FR3104177A1 - Anode de protection cathodique pour structure en mer et dispositif de protection cathodique la comprenant - Google Patents
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Abstract
------ ANODE DE PROTECTION CATHODIQUE POUR STRUCTURE EN MER ET DISPOSITIF DE PROTECTION CATHODIQUE LA COMPRENANT L’invention concerne une anode (1) de protection cathodique et un dispositif de protection cathodique la comprenant. L’anode (1) de protection cathodique à courant imposé par un redresseur (R) pour structure en mer (2) est caractérisée par le fait qu’elle comprend une cartouche comprenant un cadre périphérique étanche, deux plaques ajourées externes parallèles s’étendant de part et d’autre du cadre périphérique, les plaques définissant ainsi respectivement une face supérieure de la cartouche et une face inférieure de la cartouche, les faces supérieure et inférieure de la cartouche et la cadre périphérique délimitant ensemble un espace intérieur de réception d’une anode plane dans la cartouche. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2
Description
La présente invention se rapporte au domaine des équipements de protection contre la corrosion, en particulier à une anode de protection cathodique pour structure en mer et à un dispositif de protection cathodique la comprenant.
La protection cathodique est une technique de « protection active » contre la corrosion d'un matériau métallique au contact d’un électrolyte (milieu aqueux conducteur ionique comme les eaux, les sols, le béton). Il s’agit d’un système de prévention électrochimique basé sur la diminution du potentiel du métal jusqu'à un niveau où la vitesse de corrosion du métal est réduite de manière significative. La protection cathodique est obtenue par l'application d'une tension capable de fournir un courant cathodique suffisant à une surface métallique pour diminuer son potentiel à un niveau correspondant à une vitesse de corrosion résiduelle suffisamment faible pour l’application concernée.
La variation de potentiel sous l’effet du courant est appelée « polarisation ». Quand elle est dans le sens négatif, il s’agit d’une « polarisation cathodique ». La diminution du potentiel de corrosion du métal se traduit par une réduction de la vitesse d’oxydation (anodique) du métal et une augmentation de la ou des réactions de réduction (cathodiques) des espèces oxydantes présentes dans l’électrolyte. L’ouvrage métallique à protéger est placé à un potentiel tel que la vitesse de corrosion devient acceptable sur toute la surface de métal en contact avec l’électrolyte. Pour les ouvrages industriels comme les canalisations ou les réservoirs enterrés, une vitesse de corrosion résiduelle inférieure à 10 μm/an est généralement atteinte à l'aide d'un système de protection cathodique parfaitement efficace.
Pour cela, on fait circuler un courant électrique continu entre une ou des anode(s) et le matériau à protéger, qui constitue la cathode. L’efficacité de la méthode exige un contact intime de l’électrolyte avec le matériau à protéger en tout point de celui-ci. Le courant, qui circule dans l’électrolyte vers le métal, est ajusté de façon à fournir une densité de courant cathodique permettant d’atteindre une valeur de potentiel pour laquelle la vitesse de corrosion du métal devient très faible. La variation du potentiel de l’ouvrage en fonction de la densité de courant cathodique qu’il reçoit suit une courbe de polarisation cathodique, ou courbe intensité – potentiel, caractéristique du comportement électrochimique d’un métal donné dans un milieu électrolytique donné. Cette courbe quantifie les échanges de courant, donc notamment la vitesse de corrosion et le besoin en courant de protection cathodique.
Une anode, par définition, est en contact avec un électrolyte et cherche à transmettre le plus de courant possible afin qu’une structure ne se corrode pas. Lorsque l’électrolyte est de l’eau de mer, les anodes en mer sont, en général, toujours en contact direct avec le milieu extérieur.
Aujourd’hui, avec les préoccupations environnementales, de plus en plus de structures, telles que des éoliennes, sont installées en mer, appelées structures offshore, afin de produire de l’énergie renouvelable. Toutefois, l’un des inconvénients d’installer une structure en mer est le risque de corrosion de cette dernière. Il existe donc une réelle préoccupation de protection des structures en mer en raison notamment du coût d’une telle structure.
