanence maintenu à une valeur inférieure au potentiel donnant lieu à piqûres, et l'aluminium se trouve donc ainsi protégé sans faute contre les piqûres et

contre la corrosion intergranulaire.

En outre, comme le montre la Fig 2, étant donné que la remontée du potentiel de l'aluminium, après interruption du court-circuit entre ce métal et l'anode sacrifiée, est initialement rapide, et ensuite progressive, la période pendant laquelle l'aluminium est exposé à des conditions de corrosion alcaline est extrêmement courte, d'autant plus

que le phénomène de corrosion alcaline présente un certain -

délai d'amorçage Donc, même lorsque le potentiel cathodique se trouve abaissé momentanément dans la gamme de valeurs correspondant à la corrosion alcaline, il n'y a pratiquement

aucun risque d'apparition de cette forme de corrosion.

Par comparaison au procédé classique de protection cathodique, le procédé selon l'invention permet d'utiliser une anode sacrifiée ayant un potentiel électronégatif suffisamment plus fort que celui de l'aluminium pour obtenir une protection de tout le volume ou toute la masse d'un objet

donné en aluminium, contre la corrosion électrochimique-

donnant lieu à des piqûres ou à de la corrosion inteirgranu-

laire, sans aucun risque de donner lieu à une corrosion alcaline De plus, étant donné que le procédé selon l'invention

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prévoit de rendre intermittent le passage de courant entre l'objet à protéger et l'anode sacrifiée, il présente encore un autre avantage, à savoir que la consommation d'anode sacrifiée est considérablement plus faible qu'avec le procédé classique qui nécessite une circulation permanente de ce

courant anti-corrosion-

Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après se

référant à troîi exemples d'application'.

On a préparé un échantillon découpé dans une tôle d'alu-

minium A 1100 ( 800 mm de long x -100 mm de large et 1 mm d'épaisseur) et on l'a soumis à l'expérimentation suivante On a formé des passages d'au d'environ 5 ma de large sur

les deux côtés de l'échantillon dans le sens de sa longueur.

On a placé à environ 10 cm d'un bout de l'échantillon une anode sacrifiée (en alliage de Mn Type Az 63 contenant 6,0 % Mg, 3,0 % AI et 0,2 % Zn) mesurant 40 mm de large, mm de long et 15 mm d'épaisseur O On a ensuite établi un circuit électrique permettant de créer par intermittence un

court circuit entre l'anode sacrifiée et l'échantillon.

L'essai a été réalisé en eau de mer naturelle & environ 20 'C qu'on a fait circuler dans les passages d' eau a une vitesse

d'environ 20 cm/s.

On a utilisé comme électrode de référence une électrode standard au calomel disposée au delà du bout de l'échantillon à l'opposé de l'anode sacrifiée Chaque fois que le potentiel de l'échantillon, mesuré par rapport à l'électrode de référence, atteignait une limite supérieure prédéterminée (fixée à -0,70 V par rapport à une électrode au calomel saturée), un dispositif de mesure de tension émettait un signal créant un court-circuit dans le circuit de courant cathodique pendant une brève période (fixée à 0,2 seconde) Ainsi, le potentiel de l'échantillon

était réglé par intermittence.

Au cours de cette expérience, poursuivie pendant dix mois, il ne s'est produit aucune piqûre et on n'a pas observé de

corrosion alcaline.

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Exemp 1 e_ 2 On a préparé un échantillon en tôle d'aluminium A 1100 aux mêmes dimensions que dans l'Exemple 1, et on l'a soumis aux essais suivants On a formé des passages d'eau semblables à ceux de l'Exemple 1, sur les deux côtés de l'échantillono A environ 10 cm d'un bout de ces passages d'eau, on a disposé une électrode (en alliage de Mn type Az 63 contenant 6,0 % Mg, 3,0 % AI et 0,2 % 5 Zn) de mm de large, 70 mm de long et 15 mm d'épaisseur, pour servir à la fois d'électrode de référence et d'anode sacrifiée On a utilisé pour cet essai de l'eau de mer naturelle, la même que

dans l'Exemple 1, en la faisant cirduler à environ 20 cm/seconde.

Chaque fois que le potentiel de l'échantillon, mesuré au moyen d'un dispositif de mesure, par rapport au potentiel de l'électrode servant à la fois d'électrode de référence et d'anode sacrifiée, s'élevait à sa limite supérieure prédéterminée (fixée à -0,70 V par rapport à une électrode au calomel saturée), le dispositif de mesure émettait un signal créant un court-circuit dans le circuit de courant cathodique pendant une brève période (fixée à 0,10 O seconde) Ainsi O le potentiel de l'échantillon a été réglé par intermittenceo Au cours de cet essai qui s'est poursuivi pendant dix mois, il ne s'est produit absolument aucune piqûre, et on n'a pas

observé de corrosion alcaline -

A titre de comparaison, un échantillon pareil à celui de l'Exemple 2 avec une anode sacrifiée (constituée du même alliage que celle de l'Exemple 1) attachée à une de ses extrémités, a été soumis à un essai similaire sans interruption du courant anti-corrosion Environ un mois après le début de la mise en circulation d'eau de mer, la partie de l'échantillon proche de l'anode sacrifiée présentait une surface rendue rugueuse par

corrosion alcaline.

