QCM : Protection contre la corrosion (56 questions)

Explication

La corrosion est une attaque destructive d’un métal par réaction électrochimique avec son environnement, qui peut être l’air, le sol ou l’eau. L’usure mécanique relève du frottement, et la réaction avec l’air n’en couvre qu’un cas possible.

Explication

Une oxydation est anodique et correspond à une perte d’électrons; une réduction est cathodique et correspond à leur gain. L’inversion des termes confond les échanges, tandis que l’option qui rend les deux réactions anodiques ou cathodiques ne respecte pas cette distinction.

Explication

Le fer s’oxyde en ions Fe²⁺ et l’oxygène dissous se réduit en ions OH⁻; ceux-ci forment Fe(OH)₂ vert, qui s’oxyde ensuite en Fe(OH)₃ brun. L’inversion des ions, des couleurs ou de l’ordre des hydroxydes mélange les étapes du processus.

Explication

À pH proche de 7, le potentiel naturel du fer est d’environ $-0,6\,\text{V}$ par rapport à Cu/CuSO₄ et correspond à la zone de corrosion. Le seuil de protection est plus négatif, à $-0,85\,\text{V}$ ou moins, tandis qu’en pratique les canalisations sont maintenues autour de $-1\,\text{V}$.

Explication

La norme fixe le critère à une valeur inférieure ou égale à $-0,85\,\text{V}$; $-0,82\,\text{V}$ est moins négatif et ne satisfait donc pas le seuil. La valeur de $-0,6\,\text{V}$ correspond au potentiel naturel du fer, et environ $-1\,\text{V}$ est la valeur pratique visée.

Explication

La loi donne $m=\frac{MIt}{96500n}$, donc $m=\frac{56\times2\times100}{96500\times2}\approx0,058\,\text{g}$. Le résultat doublé omet la valence, tandis que les autres valeurs traduisent l’oubli du temps ou de la constante de Faraday.

Explication

Une concentration élevée en oxygène dissous augmente la corrosivité de l’eau, comme dans l’eau de pluie ou l’eau agitée. L’idée d’une baisse inverse cet effet, la résistivité est une propriété du terrain, et la présence de sel n’est pas une condition nécessaire à l’effet de l’oxygène.

Explication

La résistivité exprime l’opposition du terrain à la circulation du courant et se mesure en ohm-mètres; elle correspond à un tronçon d’un mètre de longueur et d’un mètre carré de section. La conductivité décrit la facilité de passage du courant, tandis que la vitesse de corrosion n’est pas cette grandeur.

Explication

Pour l’acier, une résistivité comprise entre 50 et 100 Ω·m, bornes comprises selon le seuil supérieur, correspond à un terrain agressif; 80 Ω·m se situe dans cet intervalle. La classe très agressive concerne les valeurs jusqu’à 50 Ω·m, et la classe faiblement agressive celles supérieures à 100 Ω·m.

Explication

La corrosion galvanique résulte du couplage électrique de deux métaux différents, en contact et immergés dans un électrolyte. Les courants vagabonds proviennent de réseaux électriques, tandis qu’une hétérogénéité de sols peut produire des zones anodiques et cathodiques sans constituer cette définition du couplage.

Explication

Lorsque la protection cathodique est hors service, le couplage acier-cuivre peut entraîner la corrosion de la canalisation en acier au profit du branchement en cuivre. Inverser les métaux contredit cet exemple; une protection active n’est pas la condition décrite, et les courants de traction relèvent des courants vagabonds.

Explication

Les courants vagabonds continus circulent dans le sol et proviennent notamment des réseaux de traction électrique continue, comme les tramways et les voies ferrées. Le couplage galvanique concerne deux métaux différents, et les courants alternatifs ne correspondent pas à la catégorie visée.

Explication

Les trois mécanismes concernés sont les couplages inductif, conductif et capacitif. « Galvanique » remplace à tort le couplage conductif, « résistif » n’est pas le mécanisme cité et le couplage thermique ne figure pas dans cette classification.

Explication

Un courant alternatif produit un champ électromagnétique variable ; dans la canalisation parallèle, ce champ induit une force électromotrice, puis des courants et des tensions. L’élévation du potentiel du sol relève du couplage conductif, tandis qu’un champ fixe ou un courant continu ne décrit pas le mécanisme inductif présenté.

