Electrolyse

L'électrolyse des petits navires

Le terme "électrolyse" se réfère, par abus de langage et dans le milieu de la plaisance, aux phénomènes naturels de corrosion galvanique et accidentels de corrosion électrolytique. La corrosion des métaux est un phénomène électro-chimique : elle met en jeu des courants électriques mesurables et affecte tant la sécurité des équipages que la valeur des bateaux atteints.

La corrosion des métaux simplement

corrosion des métaux

La corrosion est la conséquence de la circulation d'un courant électrique, naturel ou imposé, entre une anode (métal de potentiel électro-négatif, ex. vos anodes zinc) et une cathode (métal de potentiel moins électro-négatif, ou, plus électro-positif, ex. votre Sail-drive aluminium), conductivement liées et immergées dans un même électrolyte (ex. l'eau de mer). Il y a destruction de matière à l'anode et protection à la cathode, d'où le terme "protection cathodique".

Corrosion galvanique et corrosion électrolytique

corrosion marine

La corrosion galvanique est liée aux différences naturelles de potentiel existantes entre différents métaux en contact dans un même électrolyte (l'eau), à l'origine de la circulation d'un courant électrique de très faible intensité : le courant de corrosion. Elle est efficacement combattue par les anodes sacrificielles qui délivrent naturellement un courant de protection s'opposant au courant de corrosion. Attention, la protection cathodique qu'elles procurent ne se présume pas : elle se mesure !

La corrosion électrolytique, quant à elle, est provoquée par la présence d'un courant aditionnel continu et accidentel : le courant de fuite, qui amplifie dans un sens ou dans l'autre - et selon sa polarité - les effets du courant de corrosion. Attention, les courants de fuite nocifs du bord ou du quai cherchent toujours à rejoindre la "terre" et provoquent une corrosion accélérée du métal conducteur aux points de sortie à la mer ! Les anodes ne sont alors d'aucun secours et seules la détection précoce et la neutralisation rapide de tels courants permettront de vous préserver de leurs coûteuses conséquences !

 Potentiel de corrosion et protection des métaux immergés

valeurs du potentiel de corrosion

La protection des métaux immergés contre la corrosion est assurée conjointement par le système de peinture ainsi que par le système de protection cathodique. Son efficacité dépend de la valeur atteinte par leur potentiel de corrosion, exprimée en (-)mV. A l'image de la température corporelle humaine, son contrôle, à l'aide d'un appareillage approprié, se fait au travers d'une simple mesure dont l'interprétation est instantanée : le potentiel de corrosion doit se situer dans l'intervalle de protection (en vert ci-dessus). Sa valeur vous indique le niveau de protection procuré par les anodes, dont c'est le rôle essentiel, et vous alerte au besoin sur la présence éventuelle de courants de fuite nocifs du bord ou du quai.

 Sur et  Sous-protection cathodique

sur et sous-protection cathodique

Au sein d'un même métal une zone anodique se consomme toujours au profit d'une zone cathodique qui se trouve ainsi protégée. Lorsque de telles zones sont volontairement créées au moyen de la mise en contact de différents métaux (anodes sacrificielles) ou de tout autre système, on parle alors de "protection cathodique".

Les anodes sacrificielles doivent délivrer constamment la quantité nécessaire de courant de protection pour s'opposer au courant de corrosion, et être changées lorsqu'elle devient insuffisante. Par ailleurs, selon leur polarité, les fuites électriques peuvent engendrer des situations de sur- ou de sous- protection cathodique.

La sur-protection cathodique est susceptible d'entraîner le cloquage et le décollement des peintures sous-marines (bande n°1), voire, de plus importants dégâts. Elle survient lorsque le potentiel de corrosion est inférieur au seuil minimum de protection requis. La sous-protection cathodique est synonyme d'atteintes de corrosion plus ou moins prononcées, tant sur l'acier (bande n°2) que sur l'aluminium (bande n°3). Elle survient lorsque le potentiel de corrosion est supérieur au seuil maximum de protection requis.

Outre les atteintes éventuelles à la sécurité de la navigation, tous ces phénomènes entraînent des réparations ou des remplacements de pièces pouvant s'avérer extrêmement coûteux.

