ISO 13174:2012
(Main)Cathodic protection of harbour installations
Cathodic protection of harbour installations
ISO 13174:2012 defines the means to be used to ensure that cathodic protection is efficiently applied to the immersed and driven/buried metallic external surfaces of steel port, harbour, coastal and flood defence installations and appurtenances in seawater and saline mud to provide protection from corrosion. ISO 13174:2012 specifies cathodic protection of fixed and floating port and harbour structures. This includes piers, jetties, dolphins (mooring and berthing), sheet or tubular piling, pontoons, buoys, floating docks, lock and sluice gates. It also specifies cathodic protection of the submerged areas of appurtenances, such as chains attached to the structure, when these are not electrically isolated from the structure. ISO 13174:2012 is to be used in respect of cathodic protection systems where the anodes are exposed to water or saline mud. For buried areas, typically in soil or sand filled areas behind piled walls or within filled caissons, which may be significantly affected by corrosion, specific cathodic protection design and operation requirements are defined in EN 12954, the anodes being exposed to soils. ISO 13174:2012 does not cover the cathodic protection of fixed or floating offshore structures (including offshore loading buoys), submarine pipelines or ships. ISO 13174:2012 does not include the internal protection of surfaces of any components such as ballast tanks, internals of floating structures flooded compartments of lock and sluice gates or the internals of tubular steel piles. ISO 13174:2012 covers the cathodic protection of structures fabricated principally from bare or coated carbon and carbon manganese steels. As some parts of the structure may be made of metallic materials other than carbon steels, the cathodic protection system should be designed to ensure that there is a complete control over any galvanic coupling and minimize risks due to hydrogen embrittlement or hydrogen-induced cracking (see ISO 12473 ). ISO 13174:2012 does not address steel reinforced concrete structures (see EN 12696). ISO 13174:2012 is applicable to the whole submerged zone in seawater, brackish waters and saline mud and related buried areas which can normally be found in port, harbour, coastal and flood defence installations wherever these structures are fixed or floating. For surfaces which are alternately immersed and exposed to the atmosphere, the cathodic protection is only effective when the immersion time is long enough for the steel to become polarized. Typically, effective cathodic protection is achieved for all surfaces below mid tide. For structures such as sheet steel and tubular steel piles that are driven into the sea bed or those that are partially buried or covered in mud, ISO 13174:2012 is also applicable to the surfaces buried, driven and exposed to mud which are intended to receive cathodic protection along with surfaces immersed in water. Cathodic protection may also be applied to the rear faces of sheet steel piled walls and the internal surfaces of filled caissons. Cathodic protection of such surfaces is specified by EN 12954.
Protection cathodique des installations portuaires
L'ISO 13174:2012 spécifie les moyens à mettre en ?uvre pour garantir qu'une protection cathodique est appliquée efficacement aux surfaces métalliques externes immergées et battues ou enfouies des installations portuaires, côtières et anti-crue en acier et de leurs parties annexes exposées à l'eau de mer et aux boues marines afin d'assurer leur protection contre la corrosion. L'ISO 13174:2012 spécifie la protection cathodique des ouvrages portuaires fixes et flottants. Ces ouvrages comprennent les appontements, les jetées, les ducs d'Albe (d'amarrage et d'accostage), les palplanches ou les pieux tubulaires, les pontons, les bouées, les docks flottants, les portes et vannes d'écluses. Elle spécifie également la protection cathodique des surfaces submergées des parties annexes, par exemple les chaînes connectées à l'ouvrage, lorsqu'elles ne sont pas isolées électriquement de l'ouvrage. L'ISO 13174:2012 doit être utilisée pour les systèmes de protection cathodique dont les anodes se trouvent dans l'eau ou dans les boues marines. Pour les zones enfouies, typiquement dans les remblais en sable ou en terre derrière des rideaux de palplanches battus ou à l'intérieur de caissons de soutènement, qui peuvent être affectées de manière significative par la corrosion, les exigences spécifiques relatives à l'étude et au fonctionnement de la protection cathodique sont