CEMAR – PC

Présentation du programme

CEMAR-PC (Corrosion Electrochimique MARitime – Protection Cathodique) vise à améliorer les connaissances des propriétés d’interfaces acier/environnement des infrastructures métalliques portuaires afin d’optimiser la mise en place et le dimensionnement d’un système de protection cathodique

Les partenaires du projet R&D collaboratif

CEMAR PC (Corrosion Electrochimique MARitime – Protection Cathodique) est un projet collaboratif entre des partenaires industriels (ArcelorMittal, BAC Corrosion Control, ACCOAST, A-CORROS), le CETMEF, des Grands Ports Maritimes (Nantes-Saint-Nazaire, Le Havre, Marseille, Dunkerque) et des laboratoires de recherche (le LEMMA de l’Université de La Rochelle et le LISE du CNRS/UPR15, l’Institut de la Corrosion, Corrodys).

Contexte

Les infrastructures métalliques d’ouvrages portuaires, principalement des rideaux de palplanches et des pieux de soutènement, sont constituées d’acier au carbone. Dans la zone des basses eaux (partie supérieure de la zone d’immersion, découverte uniquement aux forts coefficients de marée), ces infrastructures sont parfois affectées par un phénomène de corrosion accélérée localisée dont les mécanismes ne sont pas entièrement maîtrisés.

Afin de lutter contre ce type de corrosion, la méthode la plus utilisée en milieu portuaire est la protection cathodique par anode galvanique. Le principe de cette technique est d’abaisser le potentiel du métal et d’en réduire ainsi la vitesse de corrosion dans un milieu électrolytique en établissant un couplage galvanique entre l’ouvrage métallique à protéger et des anodes constituées d’un matériau métallique moins noble que celui de l’ouvrage.

Objectifs du projet de recherche protection cathodique

Objectifs industriels

• Améliorer les procédures de dimensionnement et donc l’efficacité de la protection cathodique en sites marnant.
• Estimer les risques de corrosion liés à la rupture de la protection cathodique.
• Rédaction d’un manuel des bonnes pratiques d’ingénierie sur la protection contre la corrosion. Mettre à disposition des gestionnaires des ouvrages maritime ou fluvial, un manuel pratique de conseils pour la mise en œuvre d’une protection contre la corrosion, adaptée à la structure à protéger et au milieu d’exposition.

Objectifs scientifiques

• Connaître les caractéristiques des dépôts susceptibles de se former à la surface des aciers afin de comprendre et anticiper l’influence de ces dépôts sur les processus de corrosion et de protection.
• Comprendre l’influence de paramètres physico-chimiques, le long de la colonne d’eau de sites marnant, sur le potentiel de corrosion et la polarisation cathodique.

Méthode de recherche

Ce travail de recherche est basé sur l’analyse des caractéristiques physico-chimiques et électrochimiques des dépôts formés sur des coupons d’acier exposés plusieurs années, dans différentes conditions de protection en zone des basses eaux, sur des sites portuaires.

Des systèmes d’expérimentation ont été installés sur 3 sites portuaires français aux caractéristiques différentes. Ces systèmes présentent 3 conditions de tests différents : protection cathodique permanente, rupture de protection cathodique et protection cathodique différée. On suit alors en continue l’évolution de la protection de chaque échantillon.

Mesures et analyses réalisées

• Mesures physico-chimiques sur la colonne d’eau en continue (température, oxygène dissous, salinité, résistivité, Ph, vitesse)
• Analyses des dépots : Analyse structurale et élémentaire par MEB / EDS, Analyse in destructrice en couche par Micro-Spectrométrie Raman, Analyse en poudre des formes cristallines par Diffraction des rayons X.

Problématiques soulevées par le programme R&D protection cathodique

• Quels sont les principaux facteurs physico-chimiques à prendre en considération pour l’étude de dimensionnement ?
• Quel est le comportement électrochimique de l’acier et des anodes en fonction de leur positionnement le long de la colonne d’eau, en particulier pour les sites exposés aux marées ?
• Quels peuvent être les risques de rupture momentanée de la protection cathodique (durant les quelques mois pouvant précéder le remplacement des anodes, ou lors du décrochement de celles-ci) ?