FR2726083A1 - Procede de controle d'un reseau de conduites metalliques enterrees sous protection cathodique et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procede de controle d'un reseau de conduites metalliques enterrees sous protection cathodique et dispositif pour sa mise en oeuvre Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un réseau de conduites métalliques enterrées. Le procédé de l'invention consiste à mesurer la résistivité moyenne rho du sol (2) le long d'une conduite (1), mesurer en surface (8), au niveau d'un poste de soutirage (4), au moins deux valeurs parmi le potentiel apparent (Um) de la conduite, le potentiel apparent (Ud) du déversoir (6), au moyen d'une même électrode de référence (10) et la tension (Vs ) aux bornes du poste de soutirage, calculer la surface limite du défaut d'isolement au-delà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée et comparer la valeur de surface limite calculée avec au moins un critère d'acceptabilité prédéterminé de façon à obtenir un diagnostic favorable ou défavorable sur l'état de protection de la conduite selon les résultats de cette comparaison. L'invention s'applique notamment à la détermination de la sensibilité des réseaux à développer des creux de potentiel et des corrosions sous écran électrique.

Description

La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un réseau de conduites métalliques, par exemple en acier, revêtues, enfouies dans un électrolyte, par exemple enterrées dans un sol ou immergées dans un terrain marécageux, et sous protection cathodique et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Les réseaux de conduites métalliques véhiculant un fluide à haute pression sont généralement protégés contre la corrosion à l'aide d'une protection dite passive et d'une protection active dite cathodique.
La protection passive consiste généralement à revêtir la conduite d'une ou de plusieurs couches d'un revêtement isolant approprié, par exemple du polyéthylène, du bitume et de la laine de verre, ou du bitume et du feutre.
La protection cathodique vise à pallier le manque local de potentiel au niveau des défauts d'isolement ou "lacunes" du revêtement, en injectant un courant continu de protection cathodique le long du réseau. Ce courant de protection cathodique est injecté par des postes dit de soutirage situés à intervalles réguliers le long du réseau, chaque poste de soutirage comprenant un générateur de courant relié électriquement à une conduite d'une part, et, d'autre part, à un déversoir enfoui dans le sol.
Le courant de protection cathodique permet d'éviter efficacement la corrosion de la conduite aux emplacements défectueux, c'est-à-dire rend négligeable le taux moyen d'enlèvement de matière de la conduite, si le critère de potentiel de protection est satisfait en tous points du métal nu en contact avec le sol. Le critère de potentiel de protection de l'acier dans le sol, tel que mesuré en surface par rapport à une électrode de référence, par exemple en cuivre/sulfate de cuivre, peut varier selon l'électrolyte par exemple entre -650 et -950 mV, le critère de potentiel de protection de l'acier dans un sol normalement aéré étant de l'ordre de -850 mV.
Toutefois, la protection conférée par le courant de protection cathodique peut ne pas être uniforme le long de la conduite et des corrosions peuvent se développer au droit des "creux de potentiel" ou sous "écrans électriques".
Les creux de potentiel sont des zones ponctuelles des conduites, au niveau desquelles le critère de potentiel de protection n'est pas satisfait.
Les creux de potentiel ont par exemple pour origine un défaut de revêtement dans un sol homogène ou dans une zone de forte résistivité, un défaut d'isolement provoqué par un raccord isolant de branchement défectueux ou par le contact avec un ouvrage tiers non protégé cathodiquement ou avec un fourreau métallique protégeant mécaniquement la conduite lors de la traversée d'une voie ferroviaire ou routière, ou un manque local de potentiel au niveau d'un tronçon de conduite situé en limite d'influence de deux postes de soutirage.
On connaît actuellement plusieurs procédés pour mesurer le potentiel de la conduite par rapport au sol afin de vérifier si le critère de protection est satisfait en tout point de la conduite.
Un premier procédé, illustré sur la figure 1 des dessins annexés, consiste à mesurer en surface 8 le potentiel
Um de la conduite 1 à l'aide d'une électrode de référence 10 placée sur le sol 2 et d'un voltmètre 9 relié à ladite électrode et à un point d'accès de la conduite. Ce procédé conduit toutefois à mesurer une valeur de potentiel qui intègre les chutes de tension ohmiques existantes entre l'électrode de référence et la conduite et ne correspond donc pas au potentiel électrochimique réel de la conduite, ce qui résulte en une appréciation erronée de l'état de protection de la conduite.
Un autre procédé dit "à courant coupé ou déclenché", consiste à couper le courant de protection cathodique pendant un court laps de temps et à mesurer le potentiel de la conduite sur le voltmètre précité pendant cette coupure du courant, ce qui permet d'éliminer partiellement les composantes ohmiques dans le sol. Ce procédé a toutefois comme inconvénient, la nécessité de couper le courant de protection au niveau de plusieurs postes de soutirage car l'effet de ces derniers peut se faire ressentir à plus de 50 km de distance.
En outre, les lacunes de revêtement ont généralement des surfaces métalliques nues d'étendue variable, donc des densités de courant de protection cathodique différentes, ce qui entraîne une polarisation non uniforme de ces lacunes et l'apparition de courants d'égalisation ou de compensation qui provoquent des chutes ohmiques dans le sol, la valeur du potentiel de mise hors circuit ainsi mesurée pouvant être plus négative que le potentiel réel de la conduite.
L'expérience a également montré que ces procédés ne permettent pas de déceler des manques de protection situés à une certaine distance, de quelques mètres à quelques dizaines de mètres, des différents points d'accès à la conduite au niveau desquels la mesure est effectuée.
Un autre procédé consiste à dérouler en surface un fil électrique isolé à partir d'un point d'accès à la conduite, afin d'éviter l'inconvénient mentionné ci-dessus. Ce procédé peut toutefois difficilement être mis en application dans une zone urbaine, du fait des nombreux obstacles en surface.
Les différents procédés mentionnés ci-dessus sont généralement longs à mettre en oeuvre car ils consistent à effectuer des mesures pas à pas et donnent un résultat qui n'est pas toujours fiable, notamment en présence de courants vagabonds dans le sol, ces courants vagabonds étant engendrés généralement en zone urbaine par la présence de sources de courant continu environnantes, telles les lignes ferroviaires ou de métro.
En zone urbaine, compte tenu de l'encombrement du soussol, on utilise d'autres procédés permettant de localiser les conduites enterrées ainsi que les défauts d'isolement, en induisant un champ magnétique variable sur la conduite ou en mesurant le gradient de potentiel dans le sol. Ces procédés sont toutefois d'une mise en oeuvre complexe et ne permettent de déceler que les gros défauts de revêtement.
