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1. JOJ 4409 UJ e 1102 R uoB u10o une 1109 34V oue 106 oods jeu 2 u buoo unenoo u J y 9Je Lag Jos 2005 ejouu 20 J409 UJ e 1109 AU u B 11oo ue 1109 24 UE Lag os 2005 e uu U9B 1109 1109 R ugD 1100 une 1109 3 V 9S DS 2005 legal gi 0 KIT ugB uoo une 09 34V pzg enbnsejd joe 2005 eau 0 AU _ u B 11oS une 1109 J y oe oods ZE 0 W u96 1109 Ue 1109 3 V uo q Joe 0245 jejeui oejuoo eoueuosai 20 J100 UJ e 1109 Qu u B uoo une 1109 3 V oue Lag oe oods jejeuJ oejuoo eoueuosalJ ugD uoo ue 1109 W uoDB uoo une 4109 239 Leg oe oods jejeuJ 1261400 90 oO0 4J09 UJ E 1409 LU uoB ioo ue 1109 3 V ue Jeioe oe oads jeru oe Uuo9 eoueuosalJ uoD uoo uge 1109 Qu 96 2 3 V 28 joe oods l SSOJIA ULO ojjuoo 40150 7 UOISO1109 oedsg euro eynpuoo linpuoo ej np sjnejop sep xna xne niejedde ynad jnjeujaye 1ueinoo sed uoisouoo eun W OE 1ueinoo ep seiisuep sep jJIpeuireye cino un sed eeouenjjui 1se eynpuoo ej IS oe joe 0246 jee nbuseyd xnaiqij JUSUUIO 3 20 1105 1981U09 eoueuosel or s uou 1261402 S ueuos 1 18192 HE 18198 lqes oS Jop 10830022. Potentiel de corrosion libre mv Remarque signature du technicien de mesure conduite traversante pr te pour le raccordement oui non date signature l gende AU diff rence de pot entre Uencl et U d cl ls courant total RA r sistance totale AU ls 15 courant protecteur par m Ry r sistance de rev tement par m Remarque il s agit d une mesure instantan e Comme la conduite traversante est enterr e une estimation effective n est possible qu la mesure de garantie S uonensnili uoieJisnji OJSLUNN e pnos 082 eld s ue neeojeq lnpuoo anod SOOT jueujessi B op Jnisodsip g v dno 9 uonegsni URESNI 019UUnN 2 AB NQ anod S UBJOSI uoneisnj ep UOIIPUILLIOUSQ BJOOOEJ b s nbilley uu s lqe SIA 6 UH A 7 d a 06 NQ sejqeo inod auf eqni 08 NQ s lqe inod aure qn uoneasnyy uuP ap uonesnil e 904 uongasni ep uonguiuoue ue seepnos juos ll e inenfuo e no ins s pnos 1409 sesiojojue s l V 266 op syinpuos U B ap ong ment 4 selpuoue 5 g v dno
3. 1081u02 62ueuosei1 n d 1109 444488 000 l n d uo 201405 euueAou 1109 e qes euuoeAOuJ 1105 w UU AOUH 1102 lqqes 05 0126 ne jnuue esiuleuo ne n 2 l n d l n d n d De 2205 El e qes 91e 9102 os 19192 ned s r ned 4944442442 eue Log l loe ue 19198 1061102 7 eoueuosel 1261002 SOUEUOSEI 1053002 eoueuosol 108102 e2ueuosel lonuoo 21 uoiso102 D uOISOJI02 ooeds3 eynpuoo ep 1u uu 1eA np sin j p sep xn ll xne uyesedde n d jeujee jueinoo sed UoISO1109 eun Aug OC lt 1ueinoo ep SAJISUSP s p Jeuieye 1ueinoo un Jed ou nilu 158 eynpuoo e IS L oe oe oode o E 221 ol o E o oode e3euu Q o oods lel ul oods e1 uu o E ci ol o EI E o E uou E o o uou uou o o o uou ue 10198 ojejnuue esiueuo ne n i 2205 jee 290S e1 uu u ss liA euo ejonuo2 OL u0I 01102 D UOISO1109 uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou uou oedsq Annexe 2 Donn es pour la pr paration de la r habilit
4. o9Jnpnos lnpuo ulp5 y uone nsnii asute Done nent sjueuuBes le sluessil6B sued ep neeuue ent iudeJ6 uonejuesaudai ep ep neauue ap auigjs s NO lt uonensnili UOHPJHISHIILI OJ LURN 115 sjuessiD sujed neeuue uoneisniji ep uoneuruoue G 6l aauue ep UoneJisniil dno NN ju u 65 s dno x op ye sjuessi D suned ep neeuue
5. Amp rem tre P2 Voltm tre S Electrode de r f rence Cu CuSo4 T Interrunteur D faut artificiel coupon de mesure Annexe 4 DISPOSITIF DE MESURES ET REALISATION DES MESURES LORS D UN ESSAI DE SOUTIRAGE Lors de la mesure aucune surface int rieure ou ext rieure non rev tue ne doit entrer en contact avec le sol ou l humidit coupure des ponts electrolytiques en extr mit de gaine Il faut donc nettoyer et s cher les extr mit s de conduite sales et mouill es Avant de commencer l essai de soutirage il faut mesurer le potentiel de corrosion libre de la conduite II faut d terminer la surface de la conduite entour e d electrolyte l faut noter les donnees de la conduite DN PN diametre exterieur ainsi que le type du rev tement de la conduite Pour le dispositif de mesure le p le n gatif d une source de tension continue p e batterie est raccord la conduite mesurer et le p le positif est raccord un d versoir provisoire p e prise de terre Le d versoir de courant doit tre plac une distance d environ 20 m de la conduite Le dispositif de mesure peut tre mont aussi bien dans la fosse d entr e ou dans celle de sortie de la conduite Les mesures de potentiel sont r aliser aussi bien dans la fosse d entr e que dans celle de sortie de la conduite Le potentiel courant enclench mesur par un voltm tre haute imp dance r sistance inf rieur
6. Si ce courant n est qu une fraction du courant de court circuit cela veut dire que les deux conduites n ont pas de contact m tallique Si les deux courants ont environ la meme grandeur cela peut indiquer un court circuit entre la conduite et la gaine 5 1 5 Essai d injection de courant Le but de cette m thode est de changer le potentiel de la gaine par rapport celui de la conduite Le p le positif de la source de tension continue auxiliaire est raccord la gaine le p le n gatif une structure m tallique distante et ind pendante Un courant anodique faible est ensuite inject dans la gaine S il y a une r sistance lectrique entre la gaine et la conduite le potentiel de la gaine sera consid rablement plus positif que celui de la conduite S il y a un court circuit m tallique les potentiels du sol de la gaine et de la conduite sont d plac s d environ la m me amplitude 5 2 Localisation du lieu de contact Si un contact tait prouv l aide des m thodes de mesure mentionn es au 5 1 le lieu de contact peut tre localis par les m thodes suivantes 5 2 1 M thode de division de potentiel Une source de tension continue auxiliaire est raccord e la conduite des deux c t s de la gaine distance L3 La tension entre ces deux points est mesur e Vot Les tensions entre les deux points d alimentation et la gaine sont galement mesur es V1 et V2 Les potentiels mesur s V1