La Fig 3 montre une réalisation typique de la deuxième forme de mise en oeuvre de l'invention Cette figure représente un objet 11 en aluminium plongé dans l'eau, et qu'il s'agit de n 1 2538004 protéger contre la corrosion Une électrode de référence 12 est placée dans l'eau près de l'objet 11 Elle pourra être constituée par une électrode au calomel, mais il n'est pas nécessaire de se limiter à ce seul type d'électrode On peut notamment utiliser une électrode contenant du zinc ou du magné- sium et présentant un potentiel relativement stable même lorsque des changements ont lieu dans l'environnement L'objet à protéger il et l'électrode de référence 12 sont reliés par des fils conducteurs à un appareil de mesure 13 pour former des circuits 17 et 17 ' de mesure du potentiel Lorsque le potentiel cathodique V de l'objet 11 par rapport à l'électrode de référence, mesuré par l'appareil de mesure 13, s'élève et atteint une valeur limite supérieure prédéterminée Vu e l'appareil 13 émet un signal vers un relai 15, Le circuit comporte en outre une contre-électrode 14 constituée d'une matière insoluble, conductrice de l'électricité, telle, par exemple, que de l'oxyde

de fer magnétique ou du titane revêtu de-platine Cette contre-

électrode 14 et l'objet Il sont reliés par le relai 15 à une

source de courant externe 16, par les circuits 18 et 18 '.

Normalement, ces circuits restent ouverts, et se forment pendant un temps très court lorsque le potentiel de l'objet 11 rejoint sa valeur limite supérieure Vu Lt'appareil de mesure 13 actionne

alors le relai 15 qui ferme momentanément ces circuits 18 et 18 '.

Pendant cette brève période, un courant anodique ou ndgatif fourni par la source 16 circule entre l'objet en aluminium et la contre-électrode 14 de manière à abaisser le potentiel

cathodique de cet objet 11.

Typiquement, ce potentiel cathodique varie, dans le schéma de la Fig 3, d'une manière semblable à celle représentée Fig 2 pour le cas de la Fig 1 Ainsi, en se reportant à nouveau à la Fig 2, lorsque le potentiel cathodique V de l'obj et 11, mesuré sur l'électrode de référence 12, atteint sa valeur supérieure Vu le relai 15 ferme les circuits 18 et 18 ', ce qui fait qu'une tension négative fournie par la source extérieure 16 est appliquée brièvement sur l'objet 11, dont le potentiel V tombe alors brusquement au point b 10 Lorsque cesse l'application de cette tension externe, le potentiel V de l'objet il commence immédiatement à remonter Cette remontée est tout d'abord rapide

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puis devient ensuite progressive, comme le montre par exemple la courbe bl-a 2 Lorsque la tension V remonte ainsi au point a 2, qui correspond à la limite supérieure Vu, l'appareil de mesure 13 actionne à nouveau le relai et la tension V se trouve à nouveau brusquement abaissée jusqu'au point b 2, et ainsi de suite. Dans la-forme de réalisation représentée Fig 3, il est désirable de fixer la limite supérieure Vu du Potentiel de l'objet en aluminium à une valeur proche de celle donnant lieu à des piqûres (par exemple, environ -0,70 V par rapport à une électrode au calomel saturée pour de l'aluminium nuance A 1100 utilisé en eau de mer), ou à environ 50 m V sous ce potentiel de piqûre, cette limite pouvant toutefois varier selon la composition de l'alliage d'aluminium ou selon la nature du milieu dans lequel cet alliage est utilisé Il est souhaitable que la tension négative fournie par la source externe 16 soit telle qu'elle abaisse rapidement le potentiel cathodique de l'objet Il à une valeur située à environ 0,3 V à 0,8 V au dessous de la valeur limite supérieure Vu Toutefois, lorsque l'objet 11 est utilisé dans un environnement peu susceptible de favoriser la corrosion alcaline, cette chute du potentiel cathodique, par rapport à la limite supérieure, pourra atteindre 1 V et plus L'application de cette tension négative sur l'objet 11 pourra être réalisée en réglant la tension de la source externe à un niveau fixe Alternativement, on peut établir une limite inférieure VL pour le potentiel cathodique, au lieu de régler la tension de la source externe Dans ce cas, lorsque le potentiel cathodique tombe jusqu'à la valeur inférieure VL après application de la-tension négative, l'appareil de mesure 13 détecte cet abaissement de V par rapport à la tension de l'électrode de référence 12 et actionne le relai 15 qui ouvre automatiquement les circuits 18 et 18 ' Ceci permet de disposer d'une gamme étendue de tensions négatives tout en maintenant constante l'amplitude de variation du potentiel cathodique de

l'objet à protéger.