Les écrans électriques sont formés de toute matière isolante ou présentant une certaine résistance électrique située dans le voisinage immédiat des conduites enterrées et faisant obstacle au courant de protection cathodique. Les écrans électriques peuvent être formés par exemple de pierres encastrées dans le revêtement, de blocs de béton reposant sur la conduite, de fourreaux de protection en matière isolante ou d'un décollement du revêtement, avec des défauts d'isolement.
Les écrans électriques peuvent engendrer des corrosions s'ils sont situés à proximité immédiate d'un défaut d'isolement. En effet, si la densité de courant au droit de ce défaut est insuffisante, du fait de la présence d'un écran isolant, des corrosions peuvent se développer et conduire dans le cas extrême au percement de la conduite.
Ces corrosions, qui sont engendrées par la présence d'un électrolyte entre le métal de la conduite et l'écran isolant, sont d'autant plus dangereuses que l'on ne connaît pas à ce jour de moyens permettant de les détecter par des mesures de surface. Seule une inspection intérieure des conduites, par exemple au moyen d'un piston instrumenté, permet actuellement de les localiser.
La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un procédé de contrôle d'un réseau de conduites métalliques revêtues, enfouies dans un électrolyte et sous protection cathodique, qui permette de déterminer la sensibilité d'un tel réseau à développer des creux de potentiel et des corrosions sous écran électrique.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de contrôle d'un réseau de conduites métalliques revêtues, enfouies dans un sol et recevant un courant de protection cathodique à partir d'au moins un poste de soutirage, chaque poste de soutirage comportant un transformateur redresseur de courant relié, d'une part, à la conduite et, d'autre part, à un déversoir enterré, caractérisé en ce qu'il consiste a
(a) mesurer la résistivité moyenne p du sol le long de la conduite à contrôler, par exemple au moyen d'un telluromètre, et mesurer en surface, au niveau d'un poste de soutirage, au moins deux valeurs parmi
- le potentiel apparent Um de la conduite, vu du poste de soutirage, au moyen dune électrode de référence placée sur le sol et reliée à la borne négative du transformateur précité,
- le potentiel apparent Ud du déversoir, vu du poste de soutirage, au moyen de la même électrode de référence reliée à la borne positive du transformateur précité,
- la tension Vs aux bornes négative et positive du transformateur précité
(b) calculer la surface limite Sllim du défaut d'isolement au-delà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée, par application des formules suivantes
Figure img00050001
(2) Vs = Um + Ud où kl est un coefficient correcteur prédéterminé fonction du niveau de polarisation d'un défaut d'isolement de grande taille et intégrant les différentes approximations et simplifications effectuées, o est un coefficient prédéterminé fonction de la forme géométrique du défaut d'isolement considéré et dîmin est une valeur prédéterminée représentant la densité de courant minimale en-deçà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée sur un gros défaut d'isolement ; et
(c) comparer la valeur de surface limite calculée avec au moins un critère d'acceptabilité prédéterminé de façon à obtenir un diagnostic favorable ou défavorable sur l'état de protection de la conduite selon les résultats de cette comparaison.
Selon une autre caractéristique, le procédé de l'invention consiste à placer l'électrode de référence hors du cône d'influence de la conduite et du déversoir, dans une zone à gradient de potentiel constant, de préférence au droit du poste de soutirage.
On place en effet généralement l'électrode de référence au droit du poste de soutirage car celui-ci est souvent situé à quelques mètres de la conduite, de l'ordre de 4-5 mètres par exemple, et à quelques dizaines de mètres du déversoir, de l'ordre de 50 mètres par exemple.
Le procédé de l'invention peut également consister à mesurer, simultanément aux valeurs de potentiel précitées, l'intensité I du courant de protection cathodique débité par le poste de soutirage, calculer la résistance apparente Rc de la conduite vue du poste de soutirage et produire un diagnostic de recherche de défaut d'isolement sur la conduite considérée lorsque la résistance apparente de la conduite est inférieure à une valeur critique prédéterminée, par exemple 0,5 ohm.
Selon une première variante de réalisation, le procédé de l'invention consiste, pour déterminer la sensibilité d'une conduite à développer des corrosions sous écran électrique, à comparer la valeur de la surface limite calculée à une valeur de surface maximale acceptable prédéterminée Slmax, prise par exemple dans la plage 2,16-2,4 m2, et produire un diagnostic de diminution de l'intensité du courant de protection cathodique lorsque la surface limite est supérieure à cette valeur de surface maximale acceptable.
Selon une autre variante de réalisation, le procédé de l'invention consiste, pour déterminer la sensibilité d'une conduite à développer des creux de potentiel, à comparer la valeur de la surface limite calculée à une valeur de surface minimale acceptable prédéterminée Slmin, prise par exemple dans la plage 0,15-0,195 m2, et produire un diagnostic défavorable sur l'état de la conduite lorsque la surface limite est inférieure à cette valeur de surface minimale acceptable.
Avantageusement, le procédé de l'invention consiste, lorsque la surface limite calculée est comprise entre les valeurs de surface minimale et maximale précitées, à produire un diagnostic favorable sur l'état de protection cathodique de la conduite, du point de vue des creux de potentiels et des corrosions sous écran électrique.
Dans le cadre de la dernière variante, le procédé de l'invention peut consister également à mesurer simultanément aux valeurs de potentiel précitées, l'intensité du courant de protection cathodique, calculer la résistance apparente Rc de la conduite et la résistance apparente Rd du déversoir, vues du poste de soutirage, par application des formules suivantes
Um
(3) Rç Ud
(4) Rd = - s
comparer, lorsque la surface limite est inférieure à la valeur de surface minimale, le rapport Rd à une plage R critique de valeurs prédéterminée, par exemple 1-5 Q, et
Rd produire un diagnostic différent suivant la position de Rç par rapport à cette plage critique.
Le procédé de l'invention consiste par exemple à produire un diagnostic d'augmentation de la résistance apparente du déversoir lorsque le rapport précité est inférieur à la limite inférieure de la plage critique précitée, par exemple de l'ordre de 1 ohm.
Selon une autre caractéristique, le procédé de l'invention peut consister à produire un diagnostic d'augmentation de l'intensité du courant débité lorsque le rapport précité est contenu dans la plage précitée.
Le procédé de l'invention peut consister également, lorsque le rapport précité est supérieur à la limite supérieure de la plage précitée ou lorsque l'intensité est supérieure à une valeur de seuil maximale prédéterminée Imax, à comparer la resistance apparente du déversoir avec une valeur critique prédéterminée, par exemple de l'ordre de 5 ohm, et produire un diagnostic différent selon que la résistance apparente du déversoir est supérieure ou inférieure à cette valeur critique.
