Télésurveillance de la protection cathodique

Robert STIRN et Michel PEYRAS — SAUR

La corrosion d'une conduite métallique enterrée (généralement en acier) est le résultat d’un phénomène de même nature que celui utilisé pour la réalisation des piles électriques. La protection cathodique consiste, non à supprimer le phénomène de corrosion, mais à en concentrer les effets sur des masses métalliques (dont c’est le seul usage) et qui peuvent être contrôlées et remplacées à moindre frais.

Suivant le cas, la protection cathodique peut prendre différentes formes :

Protection dite « à anode galvanique » où l’on crée volontairement une pile naturelle sans apport d’énergie extérieur. L’anode est alors constituée d’un métal plus oxydable que l’acier (figure 1).

Protection par courant imposé, ou « soutirage de courant ». Ces installations nécessitent une alimentation électrique. Le sens du courant est imposé et entraîne la corrosion de l’anode ou « déversoir », protégeant ainsi la canalisation (figure 2).

Protection par « drainage de courant » consistant à éliminer les courants parasites, ou « courants vagabonds », en général produits par des installations telles que les sous-stations alimentant en courant continu le réseau des voies ferrées électrifiées. Son but est de collecter les courants captés par les conduites pour les ramener aux installations intéressées (figure 3).

Finalité de l'installation

Les contrôles de la protection étaient jusqu’à présent assurés manuellement in situ de manière périodique. Le but de cette nouvelle technique est d’assurer en continu à distance le télécontrôle du fonctionnement des installations de protection cathodique à partir d’un poste central de télésurveillance permettant une intervention immédiate en cas de défaut et une gestion plus fine des informations recueillies. Les sites retenus et les mesures à contrôler ont été choisis pour être représentatifs des cas pouvant se présenter dans les exploitations confiées à la SAUR.

Conditions de réalisation

Trois réseaux ont été retenus pour expérimenter ce dispositif, choisis selon des critères techniques particuliers et d'implantation ; il s'agit : de la conduite sous-marine alimentant l'île d’Yeu, du réseau d’AEP de Noirmoutier et du réseau d’AEP d’Argentor-Lisonne.

Le poste central retenu est celui de la Direction Régionale de la Roche-sur-Yon.

Équipements des sites et fonctions assurées

Ils sont schématisés sur la figure 4.

Les dispositifs de surveillance permettent le contrôle en continu des principales caractéristiques correspondant aux réseaux concernés ; ils comportent : deux postes de soutirage de courant, un poste de surveillance de l'état électrique d'une conduite et un poste de drainage.

Les postes de surveillance sont équipés d'un satellite Sofrel S10 pour le contrôle des éléments ci-après :

sur les deux postes de soutirage de courant (Île d’Yeu et Argentor-Lisonne) :

— potentiel de la conduite par rapport à une électrode de référence, — courant injecté dans la conduite ;

sur le poste de surveillance de l’état électrique d’une conduite (Noirmoutier) :

potentiel de la conduite par rapport à une électrode de référence sur un site éloigné du poste de soutirage ;

sur le poste de drainage de courant (Argentor-Lisonne) :

— courant drainé, — potentiel de la conduite par rapport à une électrode de référence.

Exploitation des informations

Les grandeurs électriques à contrôler sur un équipement de protection cathodique (tension de soutirage, courant de drainage) sont acquises et converties par les modules d’entrées analogiques d’un satellite de télésurveillance qui assure un suivi en continu des informations ainsi numérisées. Ces mêmes satellites permettent également un suivi qualitatif et quantitatatif sur le réseau (pH, chlore résiduel, débits, etc.). La gamme de mesure d’un paramètre électrique est découpée en zones distinctes dont les bornes sont paramétrables localement ou à distance par l’intermédiaire d’un simple Minitel.

Le poste de télétransmission calcule journellement et de façon automatique :

— le temps de passage de la mesure dans chacune de ces zones (figure 5), — les valeurs extrêmes et la valeur moyenne enregistrées.

Il est également capable d’une part de gérer les mécanismes de report en astreinte de seuils d’alarmes temporisés préprogrammés et modifiables localement ou à distance par minitel, et d’autre part de comptabiliser le temps d’activation et le nombre de changements d'état de ces seuils.

Les tables-images des suivis assurés par les satellites répartis sur les différents sites sont rapatriées via le Réseau Téléphonique auto-Commuté (RTC) vers un Poste Central de Télégestion chargé des archivages et de traitements statistiques automatisés. Ce poste central, construit autour d’un ordinateur IBM ou compatible, et intégrant un tableur standard du marché, est à même de mettre en forme et d’éditer sur papier des bilans, des rapports et des représentations graphiques (histogrammes, courbes, secteurs...) :

— d'occupations journalières, en pourcentage, des zones prédéfinies sur chaque satellite, — de totalisations journalières d’un certain nombre de ces zones, — de calculs de moyennes hebdomadaires par zone, — de suivis hebdomadaires, mensuels et annuels.

Les logiciels et matériels retenus s’intègrent au schéma directeur de la télégestion défini par la SAUR. Ils sont entièrement compatibles avec le poste central GEREMI (Gestion de Réseaux par Moyens Informatiques), multi-supports et multi-protocoles, mis en place dans plusieurs Centres et Directions régionales de la SAUR.