A l’heure actuelle, une première solution pour protéger la plupart des plates-formes offshore consiste à équiper celles-ci d’anodes sacrificielles à base d’aluminium. En effet, étant donné que cette technique ne nécessite pas de courant imposé, elle a largement été privilégiée.
Une deuxième solution utilisée dans quelques rares cas de protection par courant imposé en mer consiste à utiliser des anodes à base de TiMMo (Titane - oxydes mixtes métalliques), cependant en général sur des surfaces de quelques centimètres carrés et toujours de manière très visible lorsque les anodes sont placées dans l’électrolyte.
Les inconvénients de la première solution sont la nécessité de nombreuses tonnes d’oxyde d’aluminium (poids, manutention, installation, efficacité,…), ainsi que la dilution de ces tonnes d’aluminium dans l’eau de mer. En effet, étant donné que le principe d’une anode sacrificielle est de permettre la corrosion d’une anode à la place de la structure à protéger, il apparaît clairement, dans le cas d’une protection par l’intermédiaire d’une anode sacrificielle en aluminium, que l’aluminium consommé de l’anode sacrificielle va se retrouver dans l’eau de mer, ce qui aura comme conséquence une forte libération d’oxyde d’aluminium dans l’eau de mer.
Les inconvénients de la seconde solution sont la faible surface anodique (densité de courant élevée, proximité avec la structure, forte diffusion locale de chlorures, risque d’érosion des métaux s’oxydant,…), la faible distance avec la structure (pas plus de 1 mètre, en général,…).
Il existe donc un besoin pour une solution la moins visible possible, ayant un faible impact écologique, ayant un faible encombrement et un faible poids, plus robuste et permettant de positionner facilement la nouvelle anode, plus loin de la structure, en la protégeant des problèmes d’érosion, et d’autres incidents pouvant arriver en mer. La partie anodique sera donc protégée dès son dépôt des matériaux l’oxydant, pendant sa conception et son assemblage jusqu’à sa sortie de l’usine et surtout dans toutes les étapes de la vie de l’ensemble anodique jusqu’à sa fin d’utilisation à 5, 10, 20 ou 50 ans de son installation, selon les demandes et le calcul de sa partie oxydante. Elle garantira la tenue à distance de certains perturbateurs pouvant court-circuiter celle-ci et la rendre inopérante.
La société demanderesse a pris en compte les inconvénients existants et a proposé l’emploi d’une anode non visible, de préférence ensachée ou encapsulée. Il apparaît que l’encapsulage de l’anode a pour conséquence de la protéger de toutes les agressions possibles en mer, telles que l’érosion. Ainsi, l’invention consiste à pouvoir disposer d’anodes ayant une surface, généralement grande, nécessaire selon les calculs et le design, avantageusement lestées suffisamment pour pouvoir les poser en fond de mer ou les suspendre, tout en les protégeant du contact direct de la faune et la flore, des agressions diverses et variées, telles que l’érosion, et également des propres agressions liées à ses propres émissions de chlorures.
La présente invention a donc pour objet une anode de protection cathodique à courant imposé par un redresseur pour structure en mer, caractérisée par le fait qu’elle comprend une cartouche comprenant un cadre périphérique étanche dont au moins une partie forme lest, la structure du cadre périphérique étant maintenue par des entretoises s’étendant dans deux plans parallèles, la cartouche comprenant également deux plaques ajourées externes parallèles s’étendant de part et d’autre du cadre périphérique, les plaques ajourées externes étant fixées aux entretoises et définissant ainsi respectivement une face supérieure de la cartouche et une face inférieure de la cartouche, les faces supérieure et inférieure de la cartouche et le cadre périphérique délimitant ensemble un espace intérieur de réception d’une anode plane dans la cartouche, l’anode plane étant configurée pour être reliée électriquement à un redresseur par l’intermédiaire d’au moins un câble de connexion et présentant respectivement une face supérieure en regard de la face supérieure de la cartouche et une face inférieure en regard de la face inférieure de la cartouche, la cartouche comprenant en outre, dans l’espace délimité d’une part par la face supérieure de la cartouche et la face supérieure de l’anode plane, et d’autre part par la face inférieure de la cartouche et la face inférieure de l’anode plane, un élément de support configuré pour maintenir l’anode plane dans un plan parallèle aux faces supérieure et inférieure de la cartouche.
