Les anodes sacrificielles en zinc boulonnées constituent une catégorie importante de anodes sacrificielles en zincContrairement aux anodes soudées ou en bracelet, elles assurent la connexion électrique au métal protégé par des boulons. Dans un milieu électrolytique, l'anode sacrificielle en zinc s'oxyde et se dissout préférentiellement, assurant ainsi une alimentation électrique continue. protection cathodique Ils protègent l'acier et d'autres structures contre le courant, inhibant ainsi la corrosion galvanique. Ils sont largement utilisés dans les pipelines enterrés, les ballasts des navires, les plateformes offshore, les systèmes de refroidissement des centrales nucléaires et les navires militaires. Stitane est un fabricant et une usine de premier plan d'anodes sacrificielles en zinc à boulonner en Chine.
Catégories d'anodes sacrificielles en zinc à boulonner
Les anodes sacrificielles en zinc boulonnées sont classées selon leur composition en alliage, leur forme et leur environnement d'application. Différents types d'anodes présentent des différences significatives en termes de performances électrochimiques, de propriétés mécaniques et d'adéquation à diverses applications. Ces anodes sont composées de zinc pur, auquel on ajoute des éléments tels que l'aluminium (Al) et le cadmium (Cd) afin d'optimiser leurs performances électrochimiques et de limiter les effets néfastes des impuretés. Actuellement, l'anode Zn-Al-Cd est la plus répandue et constitue la catégorie de référence définie par les normes internationales.
Anode en zinc pur à boulonner
Ce matériau présente une teneur en zinc ≥ 99.99 % et ne contient que des traces d'impuretés telles que le fer, le plomb et le cadmium (chaque impureté ≤ 0.005 %, soit le total ≤ 0.01 %). Il possède un potentiel électrochimique relativement négatif, un courant de sortie faible et se dissout uniformément. Le produit de corrosion est de l'oxyde de zinc friable, mais le rendement de courant est relativement faible (environ 60 à 70 %). Il est principalement adapté aux environnements faiblement corrosifs tels que l'eau douce et les eaux saumâtres faiblement salées, et est fréquemment utilisé pour la protection des navires de navigation intérieure et des canalisations d'eau douce.
Anodes de zinc Zn-Al-Cd
Composée de 0.3 % à 0.6 % d'aluminium et de 0.05 % à 0.12 % de cadmium, le reste étant du zinc et des traces d'impuretés, cette anode en zinc boulonnée est la plus couramment utilisée. L'aluminium affine la granulométrie de l'anode et améliore sa résistance mécanique ; le cadmium réduit sa vitesse de polarisation et prévient sa passivation. Ce type d'anode présente un excellent rendement de courant en eau de mer, en eau saumâtre et dans les sols à faible résistivité. Son rendement est supérieur ou égal à 95 % en eau de mer et à 65 % dans les sols, ce qui la rend adaptée aux environnements corrosifs classiques.
Anodes de zinc Zn-Al-Ma
Sans cadmium. Ses principaux composants sont le zinc (93 % à 96 %), l'aluminium (0.5 % à 3 %) et le magnésium (0.5 % à 1.5 %). Certains produits peuvent contenir des traces de terres rares (≤ 0.1 %) pour optimiser leurs performances. Les terres rares affinent la structure granulaire et le rendement de courant peut dépasser 90 %. Ce type d'anode est adapté aux environnements corrosifs spécifiques, tels que l'eau de mer froide et les milieux à haute résistivité. Il constitue une alternative écologique intéressante aux anodes en alliage zinc-aluminium-cadmium.
La conception structurelle des anodes sacrificielles en zinc boulonnées doit être adaptée à la fixation par boulonnage. Ses principaux composants comprennent le corps de l'anode en zinc et une structure intégrée boulon/trou de boulon. Différentes structures d'anode présentent des avantages en termes de surface de contact, de distribution du courant et de compatibilité avec l'espace d'installation.
Anode en zinc à plaque plate boulonnée
L'anode est une plaque rectangulaire plate pré-percée de 1 à 4 trous de fixation, ou bien des boulons en acier inoxydable sont directement intégrés à l'anode pour la fixation. Son épaisseur est généralement de 20 à 100 mm. Grâce à sa large surface de contact et à sa distribution uniforme du courant, elle convient parfaitement aux parois internes de réservoirs, aux cloisons de navires, aux plateformes à structure métallique, etc.