définies dans l'EN 12954, les anodes étant exposées aux sols. L'ISO 13174:2012 n'est pas applicable à la protection cathodique des ouvrages offshore fixes ou flottants (y compris les bouées de chargement offshore), des canalisations sous-marines ou des navires. L'ISO 13174:2012 n'inclut pas la protection interne des surfaces des composants tels que les ballasts, les surfaces intérieures des compartiments ennoyés des ouvrages flottants, les portes et vannes d'écluses, ou encore les surfaces intérieures des pieux tubulaires en acier. L'ISO 13174:2012 traite de la protection cathodique des ouvrages réalisés principalement à partir d'aciers au carbone et au carbone-manganèse nus ou revêtus. Certaines parties de l'ouvrage pouvant être réalisées en matériaux métalliques autres que les aciers au carbone, il convient de concevoir le système de protection cathodique de manière à assurer une parfaite maîtrise de tout couplage galvanique et à réduire au minimum les risques dus à la fragilisation hydrogène ou à la fissuration induite par l'hydrogène (voir l'ISO 12473). L'ISO 13174:2012 n'est pas applicable aux ouvrages en béton armé (voir l'EN 12696). L'ISO 13174:2012 est applicable à l'ensemble des zones submergées en eau de mer, en eau saumâtre et dans les boues marines, ainsi qu'aux zones enfouies associées qui font normalement partie des ouvrages, fixes ou flottants, des installations portuaires, côtières et anti-crue. En ce qui concerne les surfaces qui sont de façon intermittente immergées et exposées à l'atmosphère, la protection cathodique n'est efficace que lorsque le temps d'immersion est suffisamment long pour permettre la polarisation de l'acier. La protection cathodique est généralement efficace pour toutes les surfaces situées sous le niveau moyen des marées. Pour les ouvrages tels que les rideaux de palplanches et de pieux tubulaires en acier qui sont battus dans le fond marin ou pour ceux qui sont partiellement enfouis ou sont recouverts de vase, l'ISO 13174:2012 est également applicable aux surfaces enfouies, battues et envasées qui vont bénéficier d'une protection cathodique en même temps que les surfaces immergées dans l'eau. La protection cathodique peut également être appliquée sur les faces arrière des rideaux de palplanches en acier et sur les surfaces intérieures des caissons de soutènement. La protection cathodique des surfaces de ce type est spécifiée dans l'EN 12954.
General Information
Overview
ISO 13174:2012 - Cathodic protection of harbour installations - specifies how to apply cathodic protection (CP) effectively to the immersed, driven and saline‑mud‑exposed metallic external surfaces of steel port, harbour, coastal and flood‑defence structures. The standard covers fixed and floating port structures (piers, jetties, dolphins, sheet/tubular piling, pontoons, buoys, floating docks, lock and sluice gates) and submerged appurtenances electrically connected to those structures. It is focused on anodes exposed to water or saline mud and on structures fabricated principally from bare or coated carbon and carbon‑manganese steels.
Key topics and technical requirements
- Scope & exclusions: Applies to seawater, brackish water and saline mud environments; does not cover offshore structures, submarine pipelines, ships, internal surfaces (e.g., ballast tanks) or reinforced concrete (see ISO 12696 / EN 12696). Buried‑in‑soil requirements are covered by EN 12954.
- Design basis: Defines objectives, CP criteria and design parameters required to determine current demand and system sizing for both impressed current and galvanic anode systems.
- Electrical current demand: Guidance for assessing current requirements to polarize steel surfaces and mitigate corrosion, including coated vs. bare steel considerations and coating breakdown factors.
- System types: Requirements and design considerations for impressed current systems and galvanic (sacrificial) anode systems, including anode materials, placement and life estimation.
- Electrical continuity & interactions: Ensures control of galvanic coupling, stray current interactions and mitigation of risks such as hydrogen embrittlement (cross‑referencing ISO 12473).
- Commissioning, operation & maintenance: Procedures for commissioning CP systems, performance verification, monitoring and maintenance planning.
- Competence & documentation: Requirements for qualified personnel, measurement techniques and documentation needed for long‑term asset management.
- Special corrosion issues: Applicability to structures affected by Accelerated Low Water Corrosion (ALWC) and microbiologically influenced corrosion (MIC).
