Protection cathodique : dimensionnement et modélisation de vos systèmes
L’Institut de la Corrosion réalise le dimensionnement du système de protection cathodique des structures immergées et enterrées. La distribution des anodes galvaniques ou le système de protection par courant imposé est optimisé par calcul et modélisation.
Dimensionnement des systèmes de protection cathodique
L’Institut de la Corrosion accompagne ses clients dans la conception, le dimensionnement et la vérification des systèmes de protection cathodique pour une large gamme de structures métalliques : pipelines, canalisations enterrées, ouvrages offshore, structures portuaires, réservoirs et infrastructures de génie civil.
Nos ingénieurs réalisent des études de dimensionnement en courant imposé (ICCP) et par anodes galvaniques (sacrificielles). Ils intègrent les paramètres déterminants : résistivité des électrolytes, surfaces à protéger, densités de courant et durées de vie visées. Ces études s’appuient sur les normes en vigueur (EN ISO 15589, EN 13173, NACE SP0169). Elles mobilisent également le retour d’expérience de nos équipes et une large base de données interne de courbes de polarisation réalisées en conditions réelles.
Nous intervenons également sur site pour valider les contraintes opérationnelles et mettre en place des suivis de l’efficacité dans le temps.
Modélisation de la protection cathodique
L’Institut de la Corrosion dispose d’une expertise reconnue en modélisation numérique de la protection cathodique, en utilisant des approches par éléments finis (FEM) et par éléments de frontière / surfaces finies (BEM), notamment à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics.
Ces outils de simulation permettent de modeliser la distribution du potentiel et des densités de courant dans l’électrolyte, en intégrant les conditions aux limites électrochimiques (courbes de polarisation) propres aux matériaux et environnements étudiés. Nous modélisons des géométries complexes en 2D et 3D, qu’il s’agisse de structures offshore ou onshore.
La modélisation offre plusieurs avantages concrets :
- Optimisation du placement des anodes et du nombre de sources de courant avant installation
- Prédiction de la distribution de protection sur l’ensemble de la structure, y compris les zones d’ombre
- Étude d’interférences entre systèmes voisins (courants vagabonds, couplages galvaniques)
- Réduction des coûts de conception en limitant les essais physiques
Nos études de modélisation peuvent être couplées aux mesures terrain pour la validation des modèles et la mise à jour des simulations en conditions réelles d’exploitation.
Des experts à votre écoute
La norme EN ISO 15257:2017 constitue la référence européenne pour la certification des compétences en protection cathodique. Elle définit cinq niveaux de qualification, depuis le technicien jusqu’au niveau expert, et s’applique à quatre domaines principaux : les structures terrestres et enterrées, les structures marines, le béton armé et les surfaces internes.
Cette norme sert de fondement aux systèmes nationaux de certification, tels que ceux portés par le CEFRACOR (CFPC) en France, et s’inscrit dans le cadre général de certification des personnes conforme à la norme ISO/IEC 17024, garantissant reconnaissance, fiabilité et harmonisation des compétences au niveau international.
Nicolas Larché
Expert niveau 5 protection cathodique des structures marines
Charles Leballeur
Ingénieur Sénior niveau 4 protection cathodique des structures marines
Erwan Diler
Spécialiste niveau 3 protection cathodique des structures terrestres et enterrées
Julien Pellé
Spécialiste niveau 3 protection cathodique des structures marines
Pascal Moullec
Technicien niveau 1 protection cathodique des structures marines
Contactez-nous : brest@institut-corrosion.fr
F.A.Q
1. Quelles structures peuvent bénéficier de la protection cathodique ?
La protection cathodique s’applique à toute structure métallique en contact avec un électrolyte : pipelines enterrés, canalisations, structures offshore, fondations éoliennes, structures portuaires, réservoirs et infrastructures de génie civil en acier.
2. Quelle est la différence entre la protection cathodique par anodes galvaniques et par courant imposé (ICCP) ?
Les anodes galvaniques (zinc, aluminium, magnésium) se sacrifient spontanément pour protéger la structure sans apport d’énergie extérieure. Le système par courant imposé (ICCP) utilise une source de courant externe pour forcer la polarisation cathodique. Le choix dépend de la taille de la structure, de la résistivité de l’électrolyte et de la durée de vie visée.
3. Quelles normes encadrent le dimensionnement de la protection cathodique ?
Les principales références sont l’EN ISO 15589 (pipelines de transport), l’EN 13173 (structures offshore), la NACE SP0169 (canalisations enterrées) et l’EN 12954 (structures métalliques enterrées). L’Institut de la Corrosion applique ces normes en les combinant à ses bases de données internes de courbes de polarisation.
4. Qu'apporte la modélisation numérique par rapport à un dimensionnement analytique ?
La modélisation par éléments finis (FEM) ou éléments de frontière (BEM) permet de visualiser la distribution du potentiel sur l’ensemble de la structure, y compris les zones d’ombre inaccessibles au calcul analytique. Elle optimise le placement des anodes avant installation et réduit les coûts en limitant les essais physiques.
5. Proposez-vous un suivi de l'efficacité de la protection cathodique dans le temps ?
Oui. Nos équipes interviennent sur site pour valider les contraintes opérationnelles et assurer le suivi de son efficacité : mesures de potentiel, contrôle des débits de courant et mise à jour des modèles en conditions réelles d’exploitation.