Explication

En couplage conductif, le défaut ou la foudre élève le potentiel de la prise de terre et du sol voisin ; une différence de potentiel peut alors provoquer un courant qui endommage le revêtement ou le métal. Le champ variable décrit le couplage inductif, et l’absence de différence de potentiel ne correspond pas au mécanisme de dommage.

Explication

La protection passive comprend notamment un revêtement, une peinture, une protection anti-roche et des raccords isolants. Les anodes et les alimentations relèvent de systèmes de protection cathodique, tandis que les prises de terre, drains et mesures ne remplacent pas les éléments cités.

Explication

Le choix dépend du besoin de courant lié au revêtement, de la résistivité du sol, de la localisation du système et de sa durée de vie souhaitée. La tension du réseau, le débit ou la pression ne remplacent pas ces critères.

Explication

Le courant se calcule par $I=J\times S$ ; ainsi, $0{,}05\times800=40\,\text{mA}$. La division donne à tort 16, l’addition ne respecte pas la relation et la conversion en ampères multiplie ici le résultat par mille.

Explication

Avec des anodes galvaniques, le zinc ou le magnésium se corrode préférentiellement et fournit un courant cathodique à l’ouvrage en acier. Faire corroder l’acier inverse le rôle des métaux, tandis qu’un redresseur décrit le courant imposé et qu’un revêtement n’engendre pas ce courant.

Explication

La surface à protéger se calcule avec $S=\pi D_{ext}L$, soit $\pi\times0{,}20\times250\approx157\ \text{m}^2$. Utiliser le rayon divise le résultat par deux, omettre $\pi$ donne 50, et oublier la longueur ne fournit pas la surface latérale.

Explication

Pour un revêtement de type C, le courant théorique est la densité de $0{,}1\ \text{mA/m}^2$ multipliée par la surface : $0{,}1\times80=8\ \text{mA}$. La valeur 0,1 correspond à la densité, tandis que 80 oublie son facteur 0,1.

Explication

Le courant se déduit de la différence de potentiel divisée par la résistance : $400/35\approx11\ \text{mA}$. Environ 7 mA correspond à 250 mV, et les autres valeurs résultent d’une conversion ou d’une opération incorrecte.

Explication

Le courant unidirectionnel traverse l’électrolyte vers l’ouvrage et polarise négativement le métal, ce qui rend les réactions d’oxydation négligeables. La polarisation positive inverse le mécanisme, tandis que la dissolution de la conduite et l’absence de passage du courant ne décrivent pas ce dispositif.

Explication

La relation est $U=(R_c+R_d)I$ ; ainsi, $U=(2+3)\times4=20\ \text{V}$. La somme des résistances seule omet le courant, la soustraction inverse la combinaison prévue, et 8 V néglige la résistance du déversoir.

Explication

Le câble de prise de potentiel est soudé à la canalisation pour permettre la mesure de son potentiel. Le témoin métallique sert à évaluer la corrosion, le drainage relie un rail à l’ouvrage et la mise à la terre écoule des courants alternatifs induits.

Explication

Le témoin métallique permet d’évaluer la corrosion ou l’efficacité de la protection et de mesurer le potentiel et le courant dans les zones soumises à des influences électriques. Le câble sert à accéder à la canalisation pour mesurer son potentiel, le drainage évacue des courants vagabonds continus et la mise à la terre traite les courants alternatifs induits.

Explication

Le drainage relie de façon polarisée le rail perturbateur à l’ouvrage enterré et sa diode autorise le passage du courant vagabond continu de la canalisation vers le rail. La mise à la terre traite les courants alternatifs induits, le câble permet une mesure de potentiel et le témoin sert à évaluer la corrosion.

Explication

Le filtre capacitif de la mise à la terre laisse passer les courants alternatifs vers la terre et bloque le courant continu de protection cathodique. La diode de drainage concerne le passage des courants vagabonds continus entre canalisation et rail, tandis que le câble et le témoin servent aux mesures.

Explication

Sans télésurveillance ou en cas de panne, un poste de drainage est contrôlé tous les quinze jours. Le contrôle mensuel concerne les postes de soutirage, le contrôle tous les trois mois les dispositifs d’écoulement des courants alternatifs, et le contrôle annuel les anodes.