Lorsque la résistance apparente du déversoir est supérieure à cette valeur critique, le procédé peut consister à comparer la valeur d'isolement R de la conduite avec un critère d'acceptabilité C qui sont donnés respectivement par les formules suivantes
(5) R = Rc x Sc
Figure img00080001
où Sc est la surface extérieure de la conduite considérée et Q est un facteur correctif prédéterminé,
et produire un diagnostic différent selon le résultat de cette comparaison.
Lorsque la valeur d'isolement est inférieure au critère d'acceptabilité ou lorsque la résistance apparente du déversoir est inférieure à la valeur critique précitée, le procédé de l'invention peut consister à produire un diagnostic de recherche de défaut d'isolement dans la conduite considérée.
Lorsque la valeur d'isolement est supérieure au critère d'acceptabilité ou lorsqu'aucun défaut d'isolement n'est trouvé, le procédé peut consister à produire un diagnostic de diminution de la résistance apparente du déversoir, ou éventuellement de création d'un poste de soutirage supplémentaire pour la conduite considérée.
Sans pour autant sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention, on pourrait fonder le procédé sur le calcul de la densité de courant limite d2lim sur le défaut d'isolement en-deçà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée, en lieu et place de Sllim, en inversant simplement la formule (1) et en l'adaptant aux défauts d'isolement rencontrés sous les écrans électriques, ce qui conduit à remplacer la formule (1) par la formule suivante
Figure img00090001

où k2 est un coefficient correcteur fonction du niveau de polarisation d'un défaut d'isolement de petite taille et S2 est une valeur prédéterminée représentant la surface de référence d'un petit défaut d'isolement.
Dans ce cas, les surfaces minimale Slmin et maximale Slmax acceptables prédéterminées sont remplacées par les densités de courant minimale d2min et maximale d2max, par application de la formule suivante
Figure img00090002

où d2 = d2min ou d2max, et S1 = Slmin ou Slmax respectivement.
Bien entendu, lorsque le diagnostic est défavorable, après avoir effectué les modifications ou les réparations requises, on répète le procédé de l'invention jusqu'à l'obtention d'un diagnostic favorable.
On peut également, en variante, faire varier l'intensité du courant débité par le poste de soutirage dans sa plage de valeurs admissible, par exemple 0-15 A, mesurer et enregistrer les potentiels apparents de la conduite et du déversoir associés à chaque valeur de l'intensité du courant et déterminer les courbes dévolution des potentiels et des résistances apparentes associées et de la surface limite en fonction de l'intensité du courant, ce qui permet de modifier les réglages du poste de soutirage ou de réparer la conduite sans procéder par tâtonnements successifs.
La présente invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une électrode de référence à placer sur le sol, de préférence au droit d'un poste de soutirage, un moyen de mesure de la résistivité moyenne du sol le long de la conduite considérée, par exemple un telluromètre, et un appareil de contrôle relié électriquement à ladite électrode de reférence, aux bornes positive et négative du transformateur redresseur de courant associé au poste de soutirage et à une prise de potentiel sur le circuit électrique du poste de soutirage pour respectivement mesurer au moins deux valeurs parmi le potentiel apparent de la conduite, le potentiel apparent du déversoir et la tension aux bornes du transformateur précité, et l'intensité du courant de protection cathodique débité par ce dernier, ledit appareil comportant un calculateur pour calculer notamment la surface limite de lacune associée à la conduite ainsi que les résistances apparentes de la conduite et du déversoir, et un écran d'affichage pour afficher les valeurs calculées ainsi que le diagnostic en résultant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil précité comporte un ampèremètre reliant l'une des bornes du transformateur à la prise de potentiel précitée et au moins deux voltmètres entre les deux bornes du transformateur et l'électrode de référence.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'appareil précité comporte un clavier pour entrer les valeurs de la résistivité moyenne du sol et de la surface extérieure Sc de la conduite et une mémoire pour préenregistrer différentes valeurs de seuil, critiques ou acceptables prédéterminées nécessaires à la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
On peut également équiper l'appareil précité d'une liaison, par exemple du type RS 232, adaptée pour la connexion avec un micro-ordinateur et une imprimante, pour déterminer et tracer les courbes d'évolution de la surface limite et des résistances apparentes de la conduite et du déversoir en fonction de l'intensité du courant débité par le poste de soutirage.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative détaillée qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés uniquement à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique et partielle d'un dispositif connu d'évaluation de l'état de protection d'une conduite enterrée sous protection cathodique, prévu au niveau d'un point d'accès à la conduite
- la figure 2 est une vue schématique unifilaire d'une première variante de réalisation du montage électrique du dispositif de contrôle de l'invention, prévu au niveau d'un poste de soutirage
- la figure 3 est un schéma électrique équivalent au montage de la figure 2
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, mais représentant une autre variante de réalisation du dispositif de l'invention
- la figure 5 est une vue schématique de l'appareil du dispositif de l'invention connecté à un poste de soutirage
- la figure 6 est un schéma synoptique fonctionnel de l'appareil de la figure 5
- la figure 7 est un organigramme du procédé de contrôle de l'invention
- les figures 8A à 8E sont des graphiques représentant respectivement les courbes d'évolution du potentiel apparent de la conduite, du potentiel apparent du déversoir, de la résistance apparente de la conduite, de la résistance apparente du déversoir et de la surface limite associée à la conduite en fonction de l'intensité du courant de protection cathodique débité par le poste de soutirage, pour une conduite donnée ; et
- les figures 9A à 9E sont des graphiques analogues aux figures 8A à 8E, mais associés à un autre réseau de conduites.
On a représenté sur la figure 1 une conduite métallique revêtue 1 enterrée dans un électrolytique ou sol 2, laquelle conduite 1 est reliée à la borne négative 3 d'un transformateur redresseur de courant d'un poste de soutirage 4, la borne positive 5 de ce transformateur étant reliée à un déversoir enterré 6.
Le déversoir 6 est généralement une masse de ferraille constituée par exemple de rails ferroviaires usés et soudés bout-à-bout, par exemple pour une longueur totale de 50-60 m, ou de rondins de métal en ferro-silicium ou graphique, ces derniers étant consommés moins vite que les rails en fer mais plus onéreux.
Les conduites enterrées présentent généralement plusieurs points d'accès entre chaque poste de soutirage pour effectuer des mesures de contrôle sur la protection cathodique de la conduite.
On a représenté sur la figure l un tel point d'accès constitué d'un fil électrique 7 relié à la conduite 1 et débouchant au niveau de la surface 8 du sol 2 pour permettre par exemple la mesure du potentiel apparent Um de la conduite à l'aide d'un voltmètre 9 et d'une électrode de référence 10, par exemple en cuivre/sulfate de cuivre, placée sur la surface 8 du sol.