Dans la configuration ci-dessus, la cartouche a pour fonction de renfermer l’anode plane afin de la protéger à la fois d’agressions possibles en mer, telles que l’érosion, et d’agressions possibles lors du transport de l’anode de protection cathodique jusqu’en mer, telles que des chocs. La ou les parties formant lest permettent à l’anode de protection cathodique d’être posée en fond de mer, ou d’être suspendue en mer à une structure en mer.
La structure de la cartouche est composée de deux plaques ajourées externes permettant de filtrer les particules au-delà d’un certain diamètre, d’un espace intérieur de réception d’une anode plane dans la cartouche permettant de recevoir l’anode plane afin de limiter les mouvements de cette dernière, et d’entretoises permettant de maintenir un certain écartement entre la ou les parties formant lest. La cartouche est alors reliée électriquement à un redresseur pour structure en mer par l’intermédiaire d’un câble de connexion.
Avec la configuration ci-dessus, l’anode de protection cathodique présente une structure robuste et facilement assemblable. De plus, l’anode de protection cathodique est protégée lors de son transport depuis la sortie d’usine vers les structures en mer par la présence d’éléments de support permettant de maintenir en place l’anode plane à l’intérieur de la cartouche et évitant ainsi une dégradation éventuelle de cette anode plane en raison, par exemple, de chocs se produisant lors de son acheminement jusqu’en mer.
Il est à noter que les plaques ajourées filtrent les particules au-delà d’un certain diamètre, permettant ainsi de filtrer la plupart des particules susceptibles de rentrer en contact avec l’anode une fois celle-ci en mer. Ainsi, la cartouche de l’anode de protection anodique est, du fait de sa structure, étanche aux particules d’un certain diamètre.
En outre, chaque câble de connexion reliant électriquement l’anode plane à un redresseur pour structure en mer est isolé électriquement afin d’éviter sa corrosion et un risque de court-circuit éventuel.
De plus, avec la configuration ci-dessus, toute forme du cadre périphérique étanche de la cartouche pourrait être envisagée. De préférence, le cadre périphérique est rectangulaire. Toutefois, un cadre périphérique de forme torique voir polygonale pourrait être envisagé dans le cadre de la présente invention.
Selon un mode de réalisation particulier, la cartouche de l’anode de protection cathodique comprend en outre deux plaques ajourées internes parallèles aux plaques ajourées externes, les deux plaques ajourées internes étant situées dans l’espace intérieur de la cartouche entre chaque face de l’anode plane et la plaque ajourée externe correspondante en regard.
Les deux plaques ajourées internes situées dans l’espace intérieur de la cartouche permettent de doubler l’efficacité de la protection et de faciliter l’insertion de l’anode plane dans la cartouche.
Il est à noter que les plaques ajourées externes et internes peuvent avoir le même degré de filtrage, ou avoir des degrés de filtrage distincts. Ainsi, les plaques ajourées internes et externes permettent d’obtenir un double niveau de filtrage. De ce fait, il pourrait être envisagé que les plaques ajourées internes et externes aient chacune des espacement entre leurs perforations différents, des diamètres de perforation différents, une densité de perforation différente, ainsi que des schémas de répartition des perforations différents, par exemple une répartition en quinconce, une répartition avec des perforations d’une plaque se chevauchant avec des perforations de l’autre plaque, une répartition dans laquelle les perforations d’une plaque se situent derrière les perforations de l’autre plaque, ou une combinaison de ceux-ci.
Selon un mode de réalisation particulier, les plaques ajourées externes et, le cas échéant les plaques ajourées internes, sont réalisées en un matériau résistant à l’eau de mer, de préférence en polyéthylène (PE).