Explication

L’évaluation générale vérifie que la protection cathodique est appliquée sur l’ensemble électrique et s’appuie sur la télémesure pour vérifier la continuité de fonctionnement. Le diagnostic détaillé des influences et des ratios relève de l’évaluation complète et détaillée; la mesure sur témoin et le contrôle d’un seul poste ne définissent pas l’objectif de l’évaluation générale.

Explication

L’évaluation complète et détaillée juge l’efficacité de la protection cathodique et du traitement des influences à partir des contrôles d’équipements, des résultats des évaluations générales ou télémesures, des résultats de l’ECD et du diagnostic avec contrôle des ratios caractéristiques. La vérification de la couverture et de la continuité correspond à l’évaluation générale; les seuls contrôles de fonctionnement ou mesures de potentiel ne suffisent pas à cette démarche.

Explication

La mesure commence avec l’électrode de référence au plus près de l’ouvrage : on relève la tension alternative et sa fréquence, puis on commute en continu pour EON. Mesurer EON en premier inverse la séquence, relever la fréquence après la commutation confond les étapes, et éloigner l’électrode ne respecte pas son positionnement prescrit.

Explication

EON doit être négatif, au minimum de −1 200 mV, et proche du relevé effectué à la même période ; −1 150 mV ne satisfait pas le seuil. La proximité seule ne remplace pas ce seuil, −1 150 mV est moins négatif que −1 200 mV, et le signe attendu n’est pas positif.

Explication

Pour une canalisation maîtrisée de 10 km au plus, sans influences électriques et avec coupure simultanée des sources, on relève d’abord EON, puis EOFF rapidement après la coupure cyclique. Mesurer EOFF avant la coupure ou remplacer EOFF par EON inverse les étapes, tandis qu’une coupure successive ne respecte pas la condition de coupure simultanée.

Explication

Le critère général d’efficacité hors chute ohmique est de −900 mV par rapport à l’électrode Cu/CuSO₄, avec une incertitude de mesure intégrée de 50 mV. −1 200 mV correspond au seuil associé à EON, omettre l’incertitude modifie le critère, et le référentiel indiqué est Cu/CuSO₄.

Explication

La méthode Wenner repose sur quatre piquets alignés et espacés régulièrement, associés à un telluromètre réglé sur quatre pôles. Le réglage deux pôles, la disposition en carré et l’emploi de deux piquets contredisent chacun un élément de cette configuration.

Explication

Un terrain est agressif lorsque sa résistivité est supérieure à 50 Ω·m et inférieure ou égale à 100 Ω·m ; 80 Ω·m relève donc de cette catégorie. La catégorie très agressive correspond à 50 Ω·m ou moins, et la catégorie faiblement agressive exige une valeur supérieure à 100 Ω·m.

Explication

Une différence de potentiel EON inférieure à 200 mV indique un raccord efficace selon le critère présenté. Le seuil inversé ferait conclure à tort à l’inefficacité, tandis que les catégories « résistant ou shunté » et « passant » relèvent d’autres critères d’analyse.

Explication

La vérification repose sur une injection ponctuelle de courant et une mesure simultanée des potentiels EA et EB de part et d’autre du raccord. Une mesure sans injection omet la sollicitation, le courant dans la liaison constitue une autre technique, et des relevés successifs ne sont pas simultanés.

Explication

Le critère est satisfait lorsqu'EA devient plus électronégatif et qu'EB reste constant ou augmente. La variation de EB n’est donc pas défavorable dans ce cas; les diagnostics de raccord résistant ou passant concernent des évolutions conjointes de EA et EB.

Explication

Lorsqu'EA et EB deviennent plus électronégatifs avec des valeurs égales ou voisines, le raccord est passant ou shunté. Le diagnostic « résistant ou shunté » correspond à des valeurs différentes; la seule évolution de EA ne suffit pas à conclure à l’efficacité.

Explication

Le contrôle visuel annuel porte sur l’armoire, les connexions, le redresseur, la prise de terre des masses métalliques et les témoins des parafoudres lorsqu’ils sont présents. Les relevés Is et Us sont des contrôles mensuels, tandis qu'Eoff et Eanode concernent les mesures d’anode galvanique.