La mesure du potentiel apparent Um ne permet pas d'évaluer de manière fiable le potentiel électrochimique vrai de la conduite, car cette mesure intègre les chutes de potentiel ohmique dans le sol et reste sensible à l'influence des courants vagabonds représentés par des flèches i sur la figure 1. En outre, l'expérience a montré qu'une telle mesure n'est représentative que des défauts d'isolement situés à proximité des points d'accès.
On a représenté sur la figure 1 un défaut d'isolement 11 révélant une surface de métal nu la par rapport au revêtement externe lb. Bien entendu, cette surface de métal nu la reçoit les courants de protection cathodique i.
La présente invention consiste essentiellement en la détermination de la formule mathématique suivante qui relie, pour un ouvrage donné, la densité de courant d à la surface S du défaut d'isolement correspondant
Figure img00130001

où k est un coefficient correcteur fonction du niveau de polarisation du défaut d'isolement considéré, o est un coefficient fonction de la forme géométrique du défaut d'isolement considéré, Um est le potentiel apparent de la conduite vu du poste de soutirage et Vs est la tension aux bornes du transformateur redresseur de courant du poste de soutirage.
Cette formule suppose que p = constante, c'est-à-dire que les conduites sont en terrain homogène. On peut toutefois prendre en première approximation la valeur moyenne de la résistivité le long de la conduite, même lorsque le sol comporte des zones de résistivité différente.
La formule ci-dessus s'applique différemment selon que l'on cherche à détecter la sensibilité d'une conduite à développer des creux de potentiel ou des corrosions sous écran électrique.
Creux de potentiel
Pour un défaut d'isolement de forme géométrique donnée et une résistivité de sol fixée, en un point d'une conduite conduite, il existe une surface de défaut appelée "surface limite Sllim" au-delà de laquelle la protection cathodique du métal nu en contact avec le sol n'est plus assurée, c'est-àdire que le potentiel électrochimique vrai en ce point de la conduite est supérieur au critère de potentiel de protection, par exemple -850mV par rapport à l'électrode de référence
Cu/CuS04. Autrement dit, il existe un creux de potentiel en ce point.
A cette surface limite Sllim correspond une densité de courant minimale dlmin en-deçà de laquelle la protection cathodique du défaut d'isolement considéré n'est plus assurée, ce qui se traduit par la formule (1) précitée.
Nous pouvons donner à titre d'exemple, pour la surface de défaut minimale Sllim en dessous de laquelle il est peu probable qu'un creux de potentiel se forme, la valeur Slmin = 1500 cm2.
On peut prendre par exemple comme densité de courant minimale dlmin en-deçà de laquelle le niveau protection n'est plus assuré dlmin = 30mA/m2, mais dlmin peut varier entre par exemple 10 et 100 mA/m2 selon la nature de l'électrolyte environnant.
Par ailleurs, on peut estimer en première approximation que les creux de potentiel se forment généralement sous des gros défauts d'isolement, ce qui conduit à retenir pour le coefficient correcteur kl, en tenant compte des différentes approximations et simplifications effectuées, la valeur kl = 0,8.
D'autre part, on peut également supposer pour simplifier que les défauts d'isolement engendrant un creux de potentiel sont des défauts plans et circulaires, ce qui donne pour le coefficient de forme géométrique o la valeur vue/4.
Bien entendu, la forme des lacunes peut être quelconque et on peut supposer par exemple que les lacunes sont plutôt ovales ou longilignes, la valeur de o étant alors plus faible.
Ecran électrique
Les défauts d'isolement, qui sont en partie masqués par un écran électrique, se comportent en fait comme des défauts d'isolement qui ont une résistance électrique supérieure à celle des défauts de même surface mais sans écran isolant.
Pour ne pas développer de corrosion sous ces écrans, il est nécessaire d'avoir une forte densité de courant en ces points.
L'expérience montre que les corrosions constatées sous écran électrique se forment généralement sur des défauts d'isolement de petites surfaces, par exemple S2 = lcm2.
Les défauts d'isolement sous écran électrique étant généralement petits, le coefficient correcteur k2 à utiliser peut être pris en première approximation égal à 1,2.
Par ailleurs, la densité de courant d2 sur les petits défauts d'isolement sous écran électrique ne doit pas être trop élevée, car cela pourrait entraîner des décollements de revêtement par accroissement du pH au niveau de l'interface métal/électrolyte, notamment dans les sols basiques.
Par exemple, on peut choisir en première approximation que la densité de courant maximale d2max sur un petit défaut d'isolement sous écran électrique ne doit pas excéder quatre fois la valeur minimale d2min de la densité de courant correspondant à la surface de défaut Slmin.
On obtient ainsi d2maX = 6,9714 A/m2 pour un petit défaut d'isolement sous écran électrique.
Il est cependant avantageux de traduire d2max en une valeur Slmax adaptée aux creux de potentiel, par application de la formule (7) précitée.
La comparaison de Sllim avec la plage Slmin-Slmax permet de déterminer à la fois la sensibilité du réseau à développer des creux de potentiels et des corrosions sous écran électrique, par application uniquement de la formule (1) qui est adaptée aux creux de potentiels.
Bien entendu, on pourrait en variante comparer d2lim avec la plage d2mind2max pour obtenir un même résultat, par application de la formule (1') qui est adaptée aux corrosions sous écran électrique.
Le procédé de contrôle de l'invention consiste d'abord à mesurer l'intensité I du courant de protection cathodique débité par le poste de soutirage 4, au moyen d'un ampèremètre 12, ainsi que les potentiels apparents Um et Ud respectivement de la conduite 1 et du déversoir 6, vus du poste de soutirage 4, à l'aide de deux voltmètres 9 (voir figure 2).
Les voltmètres 9 mesurant les potentiels Um et Ud sont, d'une part, reliés tous les deux à la même électrode de référence 10 placée sur la surface 8 du sol, et, d'autre part, respectivement aux bornes négative et positive du transformateur redresseur de courant.
Sur la figure 2, l'ampèremètre 12 est monté entre le déversoir 6 et le transformateur redresseur de courant 4 du poste de soutirage.
On a représenté sur la figure 3 le schéma électrique équivalent du circuit électrique de la figure 2.
Aux potentiels Um et Ud correspondent respectivement les résistances apparentes Rc et Rd de la conduite 1 et du déversoir 6.
La figure 4 représente une variante de réalisation du montage électrique des deux voltmètres 9 et de l'ampèremètre 12 au niveau du poste de soutirage 4.
L'ampèremètre 12 est monté ici entre la conduite 1 et la borne négative 3, et l'un des voltmètres 9 mesure la tension Vs aux bornes 3 et 5 du transformateur, au lieu de mesurer le potentiel du déversoir Ud.