Bien entendu, tout matériau résistant aux émissions de chlorures pourrait être envisagé dans le cadre de la présente invention pour la réalisation des plaques ajourées externes et internes.
La réalisation des plaques ajourées externes et internes en un matériau résistant à l’eau permet à ces dernières de résister aux émissions de chlorures qui apparaissent notamment lorsque l’anode est en fonctionnement. L’anode de protection cathodique est alors protégée par l’intermédiaire des plaques ajourées externes des contacts et des agressions extérieures, telles que les émissions de chlorures.
Ainsi, le sandwich formé par l’anode plane et les plaques ajourées internes est fermé périphériquement par des plaques ajourées externes en PE pour former un ensemble étanche aux particules d’un certain diamètre. Ainsi, l’électrolyte ne peut entrer en contact avec l’anode plane que par les perforations des plaques internes et externes de PE.
Selon un mode de réalisation particulier, la cartouche comprend en outre, entre chaque face de l’anode plane et la plaque ajourée en regard, l’un parmi un matériau perméable et un matériau hydrosoluble.
Dans la configuration ci-dessus, l’anode plane située dans la cartouche de l’anode de protection anodique est ensachée ou encapsulée d’une fine couche dès sa conception afin de la protéger au plus tôt d’éventuels chocs pouvant se produire lors de son transport depuis la sortie d’usine vers les structures en mer. En d’autres termes, l’anode plane est prise en sandwich entre deux couches de l’un parmi un matériau perméable et un matériau hydrosoluble.
De préférence, lorsque le matériau est un matériau hydrosoluble, celui-ci est un matériau non polluant constitué de l’un parmi un gel, du carton, de l’«Isorel» (marque déposée), ou d’une combinaison de ceux-ci.
Le matériau hydrosoluble est un matériau non polluant configuré pour disparaître une fois l’anode installée en mer, de telle sorte que l’anode est protégée pendant sa fabrication, son transport et son installation.
Selon une variante, une plaque en carton et/ou une plaque d’«Isorel» (marque déposée) est insérée entre l’anode plane et la plaque ajourée interne de PE, pour former une couche supplémentaire. Selon cette variante, l’anode peut ne pas être recouverte d’un matériau hydrosoluble.
Selon la configuration ci-dessus, le matériau hydrosoluble recouvrant l’anode et/ou les couches formées entre l’anode plane et les entretoises servent à protéger l’anode pendant sa fabrication, son transport et son installation: il s’agit d’un élément espaceur évitant que l’anode ne soit endommagée contre les plaques de PE. Cet élément espaceur est destiné à disparaître en contact avec l’électrolyte une fois l’anode installée.
De préférence, l’anode plane est réalisée en titane revêtu d’un revêtement à base d’oxydes mixtes métalliques, MMo.
Il est à noter que tout revêtement de l’anode permettant de protéger cette dernière est envisagé dans le cadre de la présente invention.
De préférence, l’anode plane est l’une parmi une plaque, une plaque étirée, une grille ou un fil enroulé dans un plan.
Ainsi, l’encombrement de la cartouche formant l’anode de protection cathodique est réduit, permettant alors de réaliser une l’anode de protection cathodique compacte.
Selon un mode de réalisation particulier, le cadre périphérique est rectangulaire, au moins deux des côtés dudit cadre périphérique étant constitués par des éléments de lestage, chaque élément de lestage étant constitué par l’un parmi un bloc d’un seul tenant réalisé dans un matériau ayant une masse volumique supérieure à celle de l’eau de mer, de préférence un bloc de béton, et un dispositif de fixation configuré pour être relié à un élément en mer.
Il est à noter que la masse volumique de chaque élément de lestage est telle qu’elle permet à la cartouche d’être lestée et de se situer sous le niveau de la mer.
Dans la configuration ci-dessus, selon l’une des variantes, les extrémités des entretoises sont insérées, voire noyées, dans un élément de lestage, par exemple un bloc de béton, garantissant ainsi l’intégrité de l’anode.
De préférence, les entretoises ont une forme longiligne, notamment en forme de tube, et sont fixées au cadre périphérique. Comme indiqué ci-dessus, les extrémités des entretoises peuvent être noyées dans le matériau constituant l’élément de lestage.
