Добірка наукової літератури з теми "Dépôt calco"

L'application de la protection cathodique entraîne la formation d'un dépôt calco-magnésien à la surface de l'acier. Dans certains cas, ce dépôt peut contribuer à la protection de l'acier et entraîner une diminution des coûts de protection. L'environnement considéré est un milieu marin. La pollution rencontrée dans les bassins portuaires est suffisamment importante pour apporter les nutriments nécessaires à un bon développement bactérien, et en particulers les bactéries sulfurogènes. Celles-ci sont aujourd'hui bien reconnues comme étant très néfastes pour la tenue à la corrosion des aciers. Ce travail a permis de dégager les principales caractéristiques du dépôt calco-magnésien et des problèmes de corrosion, dans des conditions précises et a rendu compte de la validité du modèle d'eau de mer artificielle ASTM. Les résultats obtenus ont permis de mieux comprendre l'influence de l'environnement marin sur le dépôt calco-magnésien. Seul un petit nombre de paramètres a été étudié et dans des conditions particulières. Les variations obtenues montrent combien la formation de ce dépôt est complexe et que d'autres études doivent se poursuivre afin de tenter d'obtenir les meilleurs conditions de formation d'un dépôt aidant à l'efficacité de la protection cathodique.

Ce travail de recherche a pour objectif de détourner le processus bien connu de protection cathodique des structures métalliques maritimes contre la corrosion, pour en faire un outil efficace de décontamination des métaux polluant l’eau de mer. En effet, une des conséquence de cette protection est qu’elle conduit à la formation, sur le métal, d’un dépôt calcomagnésien, composé d'un mélange de brucite Mg(OH)2 et d'aragonite CaCO3, par précipitation des ions calcium et magnésium de l'eau de mer. L’idée est donc d’essayer de piéger dans ce dépôt des espèces métalliques polluantes.Dans un premier temps nous avons étudié la croissance du dépôt sur acier galvanisé en fonction du courant imposé et des paramètres physico-chimiques de l'eau. Si les variations du courant permettent de moduler la composition du dépôt (brucite/aragonite), l'agitation de l'eau et le temps de synthèse favorisent l'aragonite, et des températures élevées modifient les caractéristiques de la surface du dépôt.Par la suite, la capacité du dépôt à piéger pendant sa croissance du nickel et du plomb dissous dans l'eau a été étudiée en eau de mer synthétique. On démontre que l’efficacité du piégeage va dépendre du courant appliqué et que le nickel est piégé sous la forme Ni(OH)2, au contraire du plomb qui semble précipiter sous sa forme de carbonate. Ce piégeage semble rester partiellement pérenne, même en cas de rupture de la polarisation du métal. Finalement, des tests en milieu naturel dans une zone industrielle on permit de démontrer la pertinence de notre étude puisque en plus du Ni et du Pb, d’autres éléments tels Cr, Cu et Fe ont été piégés
The objective of this work is to divert the well-known cathodic protection process used to prevent metal structures against marine from corrosion, in order to develop an efficient tool for metal remediation in seawater. One of the consequences of this kind of protection is the formation of the calcareous deposit on the surface of the metal. The deposit is composed of a mixture of brucite Mg(OH)2 et aragonite CaCO3 and is formed by the precipitation of calcium and magnesium ions in seawater. The idea is to trap metallic pollutant in the calcareous deposit.First, the growth of the deposit has been studied on galvanized iron wires as a function of the impressed current and physical and chemical properties of the seawater. We found that variable values of the impressed current allow to control the proportion brucite/aragonite in the deposit. Increasing experiments duration and high water stirring speed favors the aragonite, and high temperatures modify the surface properties of the calcareous deposit.In the second part the nickel and lead trapping capacity of the deposit is studied in artificial seawater. We have demonstrated that the method works, and its efficiency depends on the impressed current. Material

