La protection cathodique est une technologie de protection électrochimique qui applique un courant externe à la surface de la structure métallique corrodée. La structure protégée devient alors la cathode, supprimant ainsi la migration des électrons lors de la corrosion du métal et évitant ou réduisant ainsi l'apparition de la corrosion.

La technologie de protection cathodique se divise en deux catégories : la protection cathodique à anode sacrificielle et la protection cathodique à courant imposé. Cette technologie est aujourd'hui largement utilisée pour le contrôle de la corrosion des structures métalliques telles que les canalisations en acier, les pompes à eau, les câbles, les ports, les navires, les fonds de réservoirs, les refroidisseurs, etc., dans le sol, l'eau de mer, l'eau douce et les milieux chimiques.

La protection cathodique par anode sacrificielle consiste à associer deux métaux d'activité différente et à les placer dans le même électrolyte. Le métal le plus actif perd des électrons et se corrode, tandis que le métal le moins actif bénéficie d'une protection électronique. En raison de la corrosion des métaux très actifs au cours de ce processus, on parle de protection cathodique par anode sacrificielle.

La protection cathodique par courant externe est obtenue en modifiant le potentiel du milieu environnant grâce à une source d'alimentation externe. Ainsi, le potentiel de l'équipement à protéger reste inférieur à celui de son environnement, devenant ainsi la cathode de l'ensemble de l'environnement. Ainsi, l'équipement à protéger ne se corrode pas par perte d'électrons.

Principe de fonctionnement

Utilisez des alliages de cuivre et d'aluminium comme anodes et le système d'équipement protégé comme cathodes. Les ions cuivre obtenus par électrolyse des anodes de cuivre sont toxiques et forment un environnement toxique lorsqu'ils sont mélangés à l'eau de mer. L'anode électrolytique en aluminium produit de l'Al3+, qui forme de l'Al(OH)3 avec l'OH– produit par la cathode. Ce type d'Al(OH)3 encapsule les ions cuivre libérés et traverse le système protégé avec l'eau de mer. Il possède une forte capacité d'adsorption et peut se propager dans les zones à faible débit d'eau de mer où vivent des organismes marins, inhibant ainsi leur croissance. Lorsque le système d'anode cuivre-aluminium est électrolysé en eau de mer, une couche dense de calcium et de magnésium se forme sur la surface interne de la canalisation en acier servant de cathode, et le colloïde d'hydroxyde d'aluminium généré par l'électrolyse s'écoule avec l'eau de mer, formant un film protecteur sur la paroi interne de la canalisation. Le revêtement de calcium et de magnésium et le film colloïdal d'hydroxyde d'aluminium bloquent la diffusion de l'oxygène, augmentent la polarisation de la concentration et ralentissent le taux de corrosion, ce qui peut atteindre l'objectif d'anti-encrassement et d'anti-corrosion.