De préférence, les éléments de support sont constitués par des tasseaux.
Selon un mode de réalisation particulier, l’anode comprend en outre des organes de manutention de l’anode assemblée.
Selon ce mode de réalisation particulier, l’anode pourra disposer de crochets, ou organes équivalents, pour s’accrocher à la manière d’une palette, afin de permettre son transport, son accrochage pour notamment sa suspension à la structure en mer et faciliter également sa palettisation et son stockage.
La présente invention a également pour objet un dispositif de protection cathodique, caractérisé par le fait qu’il comprend une anode de protection cathodique telle que définie ci-dessus et un redresseur relié à l’anode de protection cathodique par au moins un câble de connexion.
Ainsi, selon la configuration ci-dessus, l’anode de protection cathodique ainsi que le redresseur pour structure en mer sont envisagés dans le cadre de la présente invention.
Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, plusieurs modes de réalisation particuliers avec référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins :
Si l’on se réfère à la Figure 1, on peut voir deux anodes de protection cathodique 1 posées en mer M et reliées chacune à un redresseur R de la structure en mer 2, ici une éolienne, par l’intermédiaire d’un câble de connexion 3, le redresseur R étant situé dans la partie circuit électrique émergée de la structure en mer 2. La structure en mer 2 représentée en Figure 1 comprend un mât 2a s’étendant entre une fondation 2b en partie basse et une nacelle 2c en partie haute reliée à trois pales 2d.
Si l’on se réfère aux Figures 1 et 2, on peut voir que l’anode de protection cathodique 1 selon un mode de réalisation particulier de la présente invention est de forme rectangulaire. Toutefois, une anode de protection cathodique 1 de forme torique ou autre forme polygonale pourrait être envisagée dans le cadre de la présente invention.
Si l’on se réfère à la Figure 2, on peut voir que l’anode de protection cathodique 1 selon un mode de réalisation particulier de la présente invention est composée de plusieurs couches qui sont visibles grâce à l’arrachement partiel représenté sur cette Figure.
L’anode de protection cathodique 1 selon un mode de réalisation particulier de la présente invention comprend une cartouche 4 comprenant un cadre périphérique dont deux parties forment lest 5. Les parties formant lest 5 du cadre périphérique sont constituées chacune d’un bloc cylindrique d’un seul tenant. Toutefois, une partie formant lest 5 de forme torique s’étendant autour de la cartouche 4 pourrait être envisagée dans un autre mode de réalisation de l’invention.
La cartouche 4 comprend au niveau de ses faces supérieure et inférieure 4a, 4b, une plaque ajourée externe 6 comprenant des perforations 6a réparties sur la surface de chaque plaque ajourée externe 6. Les perforations 6a des plaques ajourées externes 6 ont un diamètre défini qui permet le filtrage de particules dont le diamètre est supérieur au diamètre des perforations.
Les faces supérieure et inférieure 4a, 4b de la cartouche 4 définies par les plaques ajourées externes 6 délimitent ensemble un espace intérieur de réception 12 d’une anode plane 10 dans la cartouche 4. A l‘intérieur de cet espace réception 12 est logée ladite anode plane 10 qui est configurée pour être reliée électriquement à un redresseur pour structure en mer 2 par l’intermédiaire d’au moins un câble de connexion 3, de préférence un unique câble de connexion.
Les couches de la cartouche se situant respectivement en dessous de la plaque ajourée externe 6 au niveau de la face supérieure de la cartouche 4 et au-dessus de la plaque ajourée externe 6 au niveau de la face inférieure de la cartouche 4 est constituée d’entretoises 7 maintenant la structure du cadre périphérique de la cartouche 4 et sur lesquelles sont fixées les plaques ajourées externes 6.
Les entretoises 7 ont selon un mode de réalisation particulier de l’invention une forme longiligne, de préférence en forme de tubes espacés entre eux et s’étendent d’une partie formant lest 5 à une autre partie formant lest 5.
