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Un système de protection du navire est la protection galvanique pour éviter que la coque du navire ne soit corrodée. Cette protection n'était pas nécessaire avec les anciens navires CMT dont la coque était en polyester, mais est nécessaire pour les navires à coque en acier. Les CMTs n'avaient besoin que d'une protection localisée de l'hélice (en métal) assurée par des blocs de zinc placés tout près de l'hélice.
La tension électrique est produite par l'effet galvanique, qui est causé par la différence de métaux utilisés pour l'hélice et la coque. L'hélice et la coque forment une gigantesque pile électrique. La tension engendrée est faible (moins d'un volt), mais le courant est très important et peut dépasser 100A dans les très grands navires.
Mise à la masse passive (passive shaft grounding)Le système le plus courant est une mise passive à la masse via des charbons et une bague collectrice montée sur l'arbre moteur. Pour avoir une perte de tension aussi basse que possible la bague est souvent revêtue d'argent et les charbons contiennent également de l'argent. Le système est simple mais assez onéreux car les pièces d'usure doivent régulièrement être remplacées. La tension maximale entre la ligne d'arbre et la coque ne peut pas dépasser 10mV, si cette tension est dépassée il faut remplacer les charbons et/ou la bague.
Mise à la masse active (active shaft grounding)Un système plus évolué est maintenant utilisé dans tous les navires commerciaux. Il permet d'éliminer la chute de tension entre les balais et la ligne d'arbre en envoyant un courant dans les charbons. Ce courant compense la chute de tension et la limite à moins de 10mV. Ce système utilise deux balais indépendants: un système d'injection et un système de mesure, qui va mesurer la différence de tension effective entre la coque et la ligne d'arbre. Ce système permet de compenser l'usure des balais (et l'augmentation de la résistance) et permet d'utiliser des systèmes mécaniques de mise à la masse moins performants puisque l'électronique peut compenser la chute de tension plus élevée.Le courant est adapté automatiquement pour avoir la chute de tension la plus basse possible. Le système peut également détecter tous les défauts: impossibilité d'atteindre moins de 10mV (le courant doit être trop important) ou tension trop variable (les charbons sont usés et font mauvais contact). En cas de défaillance du système d'injection du courant, l'appareil passe automatiquement en mode de protection passive où les balais sont directement reliés à la masse. Un nom qu'on retrouve parfois est mamala: mise à la masse active de la ligne d'arbre, en anglais: active shaft grounding. Quand le navire est à l'arrêt l'arbre refait contact à la coque via les roulements et le système se met en veille.
Systèmes anti-fouling
Et pour terminer ces pages consacrées à la protection des navires, soulignons encore la présence à bord de systèmes anti fouling (anti encrasement). Ces systèmes sont placés dans les prises d'eau (pour le refroidissement des moteurs, pour les systèmes d'osmose inverse, les pompes d'incendie,...).
Le cuivre permet de réduire la prolifération d'ormanismes marins dans les conduites. C'est pour cela que certaines maisons ont un gros fil de cuivre placé en haut du toit: ici aussi le cuivre empèche la prolifération de mousses et de lichens. L'eau de pluie (acide) permet de mettre en solution une petite quantité de cuivre, juste suffisante pour empècher la végétation de s'installer sur le toit. A partir du 18e siècle on a commencé à fixer des tôles en cuivre sur les navires (à cette époque encore en bois) pour limiter la prolifération de mollusques sur la coque. Mais dans une conduite d'eau de navire, il y a trop peu de cuivre qui entre en solution quand on prélève un débit important d'eau. Le cuivre est un métal noble qui n'est que très peu attaqué par l'eau de mer. Mais en envoyant un courant dans une électrode de cuivre on produit la dissolution plus rapide du cuivre. Le courant doit être adapté au débit dans la conduite: il est d'environ 0.2A pour une conduite qui n'a pas de débit actuel jusqu'à un courant de 1A pour un débit de 600m3/h. Le cuivre entre lentement en solution et l'anode en cuivre doit être remplacée au bout de quelques années. Ce type de protection est également utilisé dans les installations cotières, par exemple les centrales électriques qui prélèvent de l'eau de refroidissement. |
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