7. lectrolytique Si les mat riaux de remplissage sont constitu s de plusieurs composants il faut garantir des m langes homog nes Jusqu au durcissement l homog n isation du m lange ne doit pas changer Si l espace annulaire est rempli d une masse base de ciment l acier est passiv par l alcanit valeur pH entre 11 13 Apr s le remplissage de l espace annulaire mais avant l incorporation de la conduite dans le reste du syst me de conduites il faut contr ler la qualit du rev tement de la conduite par un essai de soutirage voir aussi appendice 1 21 II faut noter les r sultats de la mesure et confirmer les valeurs mesur es voir appendice 3 8 4 Conduite en acier gaine en acier Dans des cas exceptionnels il peut tre n cessaire d utiliser des gaines en acier Pour garantir l efficacit de la protection anticorrosion cathodique l int rieur de la gaine les mesures suivantes sont absolument n cessaires lors de l installation de conduites en acier dans des gaines en acier Les gaines en acier ne doivent pas avoir de rev tement ext rieur ou int rieur ou doivent tre reli es la terre II faut munir la conduite d une protection passive suffisante rev tement Il faut contr ler l absence de pores du rev tement II faut remplir l espace annulaire d un mat riau lectrolytique La protection anticorrosion cathodique n est pas efficace s il y a un contact m tallique entre la conduite et
8. ueuje eoo yos 1u uu919A 1 l enb jnej u po uo5 s essind inpuo un nb Jnod dioulid ne nuue o2edso BessiIduu 1 op s p s inpuo s p sed sju918 1p souleB s p l onuo2 UOISO1109 s bued x uuv Hei 0 OO 1109 UJ 8 1109 3 V nbnseld Je 0e oode 0 UOU UJ e 1J09 34V xn 1qilJ 14 pss pe oode Ee b 0 u uou W 4109 34V uo q 2e 106 oode epu Jpejuos eoueuoses eue ep esud 0f 1109 W e 1109 2119 esud uou uge 109 34v eue 26 406 oode epu Moauco soueuosei ep esud ueb uoo uge uu09 Lu h esud uou uge uoo 3 v 9Je Lag oe pe oode Eau DEIUOOISCOUEUOSS OO UO2 UIE 109 W 34V UE Leg oe 10e 5Sde e uu Joe uoo eSueuos 1 uoB 1100 une 1109 Qui 00 os Leg oe DE oode Eau 5 se juesinp i seugjoeq s p uornoe ue Jed ww Un Jessedep nad uolso1109 ep ss liA e suep snossip Juos n jueurejeDe jueAned inb sep no s lejins s p IS i 0 22 00 0 E ou uoD JJ02 UJJe 1109 1402 UJ Je 4409 U9D 1109 LU7E 1109 3 V xnaJqy jueuum os oods jejeu os oods e uu
9. 5 3 1 Milieu conducteur du courant dans l espace annulaire et d fauts dans le rev tement Si lors de l enclenchement de la protection anticorrosion cathodique le potentiel entre le sol et la conduite montre un grand d placement n gatif de potentiel et celui de la gaine montre un petit d placement n gatif de potentiel r sonance cela veut dire qu il y a un milieu m dium conducteur du courant dans l espace annulaire sable masse base de ciment et des d fauts dans le rev tement de la conduite et de la gaine La conduite est aussi prot g e cathodiquement dans la zone de la gaine 5 3 2 Milieu non conducteur du courant dans l espace annulaire et ou rev tement sans d fauts S il n y a pas mise en r sonance de la gaine cela peut signifier un rev tement sans d fauts de la gaine et ou de la conduite et ou un milieu non conducteur du courant dans l espace annulaire air masse plastique La conduite n est pas prot g e cathodiquement dans la zone de la gaine Mais elle ne corrodera que s il y a des d fauts dans le rev tement de la conduite combin s avec une grande humidit de Fair dans l espace annulaire voir 4 2 13 6 Criteres de decision pour d terminer le delai avant la mise en oeuvre de mesures de rehabilitation des passages en gaine Les crit res de d cision suivants sont fond s sur le niveau de mise en danger potentielle de l exploitation en s curit de la canalisation ainsi que sur les risques de
10. Go Gr RECOMMANDATION TUYAUX UTILISES COMME GAINES POUR LE PASSAGE EN GAINE DES CANALISATIONS Construction contr le et rehabilitation des canalisations enterrees traversant des voies de communications Participants au groupe de travail G Camitz S K Dach D H E Edwall S R Gregoor B J Gugerel A F Hofbauer A F Kuijt NL A Marbe S G Petzenhauser A Pr sident du groupe de travail I Ragault F Dr G Reiff D K Riegel D Dr F Stalder CH CEOCOR c o CIBE rue aux Laines 70 B 1000 BRUXELLES BELGIQUE Phone 32 02 518 84 01 Fax 32 02 518 84 30 E mail www CEOCOR lu 25 TUYAUX UTILISES COMME GAINES POUR LE PASSAGE EN GAINE DE CANALISATIONS Recommandation PREFACE Cette recommandation technique pour la construction le contr le et la r habilitation des conduites enterr es traversant des voies de communication a t labor e par le secteur A du CEOCOR en collaboration avec des sp cialistes comp tents Pr face 1 Domaine d application 2 G n ral 3 Vue r trospective 4 Danger de corrosion dans les gaines 4 1 Protection cathodique insuffisante 4 2 Corrosion atmosph rique dans P espace annulaire 4 3 Attaque de corrosion par Peau dans Pespace annulaire rempli d air 4 4 Attaque de corrosion si Pespace annulaire est rempli de sable 4 5 Comportement de corrosion si l espace annulaire est rempli d une masse base de ciment 4 6 Corrosion par courant altern
11. annulaire est rempli de mat riaux de type paraffine Avantage relativement facile remplir D savantages produit tr s co teux e le succ s de la r habilitation est douteux fluage sous compression pas d exp riences pratiques actuellement 17 7 3 Protection cathodique anticorrosion Pinterieur des gaines Par la mise en place de rubans de magnesium ou de zinc en tant qu anodes dans l espace annulaire la conduite peut avoir une protection cathodique m me l int rieur de la gaine Avantage relativement peu cher D savantages presque exclusivement utilisable dans des gaines r cemment pos es e lectrolyte n cessaire dans l espace annulaire e difficile d analyser le r sultat de la mesure 7 4 Construction d un nouveau passage en gaine A c t d un passage en gaine endommag un nouveau passage est construit selon chapitre 8 et raccord la conduite existante Avantage bonne solution du point de vue technique D savantages e tr s co teux il faut mettre hors service la conduite 18 8 Recommandations pour la pose de conduites neuves avec et sans gaine 8 1 G n ral Dans la phase de projet les poseurs de conduites et les sp cialistes de la protection anticorrosive doivent concevoir en commun la protection m canique et cathodique pour toutes les travers es de conduites D apr s les exp riences des ann es r centes l effet de protection m ca