La couche se trouvant respectivement immédiatement sous la couche formée par les entretoises 7 au niveau de la face supérieure 4a de la cartouche 4 et immédiatement sur la couche formée par les entretoises 7 au niveau de la face inférieure 4b de la cartouche 4 est composée d’une plaque ajourée interne 8 pourvue au niveau de sa surface de perforations 8a ayant un diamètre prédéfini.
Les deux plaques ajourées internes 8 situées dans l’espace intérieur 12 de la cartouche 4 permettent de doubler l’efficacité de la protection et de faciliter l’insertion de l’anode plane 10 dans la cartouche 4.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le diamètre des perforations 8a des plaques ajourées internes 8 est inférieur au diamètre des perforations 6a des plaques ajourées externes 6 afin de permettre un degré de filtrage de particules distinct. Toutefois, selon une variante de réalisation de l’invention, le diamètre des perforations 8a des plaques ajourées internes 8 peut être égal voire supérieur au diamètre des perforations 6a des plaques ajourées externes 6 afin d’avoir un double degré de filtrage de particules.
Les perforations 6a des plaques ajourées externes 6 et les perforations 8a des plaques ajourées internes 8 sont réparties suivant un schéma régulier dans lequel l’espacement entre les perforations est le même et la densité de perforations est la même. Toutefois, selon un autre mode de réalisation de l’invention, les schémas de répartition des perforations des plaques internes et externes 8, 6 sont différents. Ainsi, une répartition en quinconce (les perforations d’une plaque sont complétement décalées des perforations de l’autre plaque), une répartition dans laquelle les perforations d’une plaque se chevauchent avec des perforations de l’autre plaque (les perforations d’une plaque sont partiellement alignées avec les perforations de l’autre plaque), une répartition dans laquelle les perforations d’une plaque sont alignées avec les perforations de l’autre plaque (les perforations d’une plaque sont directement alignées avec les perforations de l’autre plaque), ou une combinaison de ceux-ci sont envisagées.
Selon un mode de réalisation particulier, les plaques ajourées externes 6 et, le cas échéant les plaques ajourées internes 8, sont réalisées en un matériau résistant à l’eau de mer, de préférence en polyéthylène (PE).
Bien entendu, tout matériau résistant aux émissions de chlorures pourrait être envisagé dans le cadre de la présente invention pour la réalisation des plaques ajourées externes et internes 6, 8.
La réalisation des plaques ajourées externes et internes 6, 8 en un matériau résistant à l’eau permet à ces dernières de résister aux émissions de chlorures qui apparaissent notamment lorsque l’anode est en fonctionnement. L’anode de protection cathodique 1 est alors protégée par l’intermédiaire des plaques ajourées externes 6 des contacts et des agressions extérieures, telles que les émissions de chlorures.
Ainsi, le sandwich formé par l’anode plane 10 et les plaques ajourées internes 8 est fermé périphériquement par des plaques ajourées externes 6 en PE pour former un ensemble étanche aux particules d’un diamètre prédéfini. Ainsi, l’électrolyte ne peut entrer en contact avec l’anode plane 10 que par les perforations 6a, 8a des plaques internes et externes 6, 8 de PE.
Si l’on continue de se référer à la Figure 2, on peut voir une couche 9 se situant respectivement au-dessus et en dessous de l’anode plane 10. Cette couche 9 est composée de l’un parmi un matériau hydrosoluble, et un matériau perméable. L’anode plane 10 située dans la cartouche 4 de l’anode de protection anodique 1 est alors encapsulée d’une fine couche dès sa conception afin de la protéger au plus tôt d’éventuels chocs pouvant se produire lors de son transport depuis la sortie d’usine vers les structures en mer 2. En d’autres termes, l’anode plane 10 est prise en sandwich entre deux couches 9 de l’un parmi un matériau perméable et un matériau hydrosoluble.
De préférence, lorsque le matériau est un matériau hydrosoluble, celui-ci est un matériau non polluant constitué de l’un parmi un gel, du carton, de l’«Isorel» (marque déposée), ou d’une combinaison de ceux-ci.