La durée de l'application de la tension négative sur l'objet en aluminium au cours d'un cycle peut varier selon la

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valeur de la tension négative externe et selon la nature de l'environnement, mais il est désirable qu'elle ne dépasse pas quelques secondes afin d'éviter d'exposer l'aluminium au risque de corrosion alcaline qui peut survenir lorsque le potentiel de l'objet se trouve pendant un temps appréciable abaissé à un niveau correspondant à cette zone de risque De préférence, cette durée ne devrait pas dépasser 1 seconde, et elle peut se situer entre quelques centièmes et quelques dixièmes de seconde Ainsi, la période d'exposition au risque de corrosion alcaline est extrêmement courte Il y a lieu de rappeler en outre que l) amorçage de cette corrosion présente une phase de latence Il n'y a donc pratiquement aucun risque de corrosion alcaline pendant cette brève période Même lorsque la tension négative appliquée à l'aluminium est forte par comparaison à celle qu'on utilise dans le procédé classique de protection cathodique faisant usage d'une source de courant externe qui doit nécessairement débiter en régime constant, le risque de corrosion alcaline pouvant être entraîné par cette forte tension

est insignifiant.

La mise en pratique de la forme de réalisation représentée à la Fig 3 sera illustrée par l'exemple ci-après v On a soumis une plaque d'aluminium A1100 de 800 x 100 î x 1 mm aux essais suivants; On a formé des passages d'eau d'environ 5 mm sur les deux

côtés de l'échantillon A environ 10 cm d'un bout de lléchantil-

lon, on a placé une contre-électrode en ferrite, de 10 mm de diamètre et 10 minm de long On a établi, entre cette électrode et l'échantillon, un circuit électrique commandé par le relai 15 de manière à transformer par intermittence l'échantillon en cathode On a fait circuler dans les passages d'eau de l'eau de mer naturelle à environ 20 'C, à une vitesse d'environ 20 cm/ seconde. Une électrode de référence au calomel a été disposée vers l'autre bout de l'échantillon Chaque fois que le potentiel de

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l'échantillon, mesuré par rapport à l'électrode de référence, atteignait la valeur limite supérieure prédéterminée (fixée à -0,70 V), le signal émis par un appareil de mesure de ce potentiel fermait automatiquement le circuit de courant cathodique pendant une brève période (fixée à 0,06 seconde) Ainsi, la tension négative venant de la source de courant externe (en l'espèce, une source à tension constante de -2,5 V) était appliquée de manière répétée entre l'échantillon et la

contre-électrode Au cours de cet essai, le potentiel catho-

dique de l'échantillon montait et descendait alternativement à intervalles de 2 à 3 secondes, environ, entre sa valeur limite supérieure et une valeur inférieure d'environ 0,6 V

à cette limite supérieure.

Au cours de cet essai, poursuivi pendant dix mois, il ne s'est produit absolument aucune piqûre, et on n'a pas observé

de corrosion alcaline.

Aux fins de comparaison, ce même échantillon a été soumis à la même procédure d'essai, sauf qu'on a omis de faire passer le courant anticorrosion Une semaine après la mise en route de la circulation d'eau de mer, on a observé la formation de piqûres.

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Claims (6)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1 Procédé de protection d'un objet en aluminium contre la corro-

sion électrochimique dans un milieu aqueux avec lequel cet objet est en contact au moins partiel, caractérisé par le fait de mesurer le potentiel cathodique de cet objet ( 1) par rapport à une électrode de référence ( 2) en contact avec ce milieu aqueux, puis de relier directement cet objet, lorsque son potentiel

cathodique approche d'une valeur pour laquelle s'amorce la cor-

rosion, à une source de potentiel électronégatif par rapport au

potentiel mesuré sur cet objet, de manière à abaisser le poten-

tiel cathodique de cet objet jusqu'à un niveau inférieur à ladite

valeur d'amorçage de la corrosion, et ensuite, une fois ce po-

tentiel cathodique largement abaissé, de séparer cet objet de

ladite source de potentiel électronégatif.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on relie électriquement l'objet à protéger et ladite source de potentiel

électronégatif pendant une période de 0,01 seconde à 2 secondes.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source électronégative est une anode sacrifiée ( 4) qui est en contact au

moins partiel avec le milieu aqueux.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite anode sacrifiée ( 4) est également utilisée comme électrocnde référence. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par-le fait de mettre en contact avec ledit milieu aqueux une électrode ( 2) distincte de ladite anode sacrifiée ( 4) et destinée à jouer le

rôle d'électrode de référence.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la souice de potentiel électronégatif est une contre-électrode ( 14,Fig 3) en contact avec le milieu aqueux et reliée à une source externe ( 16) de courant négatif par rapport audit potentiel cathodique

de l'objet à protéger.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ten-

sion négative de ladite source externe excède le niveau de potentiel auquel on abaisse le potentiel cathodique de l'objet à protéger, et caractérisé en outre en ce qu'on sépare cet objet de ladite-source lorsque le potentiel cathodique de cet

objet atteint un niveau inférieur VL prédéterminé.