Comprendre les anodes sacrificielles sur les navires

La corrosion est l’un des plus grands ennemis du navire et de ses machines. C’est aussi l’ennemi le plus difficile à combattre, pour les personnes qui travaillent sur le navire.

Le fer est une substance qui est utilisée en abondance sur le navire. Du corps principal du navire au plus petit équipement utilisé dans les opérations, le fer fait sentir sa présence dans presque tous les types d’équipements utilisés à bord.

Le fer est également le matériau le plus sensible à la corrosion lorsqu’il entre en contact avec l’air et l’eau. Un navire est continuellement en contact avec l’eau et les vents chargés d’humidité, ce qui le rend très sensible à la corrosion. Le corps extérieur du navire (principalement la coque) est continuellement en contact avec l’eau, ce qui le rend extrêmement vulnérable à la corrosion.

C’est pour cette raison que des anodes sacrificielles sont utilisées pour protéger le matériau parent.

Dans cet article, nous allons voir le fonctionnement des anodes sacrificielles sur un navire.

Il faut noter que les anodes sacrificielles qui protègent le matériau parent doivent se situer plus haut dans la série électromotrice de la série galvanique des métaux.

Anodes sacrificielles :

Les bandes métalliques des métaux d’ordre supérieur dans la série de réactivité servent d’anodes et sont installées pour la protection de la cathode. Elles sont appelées anodes sacrificielles.

Par exemple, le zinc peut de préférence être employé pour servir d’anode sacrificielle à l’aluminium ainsi qu’au fer dans le processus d’électrolyse.

L’anode est divisée en deux parties à savoir l’insert d’anode et le corps d’anode.

Sur ces deux, celle qui sert d’anode dans le processus d’électrolyse est appelée corps d’anode, tandis que l’autre est appelée insert d’anode, qui est utilisé pour fixer solidement l’anode à la surface parentale en utilisant des supports, des boulons ou une soudure.

La surface parentale est la surface qui doit être protégée contre la corrosion. En général, nous pouvons dire que la partie du navire à protéger contre la corrosion est appelée surface mère ou cathode, tandis que le revêtement de matériau plus réactif sur la partie du navire qui agit comme une anode est appelé anode sacrificielle.

Classification des anodes

Les anodes sont catégorisées sur une variété de paramètres. Selon la classification des anodes sur la base de leur forme, il existe six types :

• Plat ou en forme de bloc
• Anodes en forme de goutte d’eau
• Cylindrique ou semi-cylindrique
• En forme de disque
• Anodes bracelet et anodes tubulaires

Selon la taille des anodes, elles peuvent être de deux types : les anodes de petite taille et les anodes de grande taille.

Sur la base d’un matériau – les anodes sont des anodes en Zinc et en aluminium, les anodes sont préférées dans l’industrie maritime.

Sur la base d’une méthode de montage des anodes – il existe des anodes encastrées ou des anodes élancées ou parfois simplement des anodes sur pied. Les différentes anodes de forme sont applicables à différentes situations.

La forme de l’anode peut être décidée sur la base de facteurs tels que la forme de l’équipement ou de la partie à protéger ; la disponibilité de l’espace et la facilité d’installation ; l’accessibilité de différentes formes dans différentes conditions ; etc.

Par exemple, les canalisations cylindriques sont protégées à l’aide d’anodes cylindriques ou en forme de cloche.

Sécurisation de l’anode

L’anode peut être fixée ou ajustée à la surface à protéger par trois méthodes courantes qui sont : par le boulon ; les soudures ou avec l’utilisation de supports ou de liens.

Parmi ces trois méthodes, la soudure est la méthode la plus efficace qui peut maintenir une continuité électrique maximale et rester en contact le plus étroit avec la surface mère.

Mais le boulonnage et la connexion par support sont utilisés à des endroits qui ne sont pas accessibles par la soudure. Il y a également un autre avantage à utiliser des boulons et des supports pour la connexion est qu’ils sont remplaçables lorsqu’ils ne fonctionnent pas correctement ou en raison de toute autre exigence.

Comment fonctionnent les anodes sacrificielles ?

Les anodes sacrificielles fonctionnent sur le principe similaire à l’électrolyse, selon lequel, si une anode et une bande métallique sont plongées dans une solution électrolytique, l’électron de l’anode se dissoudra et se déposera sur la bande métallique et en fera une cathode.

Dans le cas d’un navire, l’eau de mer agit comme un électrolyte et transfère les électrons de l’anode en l’oxydant sur la plaque d’acier et en faisant une couche protectrice.

Si le métal est plus actif, il sera facilement oxydé et protégera le composé métallique en le faisant agir comme cathode. L’anode se corrodera en premier en se sacrifiant pour l’autre composé et elle est donc appelée anode sacrificielle.

Fonctions de l’anode sacrificielle :

Les fonctions importantes de l’anode sacrificielle sont les suivantes :

1) Elles sont utilisées pour protéger la coque principale ; les ballasts et les échangeurs de chaleur d’un navire de la corrosion.