Le matériau hydrosoluble est un matériau non polluant configuré pour disparaître une fois l’anode de protection cathodique 1 installée en mer, de telle sorte que l’anode 10 est protégée pendant sa fabrication, son transport et son installation.
Selon une variante de réalisation de l’invention, une plaque en carton et/ou une plaque d’«Isorel» (marque déposée) est insérée entre l’anode plane 10 et la plaque ajourée interne 8, pour former une couche supplémentaire. Selon cette variante, l’anode 10 peut ne pas être recouverte d’un matériau hydrosoluble.
Selon la configuration ci-dessus, le matériau hydrosoluble recouvrant l’anode plane 10 et/ou les couches formées entre l’anode plane 10 et les entretoises 7 sert à protéger l’anode 10 pendant sa fabrication, son transport et son installation: il s’agit d’un élément espaceur évitant que l’anode 10 ne soit endommagée contre les plaques internes 8 ou externes 6. Cet élément espaceur est destiné à disparaître en contact avec l’électrolyte une fois l’anode 1 installée.
Si l’on se réfère aux Figures 3 et 3A, on peut voir une coupe transversale de l’anode de protection cathodique 1 permettant de voir la superposition de l’ensemble des couches formant la cartouche 4 de l’anode de protection cathodique 1. Ainsi, on peut voir que la cartouche 4 comprend en outre, respectivement, dans l’espace délimité par la face supérieure 4a de la cartouche 4 et la face supérieure de l’anode, et la face inférieure 4b de la cartouche et la face inférieure de l’anode, deux éléments de support 11, de préférence des tasseaux, configurés pour maintenir l’anode plane 10 dans un plan parallèle aux faces supérieure et inférieure 4a, 4b de la cartouche 4 tout en restant à l’intérieur de l’espace 12 délimité par les deux plans parallèles des entretoises 7.
Si l’on se réfère plus particulièrement à la Figure 3A, on peut voir que les extrémités des entretoises 7 se situent à l’intérieur des parties formant lest 5 de la cartouche 4, ce qui permet de garantir l’intégrité de l’anode 1. En outre, on peut voir des tiges 13 s’étendant transversalement aux entretoises 7 et longitudinalement par rapport aux parties formant lest 5 de la cartouche 4. Ces tiges 13 permettent de maintenir les entretoises 7 en place lors de la formation des parties formant lest 5 de la cartouche 4 au niveau des extrémités des entretoises 7.
Selon le mode de réalisation de l’invention décrit en référence aux figures 2 à 3A, l’anode plane 10 est une plaque. Toutefois, selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’anode plane 10 est l’une parmi une plaque, une plaque étirée, une grille ou un fil enroulé dans un plan. Ainsi, l’encombrement de la cartouche formant l’anode de protection cathodique est réduit, permettant alors de réaliser une l’anode de protection cathodique compacte.
En outre, l’anode est réalisée en titane revêtu d’un revêtement à base d’oxydes mixtes métalliques, MMo. Toutefois, tout revêtement de l’anode permettant de protéger cette dernière est envisagé dans le cadre de la présente invention.
Selon le mode de réalisation de l’invention représenté sur les Figures 1 à 3A, le cadre périphérique est rectangulaire, et au moins deux des côtés du cadre périphérique sont constitués par des éléments de lestage 5. Chaque élément de lestage 5 est constitué d’un bloc d’un seul tenant réalisé dans un matériau ayant une masse volumique supérieure à celle de l’eau de mer, de préférence un bloc de béton. Toutefois, selon un autre mode de réalisation de l’invention, chaque élément de lestage 5 peut être constitué d’un dispositif de fixation configuré pour être relié à un élément en mer 2.
Il est à noter que la masse volumique de chaque élément de lestage 5 est telle qu’elle permet à l’anode 1 d’être lestée et de se situer sous le niveau de la mer M.