Anode en zinc boulonnée sur bloc
Le corps de l'anode est un bloc cubique ou rectangulaire, de volume inférieur à celui d'une plaque plate. Des boulons sont intégrés à une ou aux deux extrémités. Ses caractéristiques comprennent une résistance mécanique élevée et une bonne résistance aux chocs, ce qui la rend adaptée à la protection dans les environnements vibrants (comme à proximité des hélices de navires et des corps de pompes).
Boulon en forme de disque Anode en zinc
Le corps de l'anode est un disque circulaire percé d'un trou de fixation en son centre. Son épaisseur varie de 15 à 50 mm et son diamètre de 50 à 300 mm. De forme compacte et assurant une distribution radiale uniforme du courant, elle convient parfaitement à la protection de composants circulaires tels que les coudes de tuyauterie, les vannes et les échangeurs de chaleur.
Anode en zinc à boulon de forme irrégulière
Conçus sur mesure selon la forme spécifique de la structure à protéger (arc, trapèze, coin, etc.), ces systèmes de fixation sont adaptés à la structure en fonction de la position et du nombre de boulons. Ils conviennent ainsi à la protection de cas particuliers, comme les structures métalliques de formes irrégulières et les carters d'équipements de précision.
En fonction du milieu corrosif concerné, les anodes sacrificielles en zinc de type boulon sont classées en trois catégories : eau de mer, sol et eau douce. La conception de chaque type d’anode repose sur l’ajustement des éléments d’alliage et de sa structure afin de correspondre aux caractéristiques de résistivité et de concentration ionique du milieu, garantissant ainsi une protection optimale dans l’environnement approprié.
Moyenne eau de mer
Adapté aux environnements à forte concentration d'électrolytes tels que l'eau de mer, l'eau saumâtre et les boues salées. La composition de l'alliage est conforme aux exigences de la norme ASTM B418 Type I. Le potentiel de fonctionnement est contrôlé entre -1.05 et -1.08 V (par rapport à Cu/CuSO₄), avec une dissolution superficielle uniforme et des produits de corrosion facilement éliminables. Il convient aux applications en génie maritime, à la construction navale, aux systèmes de refroidissement à eau de mer, etc.
milieu de sol
Adapté aux sols à faible résistivité (<15 Ω·m). Certaines unités pré-emballées contiennent un remblai composite de gypse-bentonite-sulfate de sodium pour réduire la résistance au contact avec le sol, avec un potentiel de fonctionnement ≤-1.03 V (par rapport à Cu/CuSO₄), adapté aux canalisations enterrées, aux réservoirs de stockage souterrains, etc.
eau douce moyenne
Adapté aux environnements à faible concentration en ions chlorure, tels que l'eau douce et l'eau saumâtre. Un contrôle rigoureux de la teneur en impuretés empêche la passivation de l'anode, permettant d'atteindre un rendement de courant ≥ 70 %. Convient à la protection des réservoirs de stockage d'eau douce, des systèmes de refroidissement à eau douce, des navires de navigation intérieure, etc.
Spécifications des anodes sacrificielles en zinc à boulonner
Les spécifications des anodes sacrificielles en zinc de type boulon constituent le fondement de la conception technique et comprennent principalement les spécifications de composition chimique, de performances électrochimiques, de dimensions géométriques et de poids, ainsi que les spécifications de performances mécaniques. Tous les paramètres de spécification doivent être conformes aux normes en vigueur.
Éléments chimiques
Les propriétés électrochimiques des anodes sacrificielles en zinc de type boulon sont déterminées par leur composition chimique. Il est essentiel de contrôler rigoureusement la teneur en impuretés nocives et la composition précise de l'alliage. L'alliage ternaire Zn-Al-Cd est le plus couramment utilisé et sa composition chimique doit être conforme aux normes telles que ASTM B418-12 et MIL-DTL-18001.
