Prévention de la corrosion dans les pipelines enterrés grâce à la protection cathodique par courant imposé 

La protection cathodique par courant imposé (ICCP) est une stratégie d'atténuation de la corrosion qui utilise la puissance de l'électricité pour inhiber les réactions électrochimiques responsables de la corrosion des métaux. Cette approche est largement utilisée dans les secteurs de la construction, de la marine, du pétrole et du gaz. Le secteur pétrolier et gazier s'appuie sur la protection cathodique par courant imposé pour protéger les pipelines enterrés transportant des ressources vitales, car ceux-ci sont très sensibles à la corrosion externe due au contact perpétuel avec le sol et l'eau. 

Dans les articles précédents, nous avons donné un aperçu de la protection cathodique et de son importance dans la protection du métal contre la corrosion. Nous allons maintenant vous faire plonger dans le monde de la protection cathodique par courant imposé. Nous expliquerons comment fonctionne l'ICCP et explorerons les méthodes d'enquête permettant de contrôler ses performances sur les pipelines enterrés.  

La corrosion est un processus naturel qui affecte le métal. Le degré de corrosion dépend du type de métal et du milieu environnant. Les atomes métalliques ont des électrons faiblement attachés qu'ils ont tendance à perdre. Lorsqu'un métal est placé dans un électrolyte, comme l'eau de mer, cette tendance entraîne la formation d'une différence de potentiel électrique entre les zones anodiques et cathodiques à la surface du métal. La corrosion se produit lorsque le métal perd des électrons dans les zones qui agissent comme des anodes.  

La protection cathodique par courant imposé (ICCP) applique un courant continu à basse tension à une structure métallique, telle qu'un pipeline enterré ou la coque d'un navire, afin d'enrayer la corrosion. Cela force toute la surface du métal à devenir une cathode, ce qui stoppe la perte d'électrons et empêche la corrosion.

Un système de protection cathodique par courant imposé (ICCP) est composé de : 

Le redresseur envoie le courant électrique de l'anode vers le métal, faisant de celui-ci la cathode dans la réaction électrochimique. Le courant est ainsi "imprimé" sur la structure métallique, d'où le nom de "protection cathodique par courant imposé". Ce courant imposé crée un potentiel électrique négatif sur le métal, qui s'oppose à la différence de potentiel naturelle causant la corrosion entre la structure métallique et le milieu environnant. L'électrode de référence surveille la différence de potentiel et fournit un retour d'information au redresseur, ce qui permet au système d'ajuster automatiquement le courant pour maintenir le niveau de protection cathodique souhaité.  

Sans aucune protection contre la corrosion, un pipeline métallique enterré est susceptible de subir une corrosion électrochimique en raison des différences de potentiel électrique entre le pipeline et le sol ou l'eau de mer environnants. Ce phénomène peut entraîner une détérioration progressive et, à terme, une défaillance de la canalisation. L'ICCP protège la canalisation de la corrosion en appliquant un courant continu à basse tension à la surface externe de la canalisation enterrée, qui devient la cathode dans une réaction électrochimique. Ce courant crée une barrière protectrice autour de la canalisation, empêchant les réactions chimiques responsables de la corrosion de se produire. 

En comprenant les principes de la protection cathodique par courant imposé (ICCP) et en les appliquant aux pipelines, l'industrie pétrolière et gazière peut prévenir efficacement la corrosion, maximiser la durée de vie des pipelines et réduire les coûts associés à la maintenance et au remplacement.  

Toute corrosion du pipeline peut entraîner des fuites, une contamination de l'environnement et des perturbations dans l'acheminement de ressources essentielles telles que le pétrole, le gaz et l'eau. C'est pourquoi il est essentiel de préserver l'intégrité des pipelines enterrés, et les systèmes de protection cathodique à courant imposé (ICCP) jouent un rôle essentiel à cet égard. Cependant, il ne suffit pas d'installer un système ICCP : une surveillance et une maintenance régulières sont essentielles pour garantir son efficacité à long terme en matière de prévention de la corrosion.  