D'après le schéma électrique de la figure 3, on obtient la formule (2) précitée.
On déduit de la formule (2) qu'il suffit de mesurer deux valeurs parmi Um, Ud et Vs pour déterminer l'ensemble de ces valeurs. On peut donc imaginer un autre montage électrique dans lequel seules les valeurs de Ud et Vs seraient calculées, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
On a indiqué par le chiffre de référence 13 un point de prise de potentiel sur le circuit électrique du poste de soutirage 4 entre la conduite 1 et le transformateur redresseur de courant.
L'ampèremètre 12 et les deux voltmètres 9 sont intégrés dans un appareil 14, représenté sur la figure 5, qui va calculer différents paramètres pour produire un diagnostic en fonction des valeurs mesurées.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5, l'appareil 14 se présente sous la forme d'un boîtier comportant un écran d'affichage des résultats 15 et un clavier 16 pour entrer des grandeurs relatives à la conduite considérée et au sol environnant, à savoir la surface extérieure Sc de la conduite en contact avec le sol et la résistivité moyenne p du sol le long de la conduite considérée.
La mesure de la résistivité moyenne p peut se faire en quelques points le long de la conduite à l'aide par exemple d'un telluromètre adapté (non représenté).
L'appareil 14 est relié électriquement aux bornes négative 3 et positive 5 du transformateur redresseur de courant du poste de soutirage 4, à l'électrode de référence 10 et au point 13 de prise de potentiel.
On a représenté sur la figure 6 le schéma synoptique fonctionnel de l'appareil 14 précité.
L'appareil 14 comporte un conditionneur de signal 17 recevant en entrée les signaux représentatifs du potentiel apparent Um de la conduite, de la tension Vs aux bornes du redresseur et de l'intensité I débitée par le poste de soutirage. Le conditionneur de signal 17 amplifie ou atténue et filtre ces signaux d'entrée avant de les transmettre à un échantillonneur bloqueur 18 qui fixe les valeurs d'entrée simultanément.
Ces valeurs d'entrée sont ensuite sélectionnées par un multiplexeur 19, puis converties en numérique par un convertisseur analogique/numérique 20, avant d'être traitées par une unité centrale 21 qui gère le fonctionnement de l'appareil en fonction des valeurs mesurées, c'est-à-dire calcule les différents paramètres de l'invention pour produire un diagnostic correspondant.
L'unité centrale 21 envoie des messages vers l'écran 15 pour afficher les résultats ou des messages d'erreur en fonction des tests effectués par l'appareil.
L'unité centrale 21 est également reliée au clavier 16 pour permettre de saisir les données nécessaires à l'exploitation des valeurs mesurées.
On peut également prévoir un témoin lumineux 22 relié à l'unité centrale 21 et destiné à s'allumer lorsque l'appareil produit un diagnostic favorable.
On peut également prévoir une liaison 23, par exemple du type RS232, entre l'unité centrale 21 et un microordinateur et/ou une imprimante (non représentés) pour déterminer et tracer les courbes d'évolution de Um, Ud, Rc,
Rd et Slim en fonction du courant I débité par le poste de soutirage.
L'appareil 14 comporte en outre une batterie 24 pour alimenter les différents éléments de l'appareil.
On va maintenant brièvement décrire le fonctionnement de cet appareil en référence à l'organigramme de la figure 7, qui fait partie intégrante de la présente description.
La figure 7 représente l'algorithme mis en oeuvre par l'unité centrale 21 de l'appareil 14 pour produire un diagnostic conformément à l'invention.
On introduit d'abord à l'aide du clavier 16 les valeurs de la résistivité moyenne p du sol environnant la conduite considérée et de la surface extérieure Sc de celle-ci.
L'appareil mesure ensuite les grandeurs Um, Vs et I et calcule les valeurs Slim, Rc et Rd en fonction des grandeurs mesurées, par application des formules (1) à (4).
Puis, l'appareil compare la valeur de la résistance apparente Rc de la conduite par rapport à une valeur critique prédéterminée qui peut être égale par exemple à 0,5 Q.
Si Rc est inférieure à cette valeur critique, l'appareil affiche un diagnostic défavorable et conseille d'améliorer la résistance de la conduite en entreprenant une campagne de recherche de défauts dans la conduite considérée à l'aide des techniques déjà connues.
L'appareil examine ensuite si la valeur calculée de
Sllim est comprise dans la plage admissible prédéterminée.
Si l'on ne cherche à détecter que les défauts ayant un creux de potentiel, on peut examiner uniquement la valeur de
Sllim par rapport à la valeur Slmin.
De manière analogue, si on recherche uniquement les corrosions sous écran électrique, on peut comparer uniquement la valeur de Sllim avec la valeur de Slmax.
Dans l'organigramme représenté sur la figure 7, on cherche à détecter à la fois les défauts ayant un creux de potentiel et les défauts sous écran électrique.
L'appareil peut commencer par exemple à examiner si
Sllim n'est pas trop grande, par exemple 10 % en dessous de la valeur maximale acceptable Slmax.
Dans le cas où Sllim est supérieure à 0,9 x Slmax, l'appareil affiche un diagnostic défavorable en conseillant de diminuer l'intensité I du courant de protection cathodique débité par le poste de soutirage considéré.
La diminution de I peut s'effectuer manuellement ou automatiquement en modifiant la position du rototransformateur associé au redresseur de courant du poste de soutirage.
Lorsque Sllim est à la fois inférieure à 0,9 x Slmax et supérieure à 1,3 x Slmin, c'est-à-dire lorsque Sllim est comprise dans la plage acceptable avec une marge suffisante par rapport aux limites inférieure et supérieure, l'appareil produit un diagnostic favorable sur l'état de protection de la conduite, ce qui déclenche éventuellement l'allumage du témoin lumineux précité 22.
Lorsque Sllim est inférieur à 1,3 x Slmin, l'appareil compare le rapport Rd/Rc à une plage critique de valeur, par exemple 1 - 5 Q.
Par exemple, lorsque ce rapport est inférieur à 1, l'appareil produit un diagnostic défavorable en conseillant d'augmenter la résistance apparente Rd du déversoir.
L'augmentation de Rd peut s'effectuer en ajoutant une résistance électrique au déversoir précité, cette résistance électrique devant être capable de supporter des intensités élevées de l'ordre de 10A.
Lorsque le déversoir est formé de rails ou de rondins métalliques, on augmente Rd en diminuant leur longueur.
En effet, la résistance du déversoir est en première approximation inversement proportionnelle à la racine carrée de la surface métallique du déversoir en contact avec le sol.
Dans le cas où le rapport Rd/RC est compris entre 1 et 5, l'appareil produit un diagnostic défavorable conseillant d'augmenter I, à condition que l'intensité I ainsi calculée reste compatible avec les caractéristiques du poste de soutirage considéré.