12. comprend des indications pour l analyse du danger de corrosion dans des gaines existantes ainsi que des propositions de r habilitation ventuelles 2 G n ral Les conduites enterr es traversant des voies de communication sont r alis es avec ou sans gaine Les raisons pour l utilisation de gaines sont l existence de diff rents mat riaux et techniques de raccordement des conduites et des aspects m caniques anticorrosion et d exploitation en r sultant Outre ces aspects techniques il faut satisfaire des obligations administratives A l aide de proc d s nouveaux et am lior s de fon age de tubes des conduites peuvent tre install es dans des types de sol appropri s sans endommager le rev tement et sans influencer la protection anticorrosion active et passive Les gaines peuvent influencer la protection cathodique des conduites A cet effet nous proposons de renoncer si techniquement possible utiliser des gaines quand on travaille avec des conduites qui n cessitent une protection cathodique et au lieu de cela de poser par fon age des conduites avec un rev tement sp cial sous les voies de communication Les gaines peuvent tre n cessaires pour des raisons techniques p ex comme tube de montage ou s il y a des formations g ologiques sp ciales La protection cathodique des conduites d acier enterr es ainsi que des conduites d acier pour c bles haute tension s est av r e bonne depuis des ann es Cependa
13. la gaine ou si l espace annulaire n est pas rempli d un mat riau lectrolytique Apr s l ach vement de la conduite il faut noter pour un contr le ult rieur la diff rence de potentiel le courant de court circuit ainsi que la r sistance entre la conduite et la gaine en tant que valeur de r f rence A part cela les exigences en ce qui concerne le montage et le contr le sont applicables selon 8 3 8 5 Conduite en acier gaine en plastique Si la conduite a une protection cathodique celle ci n est pas efficace l int rieur de la gaine Pour que la protection cathodique soit efficace aussi l int rieur de la gaine il faut poser des anodes dans l espace annulaire de la gaine voir 7 3 Puis il faut absolument remplir l espace annulaire avec un mat riaul lectrolytique de sorte que le courant protecteur puisse atteindre les endroits des d fauts du rev tement de la conduite Pour contr ler l efficacit de la protection anticorrosion cathodique de la conduite l int rieur de la gaine remplie il est recommand de poser des lectrodes de comparaison des coupons de mesure ou des chantillons de mesure Les exigences relatives au mat riau de remplissage sont 22 bon coulement pendant le remplissage perm abilit faible pas de changement de volume lors du durcissement possibilit durable de traitement long vit pas d agressivit contre le fer conductibilite lectrolytique si de
14. pour que la p n tration d lectrolyte soit le plus possible emp ch e S il n y a pas d autres obligations administratives il est recommand de laisser d passer la gaine de 0 75 m au moins dans la fosse d entr e et dans celle de sortie du tuyau L installation de la conduite dans la gaine doit tre effectu e avec des patins glissants r alis s en mat riau non conducteur du courant p e poly thyl ne polypropylene Cela garantit que le rev tement de la conduite n est pas endommag lors de l installation dans la gaine Les segments individuels des patins glissants sont assembl s en anneaux sans mat riaux m talliques comme des vis des rubans et plac s tout autour de la conduite Pour l installation correcte de la conduite y compris les patins glissants et le remplissage s r de l espace annulaire avec un lectrolyte il faut respecter pour des conduites de DN x 400 une diff rence de 100 mm et dans des conduites de DN 400 une diff rence de 200 mm entre le diam tre ext rieur de la conduite et le diam tre int rieur de la gaine Avant le montage des segments des patins glissants il faut que l absence de pores du rev tement de la conduite rev tement en usine et rev tement ult rieur soit contr l e selon les exigences de EN 10285 10290 20 Avant l installation de la conduite dans la gaine il faut nettoyer sa surface int rieure faut que la surface int rieure de la gaine soit lisse et ne m
15. protection cathodique suffisante si la gaine est m tallique et si elle n a pas de rev tement isolant int rieur ni ext rieur Le courant protecteur cathodique circule du sol jusqu la gaine et ensuite l int rieur par l eau p n tr e jusqu aux d fauts dans le rev tement de la canalisation Ainsi la gaine a une protection cathodique partielle l ext rieur entr e de courant A l int rieur ce courant sort de la gaine d une fa on concentr e aux endroits des d fauts Ainsi avec le temps la gaine est attaqu e cet endroit Si la canalisation est influenc e par un courant alternatif et s il y a des eaux souterraines avec une conductivit lev e l apparition d une corrosion par courant alternatif est possible voir 4 6 4 4 Attaque de corrosion si l espace annulaire est rempli de sable La vitesse d attaque dans l espace annulaire est fortement r duite par le sable parce que l attaque par corrosion atmosph rique est supprim e C est pourquoi la formation d une d pression et l aspiration d eau et d air sont supprim es La protection cathodique de la canalisation est maintenue dans des gaines m talliques sans rev tement int rieur mais avec le temps une corrosion de la gaine apparait aux endroits des d fauts du rev tement de la canalisation 4 5 Comportement de corrosion si Pespace annulaire est rempli d une masse a base de ciment Le mortier a base de ciment alcalin passive non seulement la surface int