Les meilleures pratiques de l'industrie recommandent que les systèmes ICCP fassent l'objet d'études complètes au moins une fois par an. Ces évaluations annuelles permettent d'évaluer en profondeur les performances du système. Elles vous permettent d'identifier les zones où la protection peut être inadéquate ou compromise. En menant ces enquêtes avec diligence, vous pouvez éviter les problèmes potentiels et prendre des décisions éclairées sur les réparations ou les mises à niveau nécessaires du système. 

Cette étude mesure le potentiel entre la canalisation et le sol ou l'eau environnante afin d'évaluer l'efficacité du système de protection cathodique. 

 Il existe deux mesures potentielles clés : 

Une protection adéquate est confirmée si 

Si les potentiels ne répondent pas aux critères d'une protection cathodique efficace, des ajustements doivent être apportés au système de protection cathodique. L'étude du potentiel de protection cathodique fournit des données essentielles sur la disponibilité et l'efficacité du système de protection cathodique, ce qui permet aux exploitants de pipelines de vérifier que la protection contre la corrosion est adéquate. 

Cette étude mesure le potentiel électrique le long du pipeline terrestre à intervalles rapprochés, généralement tous les 1 à 2 mètres. Elle permet d'évaluer l'efficacité de la protection CP sur l'ensemble du pipeline et de localiser les zones où la protection est insuffisante.  

Cette étude mesure le gradient de tension à la surface du sol ou de l'eau au-dessus du pipeline. C'est un moyen pratique de mesurer l'efficacité du revêtement et d'en détecter les défauts. Les zones présentant des gradients de tension élevés indiquent que le revêtement est potentiellement endommagé, ce qui peut entraîner de la corrosion s'il n'est pas réparé.  

L'étude vise à identifier l'intrusion d'humidité dans l'isolation des anodes ou des câbles ICCP. Elle consiste à appliquer une tension entre l'anode ou le câble et la canalisation. Si le courant passe, c'est que l'humidité est présente dans l'isolation. Cela permet de repérer les zones où l'isolation s'est détériorée ou a subi des dommages, ce qui peut compromettre l'efficacité du système ICCP ou entraîner sa défaillance. 

L'étude de la station de redressement évalue les performances et l'état du redresseur qui alimente le système ICCP. L'étude mesure les tensions et les courants d'entrée et de sortie, ainsi que l'état des composants du redresseur. 

L'objectif est de s'assurer que le redresseur fonctionne selon ses paramètres de conception et qu'il fournit le courant nécessaire au système ICCP. Tout problème identifié, tel que des connexions à haute résistance ou des composants défectueux, doit être résolu rapidement afin de maintenir l'efficacité du système. 

Si les systèmes ICCP sont essentiels pour prévenir la corrosion, les données recueillies grâce aux enquêtes ICCP sont inestimables, car elles peuvent être utilisées pour faire des choix éclairés qui préservent l'intégrité des pipelines enterrés.  

Le système IMS PLSS (Pipeline and Subsea Systems) de Cenosco offre aux exploitants de pipelines une plateforme complète pour gérer tous les aspects de l'intégrité des pipelines, y compris la planification des études ICCP et l'analyse des données. L'une des principales caractéristiques de l'IMS PLSS est sa capacité à générer des calendriers pour les études ICCP, garantissant que ces inspections critiques sont effectuées à des intervalles appropriés. Une fois les études terminées et les données saisies dans le système, les programmes de réparation peuvent également être déclenchés en fonction des résultats de l'étude.

Le module "Corrosion externe" d'IMS PLSS sert de plaque tournante centralisée où les exploitants peuvent consolider et examiner les données des études ICCP, ainsi que d'autres informations relatives à l'intégrité des pipelines. Il comporte une section dédiée aux données ICCP, où vous pouvez facilement saisir les résultats de l'étude, détecter les problèmes et suivre les tendances historiques. Ce module vous permet de calculer le taux de corrosion externe de votre pipeline en veillant à ce que les données ICCP soient intégrées de manière transparente dans le calcul de la corrosion externe, ce qui favorise une approche holistique de l'intégrité des pipelines et de la prévention de la corrosion externe. 

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