Implication du courant alternatif

la boucle corrosive de la terre du quai

Le rôle du courant alternatif n'est pas avéré en matière de corrosion des équipements métalliques immergés des petits navires. En revanche, le fil de terre des installations 230 V du quai est susceptible de véhiculer des courants de fuite continus, pouvant affecter de manière importante vos équipements métalliques immergés dès lors que ce dernier est connecté à la masse du bord ainsi qu'exigé par les normes de sécurité en vigueur. En effet, cette installation favorise la constitution d'une boucle corrosive sans laquelle aucune corrosion ne peut avoir lieu. Et comme vous ne pourrez jamais préjuger de la qualité des installations du port ou de celles de vos voisins, la prévention passe dès lors par un contrôle régulier du potentiel de corrosion et la pose éventuelle de dispositifs de protection appropriés : isolateurs galvaniques ou transformateurs d'isolement.

 Inutile de disjoncter pour se mettre à l'abri : le fil de terre by-pass tous les interrupteurs... 

Pour en savoir plus...

PLB Galvatest protection cathodique
Le Petit Livre Blanc de la protection cathodique détaille les mécanismes de la corrosion des métaux immergés et de son corollaire : la protection cathodique. Il est gratuit en téléchargement.

Si vous êtes un pro...

bulletins techniques Galvatest corrosion marine
Galvatest publie des Notes et Bulletins Techniques d'avertissement, information ou recommandation concernant la corrosion et la protection cathodique des petits navires. Ceux-ci sont accessibles en téléchargement.


Quand et comment procéder ?

Vérifier ses anodes lors du seul carénage annuel ne saurait vous préserver des dégâts survenus au cours de l'année écoulée. C'est pourquoi le contrôle de la protection cathodique consiste à mesurer le potentiel de corrosion d'un métal immergé (en direct sur une coque métallique ou dans la cale moteur pour un S-drive ou un arbre d'hélice) et à vérifier qu'il se situe bien dans les limites de protection requises : (-)1100 à (-)800 mV. Idéalement, ce contrôle doit être effectué mensuellement, lors de chaque intervention sur le circuit électrique du bord, lors de la prise du mouillage hivernal et, bien sûr, sur suspicion. La mise en évidence de courants de fuite nocifs, responsables de dommages accélérés, se traduira par une variation significative de la mesure au cours des différentes manipulations effectuées. A cet effet, la sonde Galvatest est connectée à son contrôleur dédié ou à un voltmètre à haute impédance, puis immergée à proximité immédiate du bateau testé.

Que faire en cas de mesure anormale ?

Si la mesure se situe à proximité des seuils de protection, vos anodes sont probablement inopérantes ou inadaptées : il convient de vérifier leur nature, leur connexion et leur consommation. Si l'écart est plus important, il s'agit d'un courant de fuite : débranchez le bateau du quai et coupez tous vos coupe-circuits dans l'attente de sa neutralisation prochaine (voir procédure de recherche de fuites). Vérifiez ensuite au moyen d'une nouvelle mesure qu'elle se situe dans l'intervalle de protection...

Les anodes

anodes
Les anodes délivrent un courant de protection qui s'oppose au courant de corrosion. S'il est insuffisant, les problèmes surgissent... Et en matière d'anodes, c'est plus à l'acheteur de savoir ce qu'il achète qu'au vendeur de savoir ce qu'il vend !

 L'usage de pendanodes en magnésium sur des coques aluminium en mer est susceptible d'endommager gravement les systèmes de peinture immergés. Le Bulletin Technique "Eléments de protection cathodique" vous en apprendra plus sur les anodes.

Les détecteurs de fuites

Les détecteurs de fuite traditionnels ne tracent pas les courants de corrosion. Ce sont la plupart du temps de simples circuits lumineux qui indiquent, souvent avec une précision insuffisante, les seuls courants de coque issus des batteries du bord.

Les contrôles d'isolement

Les contrôles d'isolement n'ont pas vocation à identifier les courants corrosifs qui se tracent toujours dans l'electrolyte qu'ils rejoignent toujours en modifiant le potentiel de corrosion du métal traversé. De plus, ils ne peuvent être exhaustifs...

Isolateur ou transformateur ?

Isolateurs galvaniques et transformateurs d'isolement empêchent les courants de fuite de "monter" à bord via la terre du quai. De technologie, fiabilité et efficacités différentes, leur coût varie dans un rapport de 1 à 10.

Le cloquage des peintures

Outre la sur-protection, une cause fréquente de cloquage de la peinture sous-marine d'une coque acier, et plus particulièrement en eaux douces, est la différence de pression osmotique liée à la présence d'impuretés solubles indésirables sous le film de peinture.