Practical applications
- Protecting steel harbour infrastructure against seawater and saline mud corrosion
- Designing CP for new piers, jetties, pontoons, sheet‑pile walls and floating docks
- Retrofitting CP systems to existing port assets experiencing localized corrosion or ALWC
- Specifying anode type, placement and monitoring regimes for long‑term maintenance plans
Who uses ISO 13174:2012
- Corrosion engineers and cathodic protection designers
- Port authorities, asset owners and marine infrastructure operators
- Structural and marine contractors installing CP systems
- Manufacturers/suppliers of anodes, rectifiers and monitoring equipment
- Inspectors and maintenance teams responsible for lifecycle asset protection
Related standards
- ISO 12473 - General principles of cathodic protection in seawater
- EN 12954 - Cathodic protection for buried/immersed metallic structures (soil)
- EN 12496 - Galvanic anodes for seawater/saline mud
- ISO 12696 / EN 12696 - Cathodic protection of steel in concrete
- EN 13509 - Cathodic protection measurement techniques
- EN 50162 - Protection against stray DC currents
Keywords: ISO 13174, cathodic protection, harbour installations, seawater corrosion, galvanic anodes, impressed current, port structures, ALWC, MIC, corrosion protection.
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13174
First edition
2012-12-15
Cathodic protection of harbour
installations
Protection cathodique des installations portuaires
Reference number
©
ISO 2012
© ISO 2012
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the
address below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
1.1 General . 1
1.2 Structures . 1
1.3 Materials . 1
1.4 Environment . 1
1.5 Safety and environment protection . 2
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Competence of personnel . 4
5 Design basis . 5
5.1 Objectives. 5
5.2 Cathodic protection criteria . 5
5.3 Design parameters . 6
5.4 Electrical current demand . 7
5.5 Cathodic protection systems . 9
5.6 Electrical continuity .11
5.7 Interactions .11
6 Impressed current systems .12
6.1 Objectives.12
6.2 Design considerations.12
6.3 Equipment considerations .13
7 Galvanic anode systems .16
7.1 Objectives.16
7.2 Design .16
7.3 Materials .16
7.4 Location of anodes .17
7.5 Installation .17
8 Commissioning, operation and maintenance .18
8.1 Objectives.18
8.2 Commissioning: galvanic systems .18
8.3 Commissioning: Impressed current systems .18
8.4 Operation and maintenance .19
9 Documentation .20
9.1 Objectives.20
9.2 Impressed current system .20
9.3 Galvanic anodes system .21
Annex A (informative) Guidance for current requirements for cathodic protection of
harbour installations .22
Annex B (informative) Anode resistance, current and life determination .24
Annex C (informative) Typical electrochemical characteristics of impressed current anodes .29
Annex D (informative) Guidance related to the design process .30
Bibliography .32
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13174 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 219, Cathodic protection, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of
metals and alloys, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
ISO 13174 cancels and replaces EN 13174:2001, which has been technically revised.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
Introduction
Cathodic protection is applied, sometimes in conjunction with protective coatings, to protect the
external surfaces of steel harbour installations and appurtenances from corrosion due to seawater,
brackish water, saline mud or soil fill.
Cathodic protection works by supplying sufficient direct current to the immersed external surface of
the structure to change the steel to electrolyte potential to values where corrosion is insignificant.
The general principles of cathodic protection in seawater are detailed in ISO 12473. The general
principles of cathodic protection in soils are detailed in EN 12954.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13174:2012(E)
Cathodic protection of harbour installations
1 Scope
1.1 General
This International Standard defines the means to be used to ensure that cathodic protection is efficiently
applied to the immersed and driven/buried metallic external surfaces of steel port, harbour, coastal and flood
defence installations and appurtenances in seawater and saline mud to provide protection from corrosion.
1.2 Structures
This International Standard specifies cathodic protection of fixed and floating port and harbour
structures. This includes piers, jetties, dolphins (mooring and berthing), sheet or tubular piling, pontoons,
buoys, floating docks, lock and sluice gates. It also specifies cathodic protection of the submerged areas
of appurtenances, such as chains attached to the structure, when these are not electrically isolated from
the structure.