16. a construction des gaines tient compte des possibilit s de travail manuel et m canique et de la disponibilit des mat riaux et de leur et leur transformation Dans les premi res ann es on a utilis des constructions en fer illustration 1 ou en fer et en bois illustration 2 tandis que depuis 1975 environ on est pass des constructions en plastique combin avec du fer illustration 3 et ce n tait que depuis 1990 environ qu on a d velopp des carteurs faits compl tement en plastique Les premi res constructions illustration 1 d une gaine de 1929 taient munies d un dispositif de glissement avec des rouleaux d acier Ainsi l introduction de la conduite pouvait tre r alis e sans grands probl mes mais imm diatement un contact m tallique s tablissait entre la conduite et la gaine Plus tard on est pass des patins glissants en acier illustration 5 vraisemblablement cause d un co t moindre Dans ces constructions des corrosions sont apparues dans l espace entre le dispositif de glissement et le m tal de la conduite Les ancrages des gaines taient aussi tr s solides murage des bouts ainsi que coul e de bitume Ces ouvrages remplissent encore pour partie leur tache aujourd hui En 1929 d j on a construit un palier de glissement l aide d un bloc de bois illustration 2 on ne conna t pas les raisons exactes ce qui a men une d connexion lectrique Les patins de bois taient fab
17. ace annulaire est rempli d air humide Cet espace annulaire est isol du terrain avec du plastique L exp rience montre qu la longue ces dispositifs d isolement deviennent non tanches et que l eau p n tre dans l espace annulaire Une attaque par corrosion atmosph rique est possible si le rev tement de la conduite pr sente des d fauts qui ne sont pas situ s dans l eau qui est entr e A cause de l eau l humidit relative de l air dans l espace annulaire monte 100 96 Ensuite une attaque par corrosion atmosph rique s effectue l endroit du d faut ce qui puise l oxyg ne dans l espace annulaire Ainsi une d pression se forme qui aspire l air ou l eau dans l espace annulaire La corrosion atmosph rique est un processus relativement lent Selon W Vernon l attaque de corrosion s l ve dans de l air pur d une humidit 2 G CAMITZ Kathodischer Korrosionsschutz von Gasrohrleitungen in Mantelrohren Tagungsband 40 Jahre AFK Esseb 1990 3 W VERNON Trans Faraday Soc 23 1927 113 relative de 100 0 22 g par m et par jour ce qui correspond une attaque de 11 um par an Lorsque l air est pollu on a observ avec une humidit relative plus faible des vitesses d attaque plus lev es de 25 160 um par an 4 Cette corrosion atmosph rique est dangereuse parce qu elle peut mener une profondeur d attaque jusqu 1 mm en 10 ans Une protection cathodique contre cette forme de corrosion n est pas p
18. atif des espaces annulaires remplis de sable ou de masses base de ciment NN om m h OQ N N N 7 4 7 Comportement de corrosion si Pespace annulaire est rempli de paraffine ou d un mat riel semblable 8 5 M thodes de recherche pour P appr ciation du danger 5 8 13 6 Crit res de d cision pour d terminer le d lai avant la mise en oeuvre de mesures de r habilitation des passages en gaine 7 R habilitation et r paration des passages en gaine 7 1 G n ral 7 2 M thodes de r paration 7 2 1 Elimination de la gaine 7 2 2 Raccourcissement de la gaine 7 2 3 D gagement et supportage de la conduite Remplissage de Pespace annulaire 7 2 4 1 REMPLISSAGE AVEC UN MORTIER DE CIMENT 7 2 4 2 REMPLISSAGE AVEC DE LA CIRE DE PARAFFINE 7 3 Protection cathodique anticorrosion l int rieur des gaines 7 4 Construction d un nouveau passage en gaine 8 Recommandations pour la pose de conduites neuves avec et sans gaine 8 1 G n ral 8 2 Conduite en acier sans gaine 8 3 Conduite en acier gaine en b ton ou en fibres ciment 8 4 Conduite en acier gaine en acier 8 5 Conduite en acier gaine en plastique 9 Annexes 14 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19 20 20 20 21 23 23 25 1 Domaine d application Cette recommandation est applicable la construction des conduites enterr es traversant des voies de communication avec ou sans fourreau ainsi qu au contr le de la protection anticorrosion Elle
19. ation des gaines traversant des voies de communication 1 D nomination 2 Localisation 3 Donn es techniques 3 1 longueur diametre exterieur diametre exterieur epaisseur nominale de la paroi epaisseur nominale de la paroi mat riau espace annulaire isol type de rev tement 3 9 paisseur de couche rev t 4 Donn es de classification 4 1 ann e de la construction 4 2 sous protection anticorr cathod 4 3 mesurable 4 4 contact metallique 4 5 4 6 eau dans gaine 4 7 etanchement des bouts 4 8 couverture m 4 9 superstructure ult rieure gt 6 m 4 10 Soudure de montage CP 4 11 Influence protect anticorr cathod 4 12 influence par autres circonstances 4 13 influence sur des autres L oui calcul L oui non calcul manchon L consid rable oui depuis non 2 oui depuis L non G m G mm CP mm G mm CP mm G acier C b ton C autres oui C non TT inconnu CP couche L bitume O PE C brai de houille L autres CP mm 2 oui depuis oui L non oui non inconnu L m tal L PE oui non probablement C mur C m tal plastique non soudure bout bout ET peu lev Elfinie L finie c E Ableiter R P1 Canalisation ANNEXE 3 E Conduite de mise la terre Q batterie R R sistance r glable P1
20. corrosion par l eau dans l espace annulaire e corrosion par courant alternatif de la conduite dans l espace annulaire rempli de sable ou de mortier 4 1 Protection cathodique insuffisante L effet de la protection cathodique dans l espace annulaire est insuffisant si l alimentation en courant protecteur circulant du sol par la gaine jusqu la conduite est emp ch e cause de couches isolantes comme l air un rev tement int rieur ou des gaines en plastique Une protection cathodique suffisante dans des gaines en plastique ainsi que dans des gaines avec rev tement int rieur peut tre atteinte l aide de la pose d anodes dans l espace annulaire rempli d eau ou d un lectrolyte Sil y a un contact lectrique entre une gaine m tallique qui n est pas rev tue et une conduite la gaine a le m me effet qu un tr s grand d faut qui ne permet pas une alimentation suffisante en courant protecteur A cause de cela la conduite dans la zone du passage en gaine n a pas de protection cathodique suffisante A l int rieur de la gaine la protection cathodique de la conduite n est pas possible En plus le grand d faut gaine cause un gradient de potentiel qui peut avoir une influence d favorable sur des installations m talliques proches 4 2 Corrosion atmosph rique dans l espace annulaire Une attaque de corrosion selon le m canisme de la corrosion atmosph rique peut s effectuer dans des gaines en acier ou en plastique si l esp