- Tableau 1. Spécifications de composition chimique (%) des anodes sacrificielles en zinc de type boulon (Zn-Al-Cd)
| Normes | Aluminium (Al) | Cadmium (Cd) | Fer (Fe) | Cuivre (Cu) | Plomb (Pb) | Silicium (Si) | Le zinc (Zn) | Autres |
| GB / T 4950-2002 | 0.3 ~ 0.6 | 0.05 ~ 0.12 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.125 | Reste | ≤ 0.15 |
| ASTM B418-12 Type I | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.006 | ≤ 0.08 | Reste | ≤ 0.10 |
| MIL-DTL-18001 | 0.1 ~ 0.5 | 0.025 ~ 0.07 | ≤ 0.003 | ≤ 0.003 | ≤ 0.004 | ≤ 0.05 | Reste | ≤ 0.08 |
NoteLes impuretés nocives telles que le fer, le cuivre et le plomb peuvent former des micro-piles avec le zinc, accélérant l'auto-dissolution anodique et réduisant le rendement du courant. C'est pourquoi toutes les normes limitent strictement leur teneur ; les normes militaires imposent les exigences les plus strictes en matière de contrôle des impuretés et conviennent aux applications à haute fiabilité.
Performance électrochimique
Les performances électrochimiques constituent un indicateur technique essentiel du zinc boulonné. anodes sacrificielles Elle détermine directement l'efficacité de la protection cathodique. Elle comprend principalement le potentiel en circuit ouvert, le potentiel de fonctionnement, la capacité réelle, le taux de consommation et le rendement du courant. Les indicateurs de performance varient considérablement selon le milieu (eau de mer, sol).
- Tableau 2. Spécifications de performance électrochimique
| Propriétés | État | GB / T 4950-2002 | ASTM B418-12 | MIL-DTL-18001 |
| Potentiel en circuit ouvert (V) | Eau de mer (1 mA/cm²) | -1.09 ~ -1.05 | -1.06 ~ -1.03 | -1.07 ~ -1.04 |
| Potentiel de fonctionnement (V) | Eau de mer (1 mA/cm²) | -1.05 ~ -1.08 | -1.05 ~ -1.07 | -1.06 ~ -1.08 |
| Capacité réelle (Ah/kg) | Eau de mer (1 mA/cm²) | ≥ 780 | ≥ 790 | ≥ 800 |
| Taux de consommation (kg/(A·a)) | Eau de mer (1 mA/cm²) | ≤ 11.23 | ≤ 11.0 | ≤ 10.8 |
| Rendement actuel (%) | Eau de mer (1 mA/cm²) | ≥ 95 | ≥ 95 | ≥ 96 |
| Potentiel en circuit ouvert (V) | Sol (0.03 mA/cm²) | ≤-1.05 | ≤-1.04 | ≤-1.05 |
| Potentiel de fonctionnement (V) | Sol (0.03 mA/cm²) | ≤-1.03 | ≤-1.02 | ≤-1.03 |
| Capacité réelle (Ah/kg) | Sol (0.03 mA/cm²) | ≥ 530 | ≥ 540 | ≥ 550 |
| Taux de consommation (kg/(A·a)) | Sol (0.03 mA/cm²) | ≤ 17.25 | ≤ 17.0 | ≤ 16.8 |
| Rendement actuel (%) | Sol (0.03 mA/cm²) | ≥ 65 | ≥ 66 | ≥ 68 |
| Performance de dissolution | Eau de mer / Sol | Dissolution uniforme, produits de corrosion faciles à détacher. | Dissolution uniforme, sans passivation. | Dissolution uniforme, sans piqûres. |
À noter: Tous les potentiels sont exprimés par rapport à l'électrode de référence cuivre/sulfate de cuivre (Cu/CuSO₄) ; le rendement faradique correspond au rapport entre la charge réellement fournie par l'anode et sa capacité de charge théorique. Il s'agit d'un indicateur clé pour mesurer l'utilisation de l'anode.
Dimensions géométriques et poids
Les dimensions géométriques de l'anode sacrificielle en zinc boulonnée doivent être conçues en tenant compte des exigences actuelles de la structure protégée et de l'espace disponible pour son installation. Cela concerne principalement les dimensions du corps de l'anode, les spécifications des boulons et des trous de boulons, ainsi que le poids total.