This International Standard is to be used in respect of cathodic protection systems where the anodes are
exposed to water or saline mud. For buried areas, typically in soil or sand filled areas behind piled walls
or within filled caissons, which may be significantly affected by corrosion, specific cathodic protection
design and operation requirements are defined in EN 12954, the anodes being exposed to soils.
This International Standard does not cover the cathodic protection of fixed or floating offshore structures
(including offshore loading buoys), submarine pipelines or ships.
This International Standard does not include the internal protection of surfaces of any components such
as ballast tanks, internals of floating structures flooded compartments of lock and sluice gates or the
internals of tubular steel piles.
1.3 Materials
This International Standard covers the cathodic protection of structures fabricated principally from
bare or coated carbon and carbon manganese steels.
As some parts of the structure may be made of metallic materials other than carbon steels, the cathodic
protection system should be designed to ensure that there is a complete control over any galvanic coupling
and minimize risks due to hydrogen embrittlement or hydrogen-induced cracking (see ISO 12473).
This International Standard does not address steel reinforced concrete structures (see ISO 12696).
1.4 Environment
This International Standard is applicable to the whole submerged zone in seawater, brackish waters and
saline mud and related buried areas which can normally be found in port, harbour, coastal and flood
defence installations wherever these structures are fixed or floating.
For surfaces which are alternately immersed and exposed to the atmosphere, the cathodic protection
is only effective when the immersion time is long enough for the steel to become polarized. Typically,
effective cathodic protection is achieved for all surfaces below mid tide.
For structures such as sheet steel and tubular steel piles that are driven into the sea bed or those that
are partially buried or covered in mud, this International Standard is also applicable to the surfaces
buried, driven and exposed to mud which are intended to receive cathodic protection along with surfaces
immersed in water.
Cathodic protection may also be applied to the rear faces of sheet steel piled walls and the internal
surfaces of filled caissons. Cathodic protection of such surfaces is specified by EN 12954.
This International Standard is applicable to those structures which are, or may be in the future, affected
by “Accelerated Low Water Corrosion” (ALWC) and other more general forms of microbial corrosion
(MIC) or other forms of so-called “concentrated corrosion” associated with galvanic couples, differential
aeration and other local corrosion influencing parameters
NOTE Information is available in BS 6349-1:2000, Clause 59 and CIRIA C634 (see Bibliography)
1.5 Safety and environment protection
This International Standard does not address safety and environmental protection aspects associated
with cathodic protection to which national or international regulations apply.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 12473, General principles of cathodic protection in sea water
EN 12496, Galvanic anodes for cathodic protection in seawater and saline mud
ISO 12696, Cathodic protection of steel in concrete
EN 12954, Cathodic protection of buried or immersed metallic structures – General principles and application
for pipelines
EN 13509, Cathodic protection measurement techniques
EN 50162, Protection against corrosion by stray current from direct current systems
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 12473 and the following apply.
3.1
accelerated low water corrosion
ALWC
localised corrosion generally found on the sea side at or just below the LAT level of structures, but can
be present at all immersed levels
Note 1 to entry: This phenomenon is associated with microbiologically influenced corrosion (MIC) and generally
quiescent conditions. (See CIRIA C634.) Corrosion rates, without cathodic protection, can be as high as 2 mm/side/
year and the corrosion is typically localized as large, open pitting
3.2
atmospheric zone
zone located above the splash zone, i.e. above the level reached by the normal swell, whether the
structure is moving or not
3.3
buried zone
zone located under the mud line or in soil or fill
3.4
cathodic protection zone
that part of the structure which can be considered independently with respect to cathodic protection design
2 © ISO 2012 – All rights reserved
3.5
coating breakdown factor
F
ratio of cathodic current density for a coated metallic material to the cathodic current density of the
bare material
3.6
driving voltage
difference between the structure/electrolyte potential and the anode/electrolyte potential when the
cathodic protection is operating
3.7
HAT
level of highest astronomical tide
3.8
immersed zone
zone located above the mud line and below the extended tidal zone or the water line at a draught
corresponding to the normal working conditions
3.9
LAT
level of lowest astronomical tide
3.10
MTL
mean tide level (also known as MSL mean sea level or MWL mean water level)
3.11
microbial corrosion
corrosion associated