Choisir la bonne anode Cu/Al : maximiser l'efficacité du MGPS

Il est évident que les systèmes de prévention de la croissance marine (MGPS) sont utilisés afin d'améliorer les performances et la durée de vie opérationnelle des structures marines telles que les navires et les structures offshore qui empêchent l'encrassement biologique. L'encrassement biologique fait référence à la croissance d'organismes marins sur des surfaces immergées comme la coque d'un navire et entraîne une augmentation de la résistance hydrodynamique et de la corrosion. Une bonne conception MGPS comporte des types spécifiques d'anodes utilisées pour différentes utilisations au sein du système. Ici, les principales tâches des anodes en cuivre (Cu) et en aluminium (Al) sont définies et analysées en référence à leur contribution à l'optimisation du MGPS.

Fonctions clés des anodes Cu/Al

Anodes en cuivre : les ions de cuivre comme moyen de stopper la croissance dans la mer

Les anodes en cuivre ont toujours été largement utilisées dans la technologie MGPS, principalement en raison de leur capacité à empêcher la croissance marine. Dans le cas de l'activation de l'anode en cuivre, les ions cuivre sont disponibles dans l'eau entourant la structure dans l'eau de mer. Ils sont extrêmement mortels pour les organismes marins tels que les algues, les balanes et les moules qui provoquent le biofuling sur la plupart des navires.

La libération d’ions cuivre crée des conditions défavorables à la prolifération de ces micro-organismes, ce qui signifie qu’ils ne peuvent pas trouver facilement un point d’ancrage et commencer à se développer sur des surfaces immergées dans l’eau. Cette libération continue d’ions permet de maintenir l’intégrité de la couche protectrice en permanence dès le moment de l’application. De plus, les concentrations d’ions cuivre sont régulées avec précision afin d’éliminer tout problème environnemental tout en offrant des performances anti-encrassement.

Les principaux avantages de l’utilisation d’anodes en cuivre sont les suivants :

• Prévention efficace de l'encrassement biologique : le contrôle de la pollution au cuivre libère constamment les ions, repoussant ainsi toutes les formes de vie marine, ce qui permet de nettoyer les coques et les machines des navires.

• Coûts de maintenance réduits : L’impact environnemental des taux de bioencrassement inférieurs se traduit par une réduction des chaînes de nettoyage et donc par des coûts de maintenance moindres pendant le cycle de vie du navire.

• Efficacité énergétique améliorée : une surface plus lisse de la coque du navire implique moins de traînée et donc une efficacité globale plus élevée et des coûts d'exploitation abordables.

Anodes en aluminium : améliorer la protection électrochimique dans l'eau de mer

Les anodes en aluminium fonctionnent de manière différente, bien qu'elles soient des composants importants du MGPS. Alors que les anodes en cuivre agissent sur l'impédance de la fixation des organismes marins, les anodes en aluminium offrent une protection puissante contre la corrosion. Dans l'eau de mer, le mélange de différents métaux peut provoquer une corrosion galvanique, où la variété la plus réactive s'érode plus rapidement. Les anodes en aluminium fonctionnent de manière à permettre à la structure de se corroder tandis que les parties les plus importantes du navire ou d'une structure offshore sont protégées.

Incorporées au système MGPS, les anodes en Al établissent une connexion galvanique avec le métal protégé, en fournissant des électrons qui neutralisent les processus électrochimiques conduisant à la corrosion. Cette nature sacrificielle est la garantie de la dissolution des anodes en Al au lieu des structures métalliques primaires présentes à la surface.

Les principaux avantages de l’utilisation d’anodes en aluminium sont les suivants :

• Protection améliorée contre la corrosion : offre une meilleure protection cathodique dans l’eau de mer pour aider à augmenter la durée de vie du navire et de tous les composants qu’il contient.

• Solution économique : bien que les anodes en aluminium se dissolvent naturellement avec le temps et doivent donc être remplacées périodiquement, la quantité de pertes par corrosion évitées dépasse facilement le coût des anodes en aluminium.

• Installation et maintenance simplifiées : les anodes en aluminium peuvent être facilement incorporées et récupérées, ce qui permet de les intégrer dans les procédures de maintenance continue.

L'application d'anodes en cuivre et en aluminium pour améliorer l'efficacité du MGPS à son niveau optimal

Pour augmenter l'efficacité des MGPS, les anodes nominales en Cu et Al peuvent être utilisées de manière sélective. De cette manière, les navires et les structures offshore peuvent être évalués pour fournir une protection circonstanciée contre l'encrassement biologique et la corrosion. Une telle approche synthétisée est essentielle pour garantir que les systèmes sont toujours prêts à fonctionner et qu'il y a peu ou pas de réparations nécessaires.

Par exemple:

• Protection de la coque : en utilisant des anodes en cuivre pour les surfaces de la coque, la sédimentation des organismes d'encrassement biologique ne se produit pas facilement, d'où un fond lisse et une efficacité énergétique améliorée.

• Composants critiques : les anodes en aluminium sont placées avec tact à proximité des zones présentant plus de vulnérabilité, comme les hélices et d'autres composants métalliques, afin que ces pièces les plus cruciales ne se corrodent pas.

De plus, la conception et l’application de ces anodes doivent continuer à évoluer en fonction des changements des paramètres océanographiques pour garantir une efficacité continue.

Pour aller plus loin

Il a été établi que les performances et la rentabilité des structures marines par rapport à leur durée de vie peuvent être optimales en choisissant des anodes appropriées pour le système de prévention de la croissance marine. Les anodes en cuivre sont connues pour leur capacité à empêcher la croissance marine en lixiviant les ions cuivre tandis que les anodes en aluminium assurent la protection électrochimique et l'atténuation de la corrosion. En combinant de manière appropriée ces anodes, il est possible de prévenir efficacement l'encrassement biologique et la corrosion, de sorte que les navires et les structures marines restent en bon état pendant un certain temps.

L'application prévue des anodes Cu et Al dans les MGPS indique la nécessité de prendre en compte leurs principes de fonctionnement et d'utiliser des méthodes pour les combiner. Cette technique permet non seulement de préserver les actifs maritimes, mais aussi d'améliorer la manière de réaliser des opérations dans l'industrie maritime, ce qui permet une utilisation durable et économique des industries maritimes.