- Tableau 3 : Spécifications des anodes sacrificielles en zinc de type boulon pour pipelines enterrés
| Modèle | Ax (B1+B2)×C (mm) | Diamètre du trou de boulon / Spécifications du boulon (mm) | Poids net / kg) | Poids brut (kg) | Volume du réservoir applicable (m³) |
| ZC-1 | 750×(115+135)×130 | M16, 4 trous | 82 | 85 | ≥ 10000 |
| ZC-2 | 500×(115+135)×130 | M16, 2 trous | 55 | 56 | 5000 ~ 10000 |
| ZC-3 | 500×(115+135)×100 | M16, 2 trous | 39 | 40 | 1000 ~ 5000 |
| ZC-4 | 300×(105+135)×100 | M12, 2 trous | 24.6 | 25 | ≤ 1000 |
- Tableau 4 : Spécifications des anodes sacrificielles en zinc de type boulon pour l’ingénierie offshore
| Modèle | Ax (B1+B2)×C (mm) | Spécifications du boulon (mm) | Taille du pied en fer (mm) | Poids net / kg) | Poids brut (kg) | Diamètre de tuyau applicable (mm) |
| ZP-1 | 1000×(78+88)×85 | M16 | 700 × 16 | 49 | 50 | ≥ 800 |
| ZP-3 | 800×(60+80)×65 | M12 | 600 × 12 | 24.5 | 25 | 400 ~ 800 |
| ZP-5 | 650×(58+64)×60 | M12 | 400 × 12 | 17.6 | 18 | 200 ~ 400 |
| ZP-8 | 600×(40+48)×45 | M10 | 360 × 10 | 8.7 | 9 | ≤ 200 |
- Tableau 5 : Spécifications des anodes sacrificielles en zinc de type boulon pour l’ingénierie marine
| Modèle | Spécifications de l'anode A×B×C (mm) | Spécifications du boulon (mm) | Dimension de l'embase de la barre d'armature (mm) | Poids net / kg) | Poids brut (kg) | Scénario d'application |
| ZT-1 | 1000 × 200 × 100 | M20, 2 boulons | 1000 × 20 | 65 | 67 | Plateformes offshore |
| ZT-3 | 800 × 150 × 80 | M18, 2 boulons | 800 × 18 | 38 | 39 | Cloisons étanches pour navires |
| ZT-5 | 500 × 100 × 60 | M16, 1 boulon | 600 × 16 | 15 | 15.5 | Refroidisseurs d'eau de mer |
Remarque : Tous les boulons sont en acier inoxydable (304 ou 316L) ; la base métallique est en acier et moulée d'une seule pièce avec le corps de l'anode en alliage de zinc.
Propriétés mécaniques
L'anode sacrificielle en zinc boulonnée doit présenter une résistance mécanique suffisante pour supporter les contraintes liées au transport, à l'installation et à l'utilisation. Ses principales propriétés mécaniques comprennent la résistance à la fonte, la résistance à la compression et la résistance aux chocs, les exigences spécifiques étant indiquées dans le tableau 6.
- Tableau 6 : Boulons Anode sacrificielle en zinc : Spécifications des propriétés mécaniques
| Propriétés | Article d'essai | Standard | Références |
| Force de lancement | joint de pied en fer / boulon et de moulage d'anode | Force de traction ≥ 30 kN, aucune fissuration | GB / T 10123-2022 |
| Résistance à la compression | Corps d'anode | ≥ 120 MPa | GB / T 231.1-2018 |
| Résistance aux chocs | Température normale, énergie d'impact 10 J | Corps de l'anode : sans fissures, sans ébréchures | GB / T 229-2020 |
| Résistance de l'assemblage par boulon | Après le serrage des boulons | Couple ≥ 200 N·m, sans glissement | GB / T 3098.1-2010 |
Normes relatives aux anodes sacrificielles en zinc pour boulons
La fabrication, le contrôle qualité et l'application des anodes sacrificielles en zinc de type boulon doivent respecter des normes techniques strictes. Le système de normes actuel comprend principalement les normes chinoises, les normes internationales et les normes militaires. Les normes internationales sont principalement basées sur celles de l'ASTM (American Society for Testing and Materials), de DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd) et de la NACE (National Association of Corrosion Engineers). Les normes militaires sont représentées par la série MIL (Master Isolation Standards) publiée par le Département de la Défense des États-Unis (DoD). Toutes ces normes définissent clairement la composition chimique, les performances électrochimiques, la précision dimensionnelle, les méthodes d'essai et les exigences d'emballage des anodes sacrificielles en zinc de type boulon.
Normes chinoises
Les normes chinoises fondamentales relatives aux anodes sacrificielles en zinc de type boulonné sont les normes nationales et les normes de l'industrie pétrochimique. Les normes nationales définissent les exigences techniques générales applicables aux anodes sacrificielles en alliage de zinc. Les normes industrielles, quant à elles, spécifient les exigences particulières pour des applications spécifiques (telles que les pipelines enterrés et les installations offshore).