21. d au moins 1 m gohm doit tre r gl sur 21500 2000mV Le courant de protection circulant ainsi doit tre mesur par un amperemetre basse imp dance Une demande de courant protecteur de 5 A par m de surface de la conduite entour e d lectrolyte ne doit pas tre d pass e Pour mesurer le potentiel courant d clench le courant protecteur est interrompu bri vement toutes les 3 minutes Si le potentiel courant d clench mesur est plus n gatif que le potentiel de protection cathodique de 850 mV compar une lectrode satur e de cuivre sulfate de cuivre Cu CuSO la mesure peut tre termin e La conduite situ e dans la zone o elle traverse des voies de communication peut tre raccord e au reste du syst me de canalisation Si le potentiel de protection n est pas atteint il faut regler le potentiel courant enclenche sur environ 2000 3000 mV par une augmentation de courant Courant protecteur et potentiel courant d clench sont mesur s encore une fois comme d crit ci dessus Si on ne peut pas malgr un courant augment constater quelques temps apr s 30 min au maximum un potentiel courant d clench un endommagement significatif du rev tement de la conduite est supposer l faut liminer l endommagement et r p ter l essai de soutirage S il n y a que de petits d fauts du rev tement de la conduite ou pas de d fauts du tout le courant protecteur est
22. e que ces analyses qui semblent tre faciles doivent tre r alis es seulement par des personnes qualifi es qui disposent de beaucoup d exp rience A l issue de toutes les recherches l aide des mesures et de leur interpr tation il faut que la personne responsable appr cie le niveau de mise en danger de la conduite dans sa travers e de la gaine En principe trois cat gories d estimation en r sultent 14 Cat gorie 1 Cat gorie 2 Cat gorie 3 Contact direct avec conductibilit m tallique entre la conduite et la gaine protection cathodique de la conduite pas effective R habilitation avant 2 ans apr s la connaissance des d sordres Mise en r sonance de la gaine diff rence entre potentiel sol conduite et potentiel gaine conduite AU lt 100mV Mise en r sonance de la gaine diff rence entre potentiel sol conduite et potentiel gaine conduite AU gt 100mV efficacit de la protection cathodique de la conduite fortement restreinte Corrosion par influences atmosph riques et ou niveaux diff rents d electrolyte dans Pespace annulaire efficacite de la protection cathodique de la conduite restreinte R habilitation avant deux cinq ans apr s connaissance des d sordres R habilitation avant cinq dix ans apr s la connaissance des d sordres l faut partir du fait qu il faut faire des investigations l aide de mesure des passa
23. erieure de la gaine metallique mais aussi les defauts dans le rev tement de la canalisation constituant en soi une protection anticorrosive id ale Mais en cas de d faut de la protection cathodique des macro l ments risquent de se former entre la surface int rieure de la gaine et de petits d fauts dans le rev tement de la canalisation voir 4 6 4 6 Corrosion par courant alternatif dans des espaces annulaires remplis de sable ou de masses base de ciment Le courant protecteur peut circuler par le sable ou par la masse base de ciment jusqu aux d fauts du tuyau parce que les deux mat riaux ont une bonne conductivit lectrolytique Quand le courant sort de la gaine dans le mortier en face des d fauts locaux le fer se transforme en lectrolyte actif en tant que Fe dans le sable et transpassif en tant que Fe dans la masse base de ciment Aux cathodes locales l eau est d compos e ou l oxyg ne est r duit et des ions d hydroxyle sont form s A cause de la continuit de courant entre l anode et la cathode des anions se d placent dans la zone des anodes et les cations dans la zone de la cathode Ainsi dans la zone de l anode des sels de fer sont form s dans la zone de la cathode des hydroxydes alcalins et alcalino terreux sont form s Les deux groupes de sel sont fortement hygroscopiques ce qui forme un trajet de courant de basse imp dance entre la canalisation et la gaine enterr e Dans des canalisations sou
24. et V2 sont V3 comme les distances L1 et L2 L3 La distance du contact par rapport l un ou l autre c t en peut tre calcul e Vtot L3 V 1 L1 V2 L2 L1 L2 L3 5 2 2 M thode d entonnoir de potentiel La protection anticorrosive cathodique tant enclench e le potentiel entre le sol et la gaine est mesur le long de la gaine tant t raccord l un c t tant t l autre c t de la gaine Au lieu de contact les courbes de potentiel entre sol et gaine montreront un maximum n gatif zone mV cause de la chute de tension dans la gaine Pot 5 3 Remplissage de Pespace annulaire d fauts dans le rev tement de la conduite Si la conduite a une protection cathodique le courant protecteur cathodique circule jusqu la surface ext rieure de la gaine traverse le m tal de la gaine sort de la surface int rieure de la gaine de cette mani re la gaine est attaqu e l int rieur 1 et p n tre par l lectrolyte remplissage de l espace annulaire conducteur du courant jusqu la surface de la conduite et exerce aux endroits des d fauts du rev tement de la conduite une protection cathodique ce qui peut tre mesur et contr l par la polarisation de la conduite Selon le changement de potentiel de la gaine et de la conduite lors de l enclenchement et du d clenchement de la protection anticorrosive cathodique voir m thode de mesure 5 1 1 on peut tirer les conclusions suivantes
25. ges en gaine tous les deux ans et que des d passements des d lais recommand s avant r habilitation aggravent le risque d exploitation II est n cessaire de noter les informations Vous trouverez une proposition pour la documentation dans l appendice 2 15 7 R habilitation et reparation des passages en gaine 7 1 General L objectif des mesures de r habilitation est de supprimer ou de r duire une limite justifiable un danger constat pour l exploitation sans perturbation d une conduite Lors du choix des mesures de r habilitation il faut consid rer une relation optimale entre les frais et le b n fice Chaque cas est un cas individuel Voil la raison pour laquelle une solution globale pour la r habilitation n existe pas Ci apr s les m thodes de r habilitation les plus fr quentes sont pr sent es avec une liste des avantages et d savantages respectifs Mais une combinaison des m thodes individuelles peut aussi atteindre le but 7 2 M thodes de r paration 7 2 1 Elimination de la gaine La gaine est d gag e et coup e en morceaux avec des instruments sp ciaux Puis le rev tement de la conduite est r par ou si n cessaire refait neuf Avantage la meilleure solution de point de vue technique parce que la gaine est limin e D savantages le d gagement de la gaine n est pas toujours possible autoroutes voies ferr es e beaucoup d effort et co teux 7 2 2 Raccourc