Selon une variante de réalisation de l’invention (uniquement représentée en Figure 2), l’anode 1 comprend en outre des organes de manutention 14 de la cartouche assemblée. Selon cette variante de réalisation, l’anode 1 dispose de crochets 14, ou d’organes équivalents, pour s’accrocher à la manière d’une palette, afin de permettre son transport, son accrochage pour notamment sa suspension à la structure en mer 2 et faciliter également sa palettisation et son stockage.
Claims (12)
- - Anode (1) de protection cathodique à courant imposé par un redresseur (R) pour structure en mer (2), caractérisée par le fait qu’elle comprend une cartouche (4) comprenant un cadre périphérique étanche dont au moins une partie forme lest (5), la structure du cadre périphérique étant maintenue par des entretoises (7) s’étendant dans deux plans parallèles, la cartouche (4) comprenant également deux plaques ajourées externes (6) parallèles s’étendant de part et d’autre du cadre périphérique, les plaques ajourées externes (6) étant fixées aux entretoises (7) et définissant ainsi respectivement une face supérieure (4a) de la cartouche (4) et une face inférieure (4b) de la cartouche (4), les faces supérieure (4a) et inférieure (4b) de la cartouche (4) et le cadre périphérique délimitant ensemble un espace intérieur de réception (12) d’une anode plane (10) dans la cartouche (4), l’anode plane (10) étant configurée pour être reliée électriquement à un redresseur par l’intermédiaire d’au moins un câble de connexion (3) et présentant respectivement une face supérieure en regard de la face supérieure (4a) de la cartouche (4) et une face inférieure en regard de la face inférieure de la cartouche (4b), la cartouche (4) comprenant en outre, dans l’espace délimité d’une part par la face supérieure (4a) de la cartouche (4) et la face supérieure de l’anode plane (10), et d’autre part par la face inférieure (4b) de la cartouche (4) et la face inférieure de l’anode plane (10), un élément de support (11) configuré pour maintenir l’anode plane (10) dans un plan parallèle aux faces supérieure et inférieure de la cartouche (4).
- - Anode (1) de protection cathodique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la cartouche (4) comprend en outre deux plaques ajourées internes (8) parallèles aux plaques ajourées externes (6), les deux plaques ajourées internes (8) étant situées dans l’espace intérieur de la cartouche (4) entre chaque face de l’anode plane (10) et la plaque ajourée externe (8) correspondante en regard.
- – Anode (1) de protection cathodique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que les plaques ajourées externes (6) et, le cas échéant les plaques ajourées internes (6), sont réalisées en un matériau résistant à l’eau de mer, de préférence en polyéthylène (PE).
- - Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la cartouche (4) comprend en outre entre chaque face de l’anode plane (10) et la plaque ajourée en regard l’un parmi un matériau perméable et un matériau hydrosoluble.
- - Anode (1) de protection cathodique selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le matériau hydrosoluble est un matériau non polluant constitué de l’un parmi un gel, du carton, de l’«Isorel» (marque déposée), ou d’une combinaison de ceux-ci.
- - Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l’anode plane (10) est réalisée en titane revêtu d’un revêtement à base d’oxydes mixtes métalliques, MMo.
- – Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l’anode plane (10) est l’une parmi une plaque, une plaque étirée, une grille ou un fil enroulé dans un plan.
- - Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le cadre périphérique est rectangulaire, au moins deux des côtés dudit cadre périphérique étant constitués par des éléments de lestage (5), chaque élément de lestage (5) étant constitué par l’un parmi un bloc d’un seul tenant réalisé dans un matériau ayant une masse volumique supérieure à celle de l’eau de mer, de préférence un bloc de béton, et un dispositif de fixation configuré pour être relié à un élément en mer.
- - Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les entretoises (7) ont une forme longiligne, de préférence en forme de tube, et sont fixées au cadre périphérique.
- – Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les éléments de support (11) sont constitués par des tasseaux.
- - Anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que l’anode (1) comprend en outre des organes de manutention (14) de l’anode assemblée.
- - Dispositif de protection cathodique, caractérisé par le fait qu’il comprend une anode (1) de protection cathodique selon l’une des revendications 1 à 11 et un redresseur (R) relié à l’anode de protection cathodique par au moins un câble de connexion (3).
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