Il s'agit de la norme nationale de base pour les anodes sacrificielles en alliage de zinc en Chine. Elle couvre les exigences techniques relatives à toutes les anodes sacrificielles en alliage de zinc, y compris les anodes boulonnées. Elle spécifie la composition chimique Zn-Al-Cd, les performances électrochimiques, les dimensions géométriques, les méthodes d'essai, les règles d'inspection, ainsi que les exigences en matière d'emballage, de marquage et de transport. Ses indicateurs de performances électrochimiques sont globalement conformes à la norme ASTM B418-12 Type I.
SY/T 0019-2019 « Protection cathodique des anodes sacrificielles enterrées »
Il s'agit d'une norme de l'industrie pétrochimique. Elle définit les exigences spécifiques relatives à la sélection, la conception, l'installation et les essais des anodes sacrificielles en zinc boulonnées utilisées pour les pipelines en acier enterrés. Elle précise notamment l'espacement des anodes, le rapport des matériaux de remblayage et les normes d'essais possibles en milieu sol. Cette norme constitue un élément fondamental de la conception des systèmes de protection cathodique des pipelines enterrés.
CB/T 3241-2013 « Anodes sacrificielles en alliage de zinc marin »
Il s'agit d'une norme de l'industrie navale, applicable aux anodes sacrificielles en zinc boulonnées pour navires et applications marines. Elle spécifie les exigences de performance, les méthodes d'installation et les méthodes d'essai des anodes en milieu marin, en s'adaptant aux besoins de protection des cloisons étanches, des ballasts et autres applications.
Normes internationales de mise en œuvre
Les normes internationales relatives aux anodes sacrificielles en zinc de type boulon sont principalement fondées sur des normes édictées par des pays européens et américains ainsi que par des organisations internationales. Elles couvrent les matériaux d'anode, la conception des systèmes de protection cathodique, leur installation et leurs essais. Ces normes fondamentales sont reconnues par la plupart des pays et régions du monde et sont essentielles pour les applications d'ingénierie à l'étranger.
Cette norme fondamentale, publiée par l'ASTM (American Society for Testing and Materials), est l'une des normes les plus reconnues au niveau mondial pour la fabrication et l'application des anodes sacrificielles en zinc. Elle classe ces anodes en deux types : type I et type II. Les anodes de type I répondent aux exigences de composition chimique de la norme MIL-A-18001K et sont adaptées à des milieux tels que l'eau de mer et les boues salées. La norme spécifie la précision des trous de fixation, la résistance de la coulée et les méthodes d'essai des performances électrochimiques des anodes boulonnées.
ASTM F1182-07 (2019) « Anodes, alliage de zinc sacrificiel »
Cette norme ASTM est spécifiquement conçue pour les anodes sacrificielles en zinc utilisées dans la construction navale et l'ingénierie marine. Elle classe les anodes boulonnées en deux catégories : la classe 1 (avec noyau intégré) et la classe 2 (sans noyau). Elle spécifie les exigences structurelles et les applications (coques de navires, sous-marins, échangeurs de chaleur, etc.) pour les différents types d'anodes boulonnées, ainsi que les normes de résistance des matériaux et des assemblages pour les boulons en acier inoxydable.
DNVGL-RP-B401-2017 « Conception de la protection cathodique »
Cette norme industrielle, publiée par DNVGL (Det Norske Veritas – Germanischer Lloyd), s'applique à la conception de la protection cathodique par anodes sacrificielles pour les navires et les structures métalliques offshore. Elle spécifie les principes de sélection, les méthodes d'agencement et les méthodes de calcul de la densité de courant pour les anodes sacrificielles en zinc boulonnées.
DNVGL-RP-F103-2016 « Protection cathodique des pipelines sous-marins »
Cette norme DNVGL est spécifiquement dédiée à la protection cathodique des pipelines sous-marins. Elle définit des règles précises concernant l'espacement d'installation, les exigences de remblayage et les essais de performance des anodes en zinc boulonnées/en bracelet utilisées pour les pipelines sous-marins. Certaines parties de cette norme ont été intégrées à la norme chinoise de l'industrie pétrolière SY/T 6878.
