CEMAR-PC -> Volet 1

CEMAR-PC -> Volet 1

Comportement électrochimique en environnement maritime et estuarien

Site pilote du Grand Port Maritime de Dunkerque

Geoportail GPMD 01

 

L'objectif de ce premier volet est d'expérimenter une méthode d’optimisation du dimensionnement de la protection cathodique, et d'en estimer les paramètres d’influence. Cette expérimentation est conduite à l'échelle 1 sur un quai du GPM de Dunkerque ainsi qu'à une échelle localisée, mais sur l'ensemble de la colonne d'eau, à l'aplomb d'un ouvrage du GPM de Nantes-St-Nazaire. 

CPC

Développement d’un dispositif de simulation de la protection cathodique

Le système CPC (Critère de Protection Cathodique), développé avec la société NKE et l’Institut de la Corrosion, permet de définir in situ la valeur de la densité de courant pratique nécessaire à la protection d’une structure métallique immergée.

Cette densité de courant est liée aux paramètres environnementaux (oxygène dissous, courant marin, température, …) qui conditionnent les réactions électrochimiques de la surface des structures à protéger.

Le CPC permet la mesure et l’enregistrement de la différence de potentiel entre l’électrode de référence et la cathode, ainsi que le courant circulant entre l’anode et la cathode, au travers d’une résistance, en s’affranchissant de l’effet global de la structure. Le système est composé d’une électrode de référence en zinc, d’une anode sacrificielle et d’une cathode (le métal à protéger).

Son originalité réside dans le fait que l’alliage testé constitue le corps du boîtier de l’instrumentation rendant le système compact et sans fil extérieur ; une centrale miniaturisée de mesures et d’enregistrements et son alimentation y sont intégrées.

 

CPC2 04La caractérisation électrochimique du comportement du matériau métallique peut être réalisée dans les conditions environnementales exactes de sa future utilisation avant la mise en œuvre de l’infrastructure ou le démarrage de travaux ou de réparations. Cette connaissance préalable constitue un atout majeur pour l’exactitude des estimations de demande en courant.

L’association de plusieurs CPC (2 au minimum) permet d’obtenir des courbes de pseudo-polarisation de l’acier, dans l’environnement et les conditions de service des structures à protéger. A partir de ces courbes, il est possible de déterminer la valeur de demande en courant réelle de l’acier, pour le potentiel de protection voulu, pour un temps d’immersion donné.

Ainsi, différents degrés de précision et de connaissance peuvent être atteints selon la durée des mesures, le nombre de points de mesure (sur la colonne d’eau ou sur différents sites à même hauteur, par exemple) et le nombre de systèmes CPC utilisés par point de mesure. Ce dispositif a été développé de façon à être mis en œuvre directement sur des ouvrages métalliques en exploitation.

 

Optimisation du dimensionnement de la PC et évaluation de facteurs d'influence

Le monitoring in situ, réalisé sur une durée d'un an, sur site maritime et estuarien a permis d'obtenir des valeurs de densité de courant propre à chaque ouvrage en fonction des caractéristiques de l'environnement.

Les facteurs d'influence étudiés sont d'ordre physico-chimique (oxygène dissous, salinité, courantologie, etc.) mais également d'ordre opérationnel (exploitation) telle que l'influence des navires à quai ou des opérations de dragage.

 

Retrouvez le Grand Port Maritime de Dunkerque sur dunkerque-port.fr :
http://www.dunkerque-port.fr/