Explication

Pour un soutirage télésurveillé, Is et Us sont relevés chaque mois par télémesure et enregistrés sous PROTECA; toute alarme doit être interprétée et suivie rapidement d’une action adaptée. Les relevés manuels correspondent au cas sans télésurveillance, et l’enregistrement dans PROTECA fait partie du suivi.

Explication

Un rapport Rd/Rc supérieur à 5 conduit à réaliser un diagnostic de soutirage et à envisager un renforcement ou un remplacement si les critères ne sont pas respectés. Le seuil de 10 concerne rd/rc; dépasser le seuil déclenche un diagnostic, mais ne prouve pas à lui seul la conformité ou la non-conformité.

Explication

Un contact franc associe des potentiels de canalisation proches de ceux du fourreau à un courant continu de canalisation inférieur. Le contact résistant présente des potentiels plus faibles et un courant plus élevé côté canalisation ; l’absence de contact ne se déduit pas de potentiels proches ; des résultats concordants permettent ici de caractériser le contact.

Explication

Le contrôle consiste à raccorder la canalisation côté ouvrage à la borne positive, à enregistrer le comportement du témoin pendant 15 minutes, puis à relever EON TM, EOFF TM et ITM. La borne négative inverse le raccordement, 10 minutes modifie la durée prescrite et un relevé préalable inverse l’ordre de la procédure.

Explication

L’analyse du risque est réalisée lors des campagnes lorsqu'Uac dépasse 3 V à 50 Hz, après discrimination des signaux à 50 Hz des autres fréquences. Une tension seule ne donne pas directement la classe de risque, et la distinction des fréquences doit précéder l’analyse.

Explication

Le témoin de 1 cm² doit d’abord polariser pendant 10 minutes ; les cinq grandeurs sont ensuite enregistrées pendant 10 minutes avant le calcul de Jac. Enregistrer avant la polarisation inverse les étapes, une durée de 15 minutes ne correspond pas à la procédure, et Jac doit être calculé.

Explication

Pour Jac entre 30 et 100 A/m², le risque est élevé lorsque Jdc dépasse 1 A/m² et que Jac/Jdc dépasse 5 ; les trois conditions sont réunies ici. La catégorie modérée néglige ces critères d’aggravation, le seuil de 30 A/m² ne suffit pas à conclure à un risque élevé et Uac n’est pas nécessaire pour appliquer cette classification.

Explication

On calcule l’écart entre EON maximal et EON moyen : $|-650-(-780)|=130$ mV, ce qui dépasse 100 mV. L’EON moyen seul et le seuil absolu de −900 mV ne sont pas les critères de ce dépistage.

Explication

La démarche distingue les deux périodes : hors courants vagabonds, il faut rétablir un niveau correct de protection cathodique ; lorsqu’ils sont présents, l’analyse des courants du témoin se fait avec LOANA selon NF EN 50162. Les autres choix inversent les périodes ou substituent une autre norme ou un contrôle distinct.

Explication

Comme EOFF maximal est supérieur à −900 mV et qu’au moins une plage échoue au critère, la protection est jugée non satisfaisante et une anomalie PC de priorité 1 est créée. Le seuil de −900 mV et l’échec d’une plage ne peuvent être écartés par la conformité d’autres plages.

Explication

L’analyse exige les trois mesures — EON, EOFF et ITM — simultanément sur les deux ouvrages, avec un témoin métallique et une électrode proches de chaque ouvrage. Omettre ITM ou limiter l’enregistrement à un seul ouvrage ne répond pas à ce dispositif.

Explication

Des variations opposées de ITM signalent une influence entre les ouvrages ; si elles disparaissent lorsque la source est coupée, cette source est influençante. Les variations opposées ne signifient pas une compensation annulant l’influence.

Explication

La méthode peut être envisagée lorsque les critères usuels ne sont pas atteints sur un témoin de 1 ou 5 cm², mais elle ne s’applique pas en présence d’influences électriques continues. La taille du témoin et la température ne lèvent pas cette exclusion.

Explication

La différence entre EOFF initial et EOFF après dépolarisation est de $|-950-(-830)|=120$ mV, donc elle atteint le minimum de 100 mV. Le critère porte sur cette variation après environ une heure, et non sur l’atteinte du seuil absolu de −900 mV.