EN 12496-2013 « Anodes galvaniques pour la protection cathodique en eau de mer et en boues salines »
Cette norme européenne spécifie la composition chimique, les performances électrochimiques et les exigences d'installation des anodes sacrificielles en zinc, aluminium et magnésium pour l'eau de mer et les boues salines. Elle s'applique aux travaux de génie maritime, à la construction navale et à d'autres projets en Europe. La précision de la fixation par boulonnage et les exigences de protection contre la corrosion des anodes en zinc boulonnées doivent être conformes à cette norme.
AS 2239-2003 (R2016) « Anodes galvaniques (sacrificielles) pour la protection cathodique »
Cette norme australienne définit les exigences techniques complètes relatives aux anodes sacrificielles en zinc, aluminium et magnésium. Elle inclut des exigences concernant le matériau du noyau des anodes boulonnées, la composition du matériau de remplissage et la conception des anodes pré-remplies.
Normes militaires
L'utilisation d'anodes sacrificielles en zinc dans les équipements militaires (navires, docks et pipelines de défense, par exemple) exige une fiabilité de performance extrêmement élevée, une longue durée de vie et une grande résistance aux interférences. Les forces armées de différents pays ont élaboré leurs propres normes militaires spécifiques. Les normes MIL du département de la Défense des États-Unis en sont représentatives et constituent le référentiel mondial pour l'utilisation des anodes sacrificielles en zinc dans le secteur militaire.
Cette norme militaire, publiée par le Département de la Défense des États-Unis et anciennement connue sous le nom de MIL-A-18001K, est la norme de référence pour les anodes sacrificielles en zinc destinées aux applications militaires et est adoptée par les forces armées de nombreux pays à travers le monde. Cette norme contrôle rigoureusement la teneur en impuretés nocives de l'alliage de zinc (Fe, Cu et Pb ≤ 0.003 %), exigeant une force d'arrachement par coulée ≥ 35 kN pour les anodes boulonnées et un rendement de courant ≥ 96 % en eau de mer. Elle convient aux applications exigeant une protection renforcée, telles que les navires militaires, les sous-marins et les systèmes de génie maritime de défense nationale. La composition chimique des anodes de type I conformes à la norme ASTM B418-12 satisfait pleinement à ses exigences.
MIL-DTL-24779C《Anodes sacrificielles en alliage d'aluminium》
Cette norme militaire relative aux anodes sacrificielles en alliage d'aluminium, également publiée par le département américain de la Défense, est utilisée conjointement avec la norme MIL-DTL-18001. Elle spécifie les exigences de connexion électrique lorsque des anodes en zinc boulonnées et des anodes en alliage d'aluminium sont utilisées ensemble pour la protection, et convient aux systèmes de protection cathodique composites des grands navires militaires.
- Tableau 7 : Comparaison des normes entre différents systèmes
| Sommaire | (GB / T 4950-2002) | ASTM B418-12 Type I | MIL-DTL-18001 |
| Teneur en fer (Fe) (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Teneur en cuivre (Cu) (%) | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 | ≤ 0.003 |
| Rendement actuel en eau de mer (%) | ≥ 95 | ≥ 95 | ≥ 96 |
| Capacité réelle dans l'eau de mer (Ah/kg) | ≥ 780 | ≥ 790 | ≥ 800 |
| Force d'arrachement du moulage (kN) | ≥ 30 | ≥ 30 | ≥ 35 |
| Performance de dissolution | Dissolution uniforme. | Dissolution uniforme, sans passivation. | Dissolution uniforme, sans piqûres, sans passivation. |
| scénarios d'application | Génie civil conventionnel. | Ingénierie civile de pointe, ingénierie à l'étranger. | Équipements militaires, génie de la défense nationale. |
Applications des anodes sacrificielles en zinc de type boulon
Les anodes sacrificielles en zinc de type boulon sont largement utilisées dans divers domaines, notamment le génie maritime, la pétrochimie, les travaux publics, la construction navale et la production d'énergie. Leur application repose sur leur compatibilité avec des milieux de résistivité ≤ 50 Ω·m et une température de service < 49 °C.
Le génie maritime est un domaine d'application essentiel pour les anodes sacrificielles en zinc boulonnées. Le milieu marin (eau de mer, vase saline) est caractérisé par une forte concentration en électrolytes et une teneur élevée en ions chlorure, entraînant une corrosion rapide des structures en acier. Grâce à leur rendement de courant supérieur ou égal à 95 % et à leur dissolution uniforme dans l'eau de mer, les anodes en zinc boulonnées sont le matériau d'anode de choix pour les structures en acier dans le domaine du génie maritime.