2) Près du fond du navire, des coffres de stockage sont prévus pour répondre aux besoins de stockage du marin. Dans ces coffres de mer aussi, une protection par anode sacrificielle est prévue pour les sauver de la corrosion.

Métaux de la série électromotrice ou de la série galvanique

Matériaux d’anode

Magnésium(Mg)
Aluminium(Al)
Zinc (Zn)
Chrome(Cr)
Fer (Fe)
Nickel(Ni)

Il ressort du tableau que pour protéger le fer, tous les matériaux ci-dessus dans la série sont utiles. Ces métaux sont préférés parce qu’il est facile et bon marché de remplacer les anodes plutôt que de compléter une grande feuille de métal.

Ces anodes sont utilisées dans diverses applications telles que :

1) La protection de la coque du navire.

2) La protection contre la corrosion des ballasts.

3) La protection des échangeurs de chaleur.

4) Les coffres de mer

Matériaux d’anodes les plus couramment utilisés :

Les matériaux classés selon leur réactivité décroissante sont : Magnésium (Mg) ; Aluminium (Al) ; Zinc (Zn) ; Chrome (Cr) ; Fer (Fe) et Nickel (Ni).

Les matériaux qui sont au sommet de cette série de réactivité peuvent être utilisés comme anodes pour les matériaux qui est à un niveau comparativement plus bas.

Dans la plupart des cas, dans l’industrie maritime, le zinc et l’aluminium sont utilisés comme anode sacrificielle pour protéger la coque en fer ou en acier du navire.

Fréquence de changement des anodes

Les anodes ne doivent être changées que lorsqu’elles sont complètement décomposées. La fréquence de changement des anodes dépend de l’application où les anodes ont été utilisées.

Dans le cas où les anodes sont fixées à la coque du navire, alors elles doivent être vérifiées pendant la cale sèche qui a lieu après 2 à 3 ans. Si les anodes sont trouvées complètement corrodées, alors des anodes de plus grande taille doivent être installées, car complètement corrodées signifie que le matériel utilisé était de mauvaise qualité ou qu’une grande quantité de matériel est nécessaire pour protéger la coque.

Généralement, les anodes sacrificielles sont changées à chaque cale sèche.

Si des anodes sacrificielles sont utilisées pour les échangeurs de chaleur et que l’on constate lors d’une inspection que l’anode restante n’est que de 10 %, alors il faut également la changer.

Comment évaluer si les anodes fonctionnent correctement ou non ?

Des inspections sont prévues pour vérifier le bon fonctionnement d’une anode sacrificielle. Les choses importantes à noter pour préciser que l’anode fonctionne correctement ou non sont les suivantes :

• Si l’anode ne se dissout pas du moment de l’installation à un certain moment ultérieur lors de l’inspection et que le matériau parent continue à se corroder, alors cette anode est inefficace et doit être remplacée par un autre matériau anodique plus réactif ou plus efficace.
• S’il n’y a pas de continuité électrique appropriée, alors aussi l’anode ne fonctionne pas correctement. À cause de cela, le métal parent commence à se corroder au lieu des anodes. Alors, vérifiez la bonne connexion entre la solution électrolytique et les bandes métalliques pendant l’installation de l’installation.

Avantages des anodes sacrificielles :

Les principaux avantages de l’installation d’anodes sacrificielles pour protéger le navire et l’assemblage du navire sont résumés comme suit :

• Ces anodes sacrificielles fonctionnent sans aucune source d’énergie externe
• L’installation n’est pas du tout un problème pour les anodes sacrificielles. Elles sont faciles à installer à l’aide de boulons, de supports ou de soudures
• L’inspection de ces matériaux anodiques est assez facile
• Elles améliorent la durabilité ou la durée de vie du navire en réduisant les attaques de corrosion sur celui-ci.

Inconvénients des anodes sacrificielles :

Il existe également certains inconvénients des anodes sacrificielles en même temps que les avantages ci-dessus. Les principaux inconvénients des anodes sacrificielles sont résumés ci-dessous :

• Parfois, le matériau à utiliser comme anode est incapable de fonctionner efficacement en raison du manque de conductivité électrique continue. Ce travail inefficace de l’anode entraîne une corrosion continue du matériau parent.
• La capacité de courant augmente avec une augmentation du poids de l’anode, plus lourd l’anode plus élevé être la capacité de courant et la capacité de courant élevé augmente l’efficacité de l’électrolyse. L’anode peut fonctionner correctement si elle a une capacité de courant adéquate. Pour garantir cela, nous devons fixer des feuilles de métal plus lourdes sur la surface à protéger, ce qui augmente le poids global du navire et entraîne de nombreux problèmes.

Le fonctionnement et l’installation des anodes sacrificielles doivent être correctement assurés de manière à améliorer la durée de vie des navires dans une certaine mesure. Après avoir correctement inculqué les interdits et les avantages de ces anodes, celles-ci doivent être installées là où cela est nécessaire, selon la géométrie et la conception préétablies des anodes.

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