En milieu marin, la protection contre la corrosion peut être assurée par protection cathodique. Cette technique conduit à la formation d'un dépôt isolant, appelé dépôt calco-magnésien, qui améliore le rendement de la protection. Or, il a été montré dans ces travaux, réalisés en milieu semi naturel, que la formation de ce dépôt est fortement retardée en présence d'une forte densité de sédiments marins, sans pourtant nuire à la réduction des besoins énergétiques nécessaires au maintien de la protection. Ce retard de formation a été attribué à l'action des sédiments marins sur le renforcement de la couche magnésienne qui initie la formation des dépôts calco-magnésiens. L'étude de l'influence de trois argiles (principaux composants des sédiments marins) sur la formation de ce dépôt en eau de mer artificielle a mis en avant un mode d'action différent selon l'argile étudiée. Du fait de son affinité pour le magnésium, la montmorillonite retarde la formation du dépôt calco-magnésien en renforçant la couche magnésienne in situ. La kaolinite favorise également la formation de cette couche magnésienne et conduit à un blocage de la formation du carbonate de calcium. Enfin, la chlorite, du fait de son affinité pour le calcium, accélère la formation des dépôts calco-magnésiens. L'étude en milieu semi naturel a montré que l'utilisation d'anodes sacrificielles, pour l'application de la protection cathodique, conduit à une contamination en zinc de l'eau de mer qui se transmet aux sédiments de surface. Ce zinc, sorbé sur les sédiments, est potentiellement remobilisable vers la phase aqueuse, et les sédiments deviennent alors une source potentielle de pollution
In marine environment, protection against corrosion is generally applied by cathodic protection. This technique induces the formation of an insulating deposit, named calcareous deposit, which improves protection efficiency. But, the tests realised in natural sea water indicate that the calcareous deposit formation is highly delayed when marine sediments are present, whereas the energy required for the cathodic protection are reduced. This delay might be explained by sediments presence that reinforces the Mg deposit, which initializes the calcareous deposit formation. The influence of three clays (main sediments constituents) on calcareous deposit formation in artificial sea water was studied. The results obtained depend on the clay’s nature. The affinity of montmorillonite for Mg2+ delays calcareous deposit formation by in situ Mg deposit reinforcement. Kaolinite favours this Mg deposit too and prevents the calcium carbonate deposition. Finally, the affinity of chlorite for Ca2+ speeds up the calcareous formation. Investigations in semi natural conditions show that the sacrificial anodes used induces zinc sea water contamination. The solubilized zinc can be transferred to surface sediments, which then become a secondary pollution source, as the sorbed labile zinc can be mobilized to sea water

Ces travaux s’intéressent aux mécanismes mis en jeu dans la protection cathodique (PC) en zone de marnage (ZdM, zone verticale balayée par les marées). En effet, une étude de 2015 menée par Ph. Refait et coll. a mis en exergue une persistance de la PC même pendant les périodes émergées, a priori impossible à cause du retrait de l’eau de mer. Comprendre les mécanismes intervenant dans cette protection étendue pourrait, à terme, permettre de réduire l’impact environnemental de la conception et la maintenance de structures telles que les éoliennes offshores. Une première étude, sur toute la hauteur de la ZdM du port de commerce de La Rochelle, a permis de mettre en évidence que la PC pourrait être considérée efficace jusqu’à 45% de taux d’immersion (soit 74% de la hauteur de la ZdM). En parallèle, une étude menée au LaSIE visait à s’interroger de façon plus fondamentale sur le comportement de l’acier à marée descendante. Pour cela, des échantillons disposés à l’horizontal, sous de fines couches d’électrolyte (1 mm ou 5 mm) ont été placés en condition de protection satisfaisante (-950 mV/Ag/AgCl3M) et en condition de sous-protection (-750 mV/Ag/AgCl3M). Il apparaît alors qu’une protection insuffisante conduit à la formation d’une épaisse couche d’aragonite recouvrant une fine couche de produits de corrosion résiduels. De plus, une fine couche d’eau de mer augmente le caractère protecteur du dépôt formé sous PC suffisante (-950 mV/Ag/AgCl3M). Enfin, à mi-chemin entre les deux études précédentes, le dernier axe de recherche évoqué ici a permis de suivre l’évolution des paramètres de PC au cours des marées pendant 16 mois. Aux temps courts (8 j), la PC était efficace jusqu’à 40% d’immersion alors que toute la colonne était protégée pour des temps plus longs (180 j). Finalement, la persistance de la PC en ZdM est multifactorielle. Elle dépend de l’amplitude des marées, du temps d’exposition ainsi que du taux d’immersion. Son efficacité a été démontrée valable jusqu’à 45% d’immersion, pour des ZdM étendues
This PhD work focuses on understanding the mechanisms involved in cathodic protection (CP) in tidal zones (vertical zone between high tide and low tide levels). In 2015 a study by led by Ph. Refait et al. highlighted the unexpected persistence of CP even during emerged periods, which theoretically should not occur because of seawater withdrawal. Understanding the mechanisms involved in this spread-out CP could ultimately contribute to diminish the environmental impact of production and maintenance of structures such as offshore wind turbines. An initial study, covering the entire height of the La Rochelle commercial port tidal zone, showed that CP could be considered effective up to 45% of immersion rate (i.e. 74% of the tidal zone height). On the other hand, a study carried out at LaSIE laboratory aimed to investigate the behavior of steel during ebb tides in a more fundamental way. To this purpose, samples were set horizontally under thin layers of seawater (1 mm or 5 mm) and polarised under conditions of sufficient protection (-950 mV/Ag/AgCl3M) and insufficient protection (-750 mV/Ag/AgCl3M). Insufficient protection led to the formation of a thick layer of aragonite overlying a thin residual corrosion products layer. In addition, a thin layer of seawater enhances the protective character of the deposit formed under sufficient CP (-950 mV/Ag/AgCl3M). Furthermore, in the last research axis mentioned here, the evolution of CP parameters was monitored for 16 months of tidal cycles. For short periods (8 days), CP remained effective up to 40 % of immersion rate, while the entire column was protected for longer times (180 days). Finally, the persistence of CP in tidal zone is multifactorial. It depends on tidal amplitude, exposure time and immersion rate. Its effectiveness has been demonstrated to be valid up to 45% immersion, for extended tidal zones