- Pipelines sous-marins : coudes, vannes et joints de pipelines sous-marins.
- Plateformes de forage : structures principales de la plateforme, réservoirs de ballast, oléoducs, séparateurs d'eau de mer, etc. ;
- Plateformes éoliennes offshore : jambes de la plateforme, structures de pont, enveloppes de nacelle, systèmes de refroidissement à l'eau de mer, etc. ;
- Ports maritimes et quais : pieux en acier pour quais, poteaux d'amarrage, structures en acier des ponts d'accès, éléments en acier des défenses, etc. ;
Construction navale
Les structures en acier des navires (BoatLes éléments tels que les coques, les cloisons et les ballasts sont constamment exposés à l'eau de mer et à l'eau saumâtre. Les anodes sacrificielles en zinc boulonnées sont devenues le principal matériau de protection cathodique des navires en raison de leur facilité d'installation et de leur bonne résistance aux vibrations.
- Navires militaires : cloisons étanches, coques de sous-marins, boîtiers d'équipements de bord, tuyauterie d'eau de mer, etc. ;
- Navires civils : extérieur de la coque, réservoirs d'eau de ballast, réservoirs de carburant, refroidisseurs d'eau de mer, carters de pompes, etc. ;
- Navires de navigation intérieure : fond de coque, cloisons étanches, systèmes de refroidissement à eau douce, etc.
Industrie pétrochimique
Les anodes sacrificielles en zinc de type boulon conviennent à la protection cathodique des parois internes des réservoirs de stockage, des accessoires de canalisations enterrées et des enveloppes externes des équipements de raffinage et de chimie. Elles sont utilisées conjointement avec des systèmes de protection cathodique à courant imposé pour former un système de protection composite.
- Réservoirs de stockage : parois intérieures et fonds des réservoirs d’huile en acier, des réservoirs d’eau et des réservoirs de stockage de matières premières chimiques ;
- Pipelines enterrés : coudes, vannes, joints, etc., des pipelines enterrés pour le pétrole brut, le pétrole raffiné et les produits chimiques ;
- Équipements de raffinage et de chimie : échangeurs de chaleur, condenseurs, corps de pompes, supports de réacteurs, etc.
Ingénierie municipale
Les anodes sacrificielles en zinc de type boulon conviennent à la protection cathodique des réseaux de canalisations enterrées dans un sol à faible résistivité (<15 Ω·m), des parois intérieures des réservoirs de traitement des eaux usées et des supports structuraux en acier des ponts.
- Réseaux de canalisations souterraines : canalisations en acier enterrées pour l’eau potable, le gaz naturel et les eaux usées ;
- Installations d'assainissement : bassins de traitement des eaux usées, bassins de sédimentation, stations de pompage ;
- Ponts : ponts urbains, structures métalliques de ponts transocéaniques, etc.
Conclusion
Les anodes sacrificielles en zinc, composants essentiels des systèmes de protection cathodique, jouent un rôle irremplaçable dans le génie maritime, la construction navale, la pétrochimie, les travaux publics, la production d'énergie et d'autres domaines. Anodes sacrificielles en zinc de type boulon : le type le plus courant est l'alliage ternaire Zn-Al-Cd, classé selon sa structure en plaques, blocs, disques et formes irrégulières. Leurs spécifications doivent être conformes aux normes telles que GB/T 4950-2002, ASTM B418-12 et MIL-DTL-18001, avec un contrôle strict de la teneur en impuretés nocives comme le fer, le cuivre et le plomb. Elles conviennent aux milieux à faible résistivité (≤ 50 Ω·m) et à des températures inférieures à 49 °C, comme l'eau de mer, les sols et l'eau douce.
Références
[1] ASTM B418-12 (2023), Anodes en zinc galvanisé coulées et forgées [2]. West Conshohocken : ASTM International, 2023.
[3] MIL-DTL-18001, Anodes, Alliage de zinc sacrificiel [S]. Washington : Département de la Défense des États-Unis, 2021.
[4] DNVGL-RP-B401-2017, Conception de la protection cathodique [S]. Oslo : DNVGL, 2017.