On peut fixer par exemple que l'intensité I débitée doit rester inférieure à une valeur de seuil prédéterminée égale par exemple à 0,8 x Imax, avec Imax étant la valeur maximale du courant de protection cathodique que peut débiter le poste de soutirage, avec par exemple Imax = I5 A.
Si I est supérieure à cette valeur de seuil maximale ou si le rapport Rd/RC est supérieur à 5, l'appareil compare Rd avec une autre valeur critique prédéterminée, par exemple 5Q.
Si Rd est supérieure à 5 Q, l'appareil effectue un calcul annexe pour déterminer s'il faut diminuer Rd ou améliorer Rc.
Ce calcul consiste à comparer la valeur d'isolement R de la conduite avec un critère d'acceptabilité prédéterminé
C, par application des formules (5) et (6) précitées, avec pouvant être égal à 1.
Si R est supérieure à C, l'appareil produit un diagnostic défavorable en conseillant de diminuer Rd, par exemple en augmentant la longueur des rails ou des rondins ou en creusant une tranchée remplie d'eau salée au-dessus de la conduite pour faire diminuer la résistivité p du sol, car la résistance du déversoir est proportionnelle à p.
Si après diminution de la résistance apparente du déversoir, on aboutit de nouveau au même diagnostic, l'appareil peut alors conseiller en second lieu d'ajouter un poste de soutirage supplémentaire pour la conduite considérée.
Le procédé de l'invention tel que décrit ici et représenté sur la figure 7 est donné à titre d'exemple uniquement et il est répété de préférence jusqu'à l'obtention d'un diagnostic favorable.
Le procédé de l'invention permet notamment d'orienter les recherches de défaut d'isolement en priorité vers les ouvrages les plus sensibles, c'est-à-dire pour lesquels un diagnostic défavorable a été émis par appareil, ce qui constitue un gain de temps et d'efficacité, compte tenu du grand nombre et de l'étendue que peuvent avoir des réseaux de conduites à contrôler.
En outre, le procédé de l'invention permet de diminuer la sensibilité des réseaux à former des creux de potentiel ou des corrosions sous écran électrique, en modifiant les réglages des postes de soutirage, c'est-à-dire l'intensité I et la résistance Rd.
I1 est à noter que si le diagnostic rendu par l'appareil est défavorable, cela ne signifie pas pour autant que le réseau de conduites est en danger de corrosion, mais simplement que ce réseau présente une certaine sensibilité à former de telles corrosions.
En effet, si le réseau considéré ne comporte pas de gros défauts d'isolement ni d'écran électrique, aucune corrosion ne s'y développera dans la mesure, bien entendu, où les potentiels conduite/sol sont satisfaisants.
Inversement, un diagnostic favorable ne dispense pas d'effectuer une campagne de recherche de défauts sur ces réseaux, mais permet d'orienter les recherches vers les ouvrages les plus sensibles.
Bien entendu, il est possible d'automatiser le procédé de l'invention ou de mettre en oeuvre une télésurveillance des réseaux de conduites à l'aide du dispositif conforme à 1' invention.
On va maintenant decrire l'application du procédé de la présente invention à deux exemples réels de réseaux de conduites métalliques enterrées.
Exemple 1
Dans ce premier exemple, un opérateur effectue une première mesure au droit d'un poste de soutirage, au moyen de l'appareil conforme à l'invention, et relève les valeurs suivantes
I = 2,33 A
Um = -2,054 V
Vs = -25,184 V
L'opérateur mesure également le long de la conduite la résistivité moyenne du sol p = 50 Q m.
La longueur L de la conduite considérée étant estimée à 22 km et le diamètre D étant égal à 80 mm environ, on obtient pour la surface extérieure de la conduite 5c = It x D x L -5530m2.
L'opérateur effectue ensuite une série de mesures en faisant varier l'intensité I du courant de protection débité par le poste de soutirage et l'appareil calcule les valeurs correspondantes de Rc, Rd, Rd/RC et Sllim, dont les résultats sont indiqués sur le Tableau I ci-dessous.
TABLEAU I
Figure img00220001
<tb> <SEP> MESURES <SEP> EFFECTUEES <SEP> CALCULS
<tb> <SEP> I <SEP> -Um <SEP> -Ud <SEP> Rc <SEP> Rd <SEP> Rd/Rc <SEP> Sllim
<tb> (A) <SEP> (V) <SEP> (V) <SEP> (Q) <SEP> (Q) <SEP> (cm2) <SEP>
<tb> 0,47 <SEP> 1,272 <SEP> 6,20 <SEP> 2,706 <SEP> 13,19 <SEP> 4,87 <SEP> 679
<tb> 1,25 <SEP> 1,616 <SEP> 13,27 <SEP> 1,293 <SEP> 10,62 <SEP> 8,21 <SEP> 446
<tb> 2,33 <SEP> 2,054 <SEP> 23,13 <SEP> 0,881 <SEP> 9,93 <SEP> 11,27 <SEP> 407
<tb> 2,83 <SEP> 2,334 <SEP> 27,76 <SEP> 0,824 <SEP> 9,81 <SEP> 11,9 <SEP> 475
<tb> 3,41 <SEP> 2,554 <SEP> 32,6 <SEP> 0,749 <SEP> 9,56 <SEP> 12,76 <SEP> 499
<tb> 4,04 <SEP> 2,795 <SEP> 37,7 <SEP> 0,692 <SEP> 9,33 <SEP> 13,40 <SEP> 539
<tb> 4,62 <SEP> 3,043 <SEP> 42,8 <SEP> 0,659 <SEP> 9,26 <SEP> 14,05 <SEP> 591
<tb> 5,25 <SEP> 3,300 <SEP> 47,8 <SEP> 0,628 <SEP> 9,10 <SEP> 14,49 <SEP> ~ <SEP> <SEP> 658
<tb>
On a souligné dans ce Tableau I les paramètres d'origine du poste de soutirage avant toute modification de l'intensité I.
On a représenté sur les figures 8A à 8E respectivement les courbes d'évolution de Um, Ud, Rc, Rd et Sllim en fonction de I. Les points cerclés sur ces courbes correspondent aux valeurs initiales du poste de soutirage.
Nous allons maintenant procéder au diagnostic de la conduite de ce premier exemple en suivant le procédé de l'invention tel qu'indiqué dans l'organigramme de la figure 7.
On vérifie d'abord que la résistance apparente Rc initiale de la conduite est bien supérieure à 0,5 ohm. On voit d'ailleurs sur la figure 8C que pour la plage de valeurs
I considérée, la résistance apparente de la conduite reste toujours supérieure à 0,5 ohm.