26. issement de la gaine S il y a un contact entre la conduite et la gaine l extr mit de la gaine on creuse on d coupe un morceau de la gaine et on limine ainsi le contact Avantages e applicable presque toujours relativement peu de frais 16 D savantages e le contact peut nouveau se produire si les conditions de sol sont d favorables utilisable seulement s il y a un contact en extr mit de la gaine 7 2 3 D gagement et supportage de la conduite La conduite est d gag e dans la zone du passage en gaine et soulev e jusqu ce que le contact soit limin La conduite est fix e dans cette position par tayage Avantages e applicable presque toujours e relativement peu de frais D savantages utilisable seulement s il y a un contact en extr mit de gaine probl matique dans des conditions de sols d favorables 7 2 4 Remplissage de l espace annulaire 7 2 4 1 REMPLISSAGE AVEC UN MORTIER DE CIMENT L espace annulaire entre la conduite et la gaine est rempli de sable d un mortier de ciment ou de mat riaux analogues Cela peut tre r alis en passant par les extr mit s de la gaine ou la rigueur par les gaines de ventilation existantes Avantage relativement facile et pas cher D savantages le succ s de la r habilitation est douteux e danger de formation de macro l ments entre deux zones dans la gaine 7 24 2 REMPLISSAGE AVEC DE LA CIRE DE PARAFFINE L espace
27. nique recherch par les gaines tait surestim Comme les gaines causent des probl mes en ce qui concerne la protection anticorrosion cathodique il est recommand de renoncer l utilisation de gaines lors de la pose de conduites en acier neuves Si on ne peut pas renoncer l utilisation de gaine p e obligation administrative r clamation du propri taire des voies de communication g ologie hydrologie pour des conduites avec protection cathodique des gaines en b ton ou en fibre ciment sont pr f rer Normalement la pose de conduites traversant des voies de communication p e voies ferr es routes voies fluviales n est pas r alis e en tranch e ouverte La r alisation de passages l aide du proc d de pouss e forage foncages ne doit pas laisser d espaces vides Dans la zone de travers e des voies de communication la possibilit de mesurer l efficacit de la protection anticorrosion cathodique est r aliser suivant les prescriptions de PEN pour l acier installation de points de mesure 8 2 Conduite en acier sans gaine La pose d une conduite en acier traversant des voies de communication sans gaine est r alis e principalement par le proc d de fon age Le choix du type de proc d de fon age d pend des conditions g ologiques et hydrologiques ainsi que de l tat du sous sol Le rev tement de la conduite ne doit pas tre endommag de facon inacceptable lors de la pose par le
28. nt son efficacit peut tre influenc e par les gaines Les gaines m talliques utilis es autrefois qui taient soit non rev tues Soit munies d un rev tement bitumineux ne permettent pas la protection cathodique de la canalisation si un contact conducteur de courant existe entre les deux conduites Si on utilise des gaines bien rev tues la conduite n a pas de protection cathodique l int rieur de la gaine Dans des gaines traversant des voies de communication l espace annulaire peut tre rempli Comme cette m thode est appliqu e de plus en plus il semble utile de donner des indications pour le remplissage de l espace annulaire Le remplissage de l espace annulaire doit permettre la protection anticorrosion de la conduite et de la surface int rieure de la gaine De plus une protection durable contre une pouss e verticale de la condulte doit tre effectu e dans la gaine Au premier plan de cette recommandation est la protection anticorrosion Les consid rations g n rales qui ne sont pas sujet de cette recommandation doivent inclure outre la protection de l environnement et la s curit de l approvisionnement du m dium pour les abonn s les pertes de m dium avec toutes les cons quences possibles 3 Vue r trospective Jusqu en 1955 environ les aspects purement de technique de canalisation taient d abord au premier plan lors de la construction des gaines On n a pas consid r la protection anticorrosion L
29. onduite des tubes lat raux des c bles ou d autres choses de ce type ont caus des contacts m talliques Ce n est que ces derniers temps qu on produit des anneaux de patins de glissement faits de segments en plastique sans pi ces m talliques La liaison entre les segments est r alis e par des cales en plastique illustration 4 M me quand on a utilis des anneaux de patins de glissement compl tement en plastique des contacts m talliques entre la conduite et le tuyau chemise sont apparus quand ces anneaux de patins glissants taient d truits cause de trop grands efforts m caniques distances trop grandes fragilisation du mat riel 4 Danger de corrosion dans les gaines voir annexe 1 Le danger et les probl mes qui peuvent apparaitre cause des gaines ont t r sum s dans une tude de G Camitz Selon le type de construction le mat riau de la gaine et le type de remplissage de l espace annulaire des probl mes peuvent surgir qui m nent un danger pour la conduite Les formes de corrosion suivantes seules ou combin es peuvent tre dangereuses protection cathodique insuffisante de la conduite dans l espace annulaire ainsi qu ventuellement en dehors de la gaine 1 G CAMITZ Bericht nr 63069 Kathodischer Korrosionschutz mit und ohne Mantelrohr bei Kreuzungen mit der Eisenbahn oder mit Landstraften 1983 e corrosion atmosph rique de la conduite dans l espace annulaire rempli d air e
