Contexte
La protection des canalisations enterrées repose sur la complémentarité entre revêtement organique et protection cathodique (PC). Lorsqu’un revêtement se décolle, une zone confinée peut se former entre le métal et le revêtement, emprisonnant un électrolyte. La question centrale est alors de savoir si le courant cathodique peut traverser le revêtement décollé en quantité suffisante pour protéger l’acier sous-jacent, ou si le revêtement fait écran à la PC — phénomène connu sous le terme de « shielding ». Ce débat reste vif dans la communauté des spécialistes des revêtements, certains affirmant que les revêtements epoxy poudre (Fusion Bonded Epoxy – FBE), du fait du développement de microfissures avec le vieillissement, ne bloquent pas les courants cathodiques. Or, peu d’études ont quantifié expérimentalement ce phénomène pour différents types de revêtements, différentes épaisseurs et en tenant compte des conditions réelles de sol.
Moyens
L’étude a porté sur sept systèmes de revêtements fournis par BS Coatings : FBE monocouche et bicouche (350 à 1000 µm), époxy liquide (500 et 1000 µm) et polyuréthane liquide (1500 µm), préparés à la fois sur substrat acier S235 et sous forme de membranes libres. Un échantillon de FBE vieux de 30 ans, prélevé sur une canalisation en service à proximité d’un défaut de revêtement, a également été étudié. La caractérisation électrochimique a reposé sur la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE), suivie pendant 12 mois d’immersion en solution NaCl 3,5 %. Un dispositif de type cellule H (cellule de Hirtoff) a été spécialement conçu pour reproduire les conditions de cloquage avec ou sans défaut ouvert en parallèle, permettant de mesurer les courants cathodiques traversant les membranes de revêtement sous différentes teneurs en oxygène.
Principaux résultats
L’étude démontre que tous les revêtements neufs testés (FBE, époxy liquide, polyuréthane) présentent une résistance électrique très élevée, rendant le passage d’un courant cathodique significatif à travers le revêtement pratiquement impossible, quelle que soit la tension appliquée. Ces revêtements se comportent donc intrinsèquement comme des écrans à la protection cathodique. En revanche, le FBE âgé de 30 ans présente une impédance plusieurs ordres de grandeur plus faible, attribuée au développement de porosités sous l’effet de l’alcalinité locale induite par la PC. Des calculs appliqués à des conditions de sol représentatives confirment que, même avec un revêtement vieilli de faible impédance, les courants traversant la zone cloquée restent insuffisants pour atteindre le potentiel de protection de l’acier sous-jacent. Ces résultats soulignent que la prévention de la corrosion sous revêtement décollé ne peut être garantie que par une PC correctement appliquée, couplée à un revêtement dont le mode de dégradation ne génère pas de zones confinées imperméables au courant.