En revanche, Sllim initiale = 407 cm2 est nettement inférieure à 1,3 x Slmin = 1950 cm2, avec Slmin = 1500 cm2.
On examine alors le rapport Rd/Rc initial = 11,27 qui est supérieur à 5.
On regarde alors Rd initiale = 9,93 ohms qui est supérieure à 5 Q, ce qui conduit à calculer la valeur initiale d'isolement R de la conduite et le critère d'acceptabilité C correspondant. On voit d'ailleurs sur la figure 8D que Rd reste toujours supérieure à 5 Q pour toutes les valeurs I envisagées.
On obtient alors R = Rc x 5c = 0,881 x 5530 = 4872 Q m2
Figure img00230001
La valeur d'isolement R est donc supérieure au critère d'acceptabilité C, ce qui signifie que le déversoir a une résistance trop grande comparativement à celle de la conduite.
Effectivement, on constate que le déversoir est ancien et doit être renouvelé dans les meilleurs delais.
Par ailleurs, on peut constater sur la figure 8E que le fait d'accroître ou de diminuer l'intensité I débitée ne permet pas d'atteindre des valeurs acceptables pour Sllim.
Exemple 2
Dans ce deuxième exemple, l'opérateur relève les valeurs initiales suivantes au droit du poste de soutirage:
I = 7,32 A
Um = -3,02 V
Vs = -10,96 V
L'opérateur mesure également la résistivité moyenne du sol environnant la conduite p = 34 n m.
On obtient ici pour la surface extérieure de la conduite 5c une valeur sensiblement identique à celle du premier exemple.
D'une manière analogue au cas précédent, on obtient le
Tableau II ci-dessous.
TABLEAU II
Figure img00240001
<tb> <SEP> MESURES <SEP> EFFECTUEES <SEP> CALCULS
<tb> <SEP> I <SEP> -Um <SEP> -Ud <SEP> Rc <SEP> Rd <SEP> Rd/Rc <SEP> Sllim
<tb> <SEP> (A) <SEP> (V) <SEP> (V) <SEP> (n) <SEP> (m2)
<tb> 1,68 <SEP> 2,069 <SEP> 2,73 <SEP> 1,23 <SEP> 1,62 <SEP> 1,32 <SEP> 2,48
<tb> 3,90 <SEP> 2,308 <SEP> 4,72 <SEP> 0,59 <SEP> 1,21 <SEP> 2,05 <SEP> 1,77
<tb> 6,21 <SEP> 2,700 <SEP> 6,84 <SEP> 0,44 <SEP> 1,10 <SEP> 2,5 <SEP> 1,83
<tb> 7,32 <SEP> 3,020 <SEP> 7,94 <SEP> 0,41 <SEP> 1,08 <SEP> 2,63 <SEP> 2,17
<tb> 10,06 <SEP> 3,470 <SEP> 19,47 <SEP> 0,34 <SEP> 1,04 <SEP> 3,06 <SEP> 2,33
<tb> 14,26 <SEP> 4,140 <SEP> 14,31 <SEP> 0,29 <SEP> 1,00 <SEP> 3,45 <SEP> 2,70
<tb> 18,35 <SEP> 4,740 <SEP> 18,10 <SEP> 0,26 <SEP> 0,98 <SEP> 3,77 <SEP> 3,03
<tb> 22,50 <SEP> 5,300 <SEP> 21,95 <SEP> 0,23 <SEP> 0,97 <SEP> 4,22 <SEP> 3,33
<tb>
On obtient, pour les valeurs initiales relevées au droit du poste de soutirage, une résistance apparente de conduite Rc = 0,41 ohm insuffisante, c'est-à-dire inférieure à 0,5 ohm (voir figure 9C).
I1 est donc nécessaire d'entreprendre une campagne de recherche de défauts d'isolement dans la conduite considérée, au moyen de techniques classiques telles que celles indiquées dans la partie introductive de la présente description.
En outre, Sllim initiale = 2,17 m2 est supérieure à la valeur maximale admissible 0,9 x Slmax = 2,16 m2, ce qui signifie d'après l'organigramme de la figure 7 que l'intensité I est trop élevée.
On voit effectivement sur la figure 9E qu'en diminuant
I on obtient des valeurs Sllim comprises dans la plage acceptable 0,195 - 2,16 m2, ce qui permet de limiter dans le futur la sensibilité du réseau à former des corrosions sous écran électrique.
On remarque en outre sur la figure 9C qu'en diminuant ainsi I on obtient une valeur Rc supérieure à 0,5 ohm.
On peut par exemple adopter le réglage suivant
I = 4,50 A
Um = -2,378 V
Vs = -7,618 V
Ud = -5,24 V
Ce réglage engendre une valeur de Sllim de 1,74 m2, cette valeur étant acceptable.
Bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec des exemples et des modes de réalisation particuliers, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre ni de son esprit.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle d'un réseau de conduites métalliques revêtues (1) enfouies dans le sol (2) et recevant un courant de protection cathodique (I) à partir d'au moins un poste de soutirage (4), chaque poste de soutirage comportant un transformateur redresseur de courant relié, d'une part, a la conduite (1) et, d'autre part, à un déversoir enterré (6), caractérisé en ce ce qu'il consiste a::
(a) mesurer la résistivité moyenne (p) du sol le long de la conduite à contrôler et mesurer en surface, au niveau d'un poste de soutirage, au moins deux valeurs parmi
- le potentiel apparent (Um) de la conduite, vu du poste de soutirage, au moyen d'une électrode de référence (10) placée sur le sol (8) et reliée à la borne négative (3) du transformateur précité,
- le potentiel apparent (Ud) du déversoir (6), vu du poste de soutirage (4), au moyen de la même électrode de référence (10) reliée à la borne positive (5) du transformateur précité,
- la tension (Vs) aux bornes négative et positive du transformateur précité
(b) calculer la surface limite (Sllim) du défaut d'isolement (11) au-delà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée, par application des formules suivantes
Figure img00260001
(c) comparer la valeur de surface limite calculée avec au moins un critère d'acceptabilité prédéterminé de façon à obtenir un diagnostic favorable ou défavorable sur l'état de protection de la conduite selon les résultats de cette comparaison.
(2) Vs = Um + Ud où kl est un coefficient correcteur prédéterminé fonction du niveau de polarisation d'un défaut d'isolement de grande taille, o est un coefficient prédéterminé fonction de la forme géométrique du défaut d'isolement considéré et dîmin est une valeur prédéterminée représentant la densité de courant minimale en-deçà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée sur un gros défaut d'isolement ; et
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à placer l'électrode de référence (10) hors du cône d'influence de la conduite (1) et du déversoir (6), dans une zone à gradient de potentiel constant, de préférence au droit du poste de soutirage (4).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer, simultanément aux valeurs de potentiel précitées, l'intensité (I) du courant de protection cathodique débité par le poste de soutirage (4), calculer la résistance apparente (Rc) de la conduite (1) vue du poste de soutirage et produire un diagnostic de recherche de défaut d'isolement sur la conduite considérée lorsque la résistance apparente de la conduite est inférieure à une valeur critique prédéterminée, par exemple 0,5 ohm.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste, pour déterminer la sensibilité dune conduite à développer des corrosions sous écran électrique, à comparer la valeur de la surface limite calculée à une valeur de surface maximale acceptable prédéterminée (Slmax), prise par exemple dans la plage 2,16-2,4 m2, et produire un diagnostic de diminution de l'intensité (I) du courant de protection cathodique lorsque la surface limite est supérieure à cette valeur de surface maximale acceptable.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste, pour déterminer la sensibilité d'une conduite à développer des creux de potentiel, à comparer la valeur de la surface limite calculée à une valeur de surface minimale acceptable prédéterminée (Slmin), prise par exemple dans la plage 0,150,195 m2, et produire un diagnostic défavorable sur l'état de la conduite lorsque la surface limite est inférieure à cette valeur de surface minimale acceptable.
6. Procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque la surface limite calculée est comprise entre les valeurs de surface minimale et maximale précitées, à produire un diagnostic favorable sur l'état de protection cathodique de la conduite du point de vu des creux de potentiel et des corrosions sous écran électrique.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer simultanément aux valeurs de potentiel précitées, l'intensité (I) du courant de protection cathodique, calculer la résistance apparente (Rc) de la conduite (1) et la résistance apparente (Rd) du déversoir (6), vues du poste de soutirage (4), par application des formules suivantes
Um
(3) Rc
Ud
(4) Rd = I '
comparer, lorsque la surface limite est inférieure à la valeur de surface minimale (min), le rapport Rd à une Rc plage critique de valeurs prédéterminée, par exemple 1-5 n, et produire un diagnostic différent suivant la position de
Rd par rapport à cette plage critique.
Rc
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à produire un diagnostic d'augmentation de la résistance apparente (Rd) du déversoir lorsque le rapport précité est inférieur à la limite inférieure de la plage critique précitée, par exemple de l'ordre de 1 Q.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il consiste à produire un diagnostic d'augmentation de l'intensité (I) du courant débité lorsque le rapport précité est contenu dans la plage précitée.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque le rapport précité est supérieur à la limite supérieure de la plage précitée ou lorsque l'intensité (I) est supérieure à une valeur de seuil maximale prédéterminée (Imax), à comparer la résistance apparente (Rd) du déversoir avec une valeur critique prédéterminée, par exemple de l'ordre de 5 Q, et produire un diagnostic différent selon que la résistance apparente du déversoir est supérieure ou inférieure à cette valeur critique.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque la résistance apparente (Rd) du déversoir est supérieure à cette valeur critique, à comparer la valeur d'isolement (R) de la conduite avec un critère d'acceptabilité (C) qui sont donnés respectivement par les formules suivantes
(5) R = Rc x 5c
Figure img00290001
où Sc est la surface extérieure de la conduite considérée et e est un facteur correctif prédéterminé,
et produire un diagnostic différent selon le résultat de cette comparaison.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque la valeur d'isolement (R) est inférieure au critère d'acceptabilité (C) ou lorsque la résistance apparente (Rd) du déversoir est inférieure à la valeur critique précitée, à produire un diagnostic de recherche de défaut d'isolement dans la conduite considérée.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque la valeur d'isolement (R) est supérieure au critère d'acceptabilité (C) ou lorsqu'aucun défaut d'isolement n'est trouvé, à produire un diagnostic de diminution de la résistance apparente (Rd) du déversoir, ou éventuellement de création d'un poste de soutirage supplémentaire pour la conduite considérée.
14. Procédé selon lune quelconque des revendications précédentes, modifiée en ce que
- la surface limite (Sllim) du défaut d'isolement est remplacée par la densité de courant limite (d2lim) sur le défaut d'isolement en-deçà de laquelle la protection cathodique n'est plus assurée, et
- la formule (1) est remplacée par la formule suivante
Figure img00300001
où k2 est un coefficient correcteur prédéterminé fonction du niveau de polarisation d'un défaut d'isolement de petite taille et S2 est une valeur prédéterminée représentant la surface de référence d'un petit défaut d'isolement.
15. Procédé selon les revendications 4, 5 et 14, modifiées en ce que les surfaces minimale (Slmin) et maximale (Slmax) acceptables prédéterminées sont remplacées par les densités de courant minimale (d2min) et maximale (d2max)r par application de la formule suivante
Figure img00300002
où d2 = d2min ou d2max, et S1 = Slmin ou Slmax, respectivement.
16. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode de référence (10) à placer sur le sol (8), de préférence au droit d'un poste de soutirage (4), un moyen de mesure de la résistivité moyenne (p) du sol le long de la conduite considérée (1) et un appareil de contrôle (14) relié électriquement à ladite électrode de référence (10), aux bornes positive (5) et négative (3) du poste de soutirage et à une prise de potentiel (13) sur le circuit électrique du poste de soutirage pour respectivement mesurer au moins deux valeurs parmi le potentiel apparent (Um) de la conduite, le potentiel apparent (Ud) du déversoir (6) et la tension (Vs) aux bornes du poste de soutirage précité, et l'intensité (I) du courant de protection de cathodique débité par ce dernier, ledit appareil comportant un calculateur (21) pour calculer notamment la surface limite de lacune (Sllim) associée à la conduite (1) ainsi que les résistances apparentes (Rc, Rd) de la conduite (1) et du déversoir (6), et un écran d'affichage (15) pour afficher les valeurs calculées ainsi que le diagnostic en résultant.
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un ampèremètre (12) reliant l'une des bornes du transformateur à la prise de potentiel (13) précitée et au moins deux voltmètres (9) entre les deux bornes (3, 5) du transformateur et l'électrode de référence (10).
18. Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que l'appareil précité (14) comporte un clavier (16) pour entrer les valeurs de la résistivité moyenne (p) du sol et de la surface extérieure (Sc) de la conduite (1) et une mémoire pour préenregistrer différentes valeurs de seuil (Imax), critiques ou acceptables (Slmin, Slmax) prédéterminées.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que l'appareil précité (14) est connecté à un micro-ordinateur et une imprimante pour déterminer et tracer les courbes d'évolution de la surface limite (Sllim) et des résistances apparentes (Rc, Rd) de la conduite (1) et du déversoir (6) en fonction de l'intensité (I) du courant débité par le poste de soutirage (4).
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