30. ontre pas d enfoncements ou de saillie qui pourraient endommager le rev tement ou les patins glissants lors de l installation II faut placer les anneaux des patins glissants sur la conduite de sorte qu un anneau soit situ 0 3 m au maximum avant l extr mit de la gaine La distance entre les autres anneaux des patins glissants d pend du poids de la conduite ainsi que du milieu transport ainsi qu ventuellement de la pouss e hydraulique lors de essai de pression lt DN 100 distance pas plus grande que 2 0 m DN 150 distance pas plus grande que 1 5 m Pour viter un endommagement du rev tement de la conduite aux extr mit s de la gaine il faut appuyer la conduite contre la gaine par l interm diaire d un berceau en mat riau non conducteur lectriquement Apr s l installation de la conduite dans le tuyau chemise il faut contr ler si un contact lectrique s est form entre la conduite et les l ments de construction m talliques de la gaine Lorsque les gaines sont pos es en pente cela facilite la mise en place du mat riau de remplissage Lors du remplissage de l espace annulaire il faut prendre garde ce que la conduite reste dans sa position Les exigences relatives au mat riau de remplissage sont bon coulement pendant la mise en place permeabilite faible pas de changement de volume lors du durcissement traitement pour assurer la durabilit pas d agressivit contre le fer conductibilit
31. ossible 4 3 Attaque de corrosion par Peau dans Pespace annulaire rempli d air Dans la zone dans laquelle la gaine est remplie d eau une attaque de corrosion se prodult au droit des defauts du revetement de la canalisation ainsi que dans la gaine m tallique par l oxyg ne dissout dans l eau Cette vitesse d attaque est relativement faible et s l ve environ 50 um par an Au d but l oxyg ne est fourni par l air Lorsque tout l oxyg ne est puis le sulfate dissout dans leau et le nitrate sont r duits en sulfure et ammoniac Comme le FeS produit par ces r actions est un conducteur d lectrons il est possible qu cause du film de FeS un contact lectrique s tablisse entre la gaine et la conduite si le FeS connecte un d faut dans le rev tement de la canalisation avec la gaine L attaque de corrosion par la phase aqueuse sur la gaine n est pas une attaque r guli re faut compter avec des crat res locaux cause de la formation d l ment de corrosion par a ration diff rentielle parce que l eau ne se meut pas beaucoup dans l espace annulaire Localement cet l ment de corrosion par a ration diff rentielle peut mener des vitesses d attaque consid rablement plus lev es que 50 um par an de sorte que dans des conditions d favorables un percement de la gaine est possible en quelques ann es Si des d fauts du rev tement de la canalisation sont situ s dans l eau ces d fauts auront probablement une
32. ppl mentaires voir le manuel de CEOCOR de la technique de mesure pour la protection anticorrosive cathodique indiquent toutes la pr sence d un contact plus grande est la certitude qu il y a un contact entre la conduite et la gaine Si des conclusions claires ne sont pas possibles il faut contr ler le c blage du point de mesure 5 1 1 Mesure de potentiel Le potentiel entre le sol et la gaine et celui entre la conduite et le sol sont mesur s Si tous les deux ont environ la m me grandeur cela peut signaler un court circuit entre la conduite et la gaine Cette m thode peut tre tendue en r p tant les mesures de potentiel une distance de 20 m tres et de 40 m tres du passage en gaine 5 1 2 Mesure des r sistances de propagation Les r sistances de la prise de terre de la gaine et de la conduite sont mesur es Si toutes les deux ont environ la m me grandeur cela peut signaler un court circuit entre la conduite et la gaine 5 1 3 Mesure de r sistance La r sistance entre la conduite et la gaine est mesur e Si la r sistance mesur e est inf rieure 0 5 Q cela peut signaler un court circuit entre la conduite et la gaine 5 1 4 Mesure de courant de court circuit D abord le courant de court circuit d une source de tension continue auxiliaire est mesur par le c ble d alimentation Puis un cable d alimentation est raccord la gaine et un autre la conduite le courant est mesur encore une fois
33. proc d de fon age Des rev tements ult rieurs soudures couvertures de d fauts doivent pouvoir supporter les contraintes du proc d de fon age 19 Pour la protection m canique du rev tement de la conduite rev tement en usine ou rev tement ult rieur la conduite rev tue peut tre aussi munie d une couche de mortier de ciment fibreux Apr s le fon age de la conduite et avant le raccordement de la conduite au reste du syst me de canalisation il faut contr ler la qualit du revetement de la conduite par un essai d injection de courant Dispositif de la mesure voir appendice 3 Description de la mesure voir appendice 4 II faut noter les r sultats de la mesure dans un protocole et confirmer les valeurs mesur es Mod le d un protocole de mesure voir appendice 5 8 3 Conduite en acier gaine en b ton ou en fibres ciment Si la conduite est sous protection cathodique celle ci doit aussi tre efficace l int rieur de la gaine dans la zone o la conduite traverse des voies de communication Cela est obtenu si on utilise des gaines en b ton ou en fibres ciment qui ne doivent tre rev tues ni l int rieur ni l ext rieur et dont l espace annulaire est rempli d un lectrolyte sable b ton maigre Dans ce cas des vides ne doivent pas apparaitre Si le remplissage de l espace annulaire n est pas pr vu il faut tancher les deux extr mit s de la gaine par des mesures appropri es
34. riqu s en bois dur impr gn d un agent protecteur On n a pas beaucoup d exp riences de ce type de construction Quelques constructions montrent qu on a construit avec beaucoup de moyens un dispositif de glissement qui cependant a soumis le rev tement des efforts m caniques Ces efforts m caniques ont men des fissures dans le rev tement ainsi qu des contacts lectriques M me apr s l introduction de la protection cathodique anticorrosion en 1955 environ on n a pas encore pris garde la d connexion lectrique entre la conduite et le gaine illustration 6 Ce n est qu en 1960 qu on a installe des carteurs isolants dans des gaines illustration 7 Ces patins isolants taient fix s l aide de c bles en fils m talliques et de v rins vis En d montant ces constructions de gaines on a trouv les dommages suivants cause des grands efforts m caniques lors de l installation de la conduite dans la gaine les c bles en acier se sont rompus les patins isolants ont coinc et endommag le rev tement ce qui a men par suite des contacts m talliques entre la conduite et la gaine Des anneaux de patins de glissement faits de segments en plastique qui sont tenus ensemble par des vis m talliques risquent d arracher les vis si les efforts m caniques sont trop grands Ces vis peuvent mener un contact m tallique entre la conduite et la gaine De m me des feuillards d acier qui fixaient la c
35. s curit pour l environnement Pour minimiser le plus possible les d penses financi res des mesures de r habilitation il faut d abord d terminer le danger potentiels l aide des m thodes de mesure selon les chapitres 4 et 5 Nous savons par exp rience que lors de la r habilitation des gaines traversant des voies de communication la conduite ne montre pas d attaques de corrosion tr s importantes soit m me ne subit pas d attaques de corrosion du tout Les causes de cela peuvent tre des fautes lors de la prise et de l exploitation des mesures d crites dans le chapitre 5 ainsi que son interpr tation en consid ration du chapitre 4 Si bien qu un contact m tallique soit clairement constat l aide de la technique de mesure et que ce contact soit d couvert aussi lors de l ouverture l tendue du degat n est pas d sastreuse il faut supposer en consid ration du chapitre 4 qu il n y avait pas de conditions favorisant la corrosion dans ce syst me A cause de cela il faut faire remarquer encore une fois que s il y a un contact m tallique les conditions se pr sentent comme un Black Box Pour mieux clarifier les conditions r elles des mesures comme le d blayage des lieux d entr e de la conduite de produit ou de la gaine et l inspection de l espace annulaire sont n cessaires C est pourquoi la r alisation et l interpr tation des investigations l aide des mesures prennent une grande signification en r sult
36. s influence d un courant alternatif par ces chemins de courant de basse imp dance des courants alternatifs peuvent circuler avec une telle densit de courant qu il faut compter avec des dommages de corrosion par courant alternatif Selon Dach 5 des dommages de corrosion subis par la canalisation dans la zone de la gaine ont t constat s par racleurs instrument s Une mesure pr ventive contre cette corrosion consiste raccorder la canalisation la gaine par une unit compensatrice drainage de basse imp dance du courant alternatif blocage de courant continu 4 7 Comportement en corrosion si Pespace annulaire est rempli de paraffine ou d un mat riel semblable A condition qu un remplissage complet et durable de l espace annulaire avec un plastique convenable soit possible c est dire qu une s paration compl te avec l lectrolyte est obtenue aucune corrosion de la conduite ne peut apparaitre 5 Methodes de recherche pour Pappreciation du danger 5 1 Contact entre la gaine et la conduite S il y a un contact m tallique entre la gaine et la conduite la conduite n est pas cathodiquement prot g e l int rieur de la gaine La v rification qui peut tre tr s difficile est possible si on combine les m thodes suivantes mesure de potentiel mesure de r sistance mesure de courant de court circuit essai d injection de courant Plus les r sultats des mesures cons cutives et ventuellement su
37. s mat riaux de remplissage sont constitu s de plusieurs composants il faut obtenir des m langes homog nes L homog n it du m lange ne doit pas changer jusqu au durcissement Si la protection anticorrosion cathodique de la conduite n est pas n cessaire il n est pas n cessaire non plus de remplir l espace annulaire Il faut tancher les deux extr mit s de la gaine par des mesures appropri es de sorte que la p n tration d electrolyte soit largement emp ch e A part cela les exigences en ce qui concerne le montage et le contr le sont applicables selon 8 3 23 9 Annexes 24 J n u d sed essind eu neo nb nos ejje ep uunjelon d 2199 ep jse eJrejnuue ooedso IS eurejnuue eoedse suep s linpuoo Jnod UOISO109 s buep sed e u l oi 08 1s eJrejnuue eoedse suep 944291 DUDU Is e2edse suep sejinpuoo s l anod uoisoJ100 1eBuep sed e Au y bill lul jeunj 2e e onuo2 1 lonuoo IUHOpUI 0 nbepe p SS 0 e uJUJ p00 0 gt nbeye p ss yA Su 70 18 e tuui 7000 nu nbeye p essei l ELO lt anbepe p essei b nbeye p esso UOISO1109 ep s bueq 9509 eAnejeJ oypiuunu eun S Ae V oJrejnuue o2edso eDessi duies esud eun e 15 jueuje nes d ep esud eulef eynpuoo 5 inpuo ej inod suone A91qV
38. tr s faible moins de 0 1 HA m et on ne peut pas v rifier la polarisation ou bien pas de facon suffisante Pour contr ler ce r sultat il est recommand de cr er un d faut artificiel coupon de mesure d environ 1 cm de raccorder celui ci la conduite et de r p ter l essai de soutirage Si on peut ainsi mesurer un courant d alimentation plus important et si le potentiel courant d clench de la conduite avec le coupon de mesure atteint la valeur de 850 mV il n y a pas de d fauts du tout ou seulement des d fauts tr s petits dans le rev tement de la conduite Le rev tement de la conduite situ e dans la zone o elle traverse des voies de communication est en bon tat La conduite situ e dans la zone o elle traverse des voies de communication peut tre raccord e au reste du syst me de canalisation II faut noter tous les r sultats de mesure dans un protocole et confirmer les valeurs de mesure mod le d un protocole de mesure voir annexe 5 Annexe 5 Mod le d un protocole de mesure our des mesures dans conduites pos es par fon age ou par forage Denomination de la conduite date mesure de diametre nominal DN aM rev tement de la conduite p e PE diam tre ext rieur mm longueur dans l lectrolyte m surface par m de longueur m m surface dans l lectrol T DUREE pot end pot d cl AU s RA s Ru en min mV mV mV uA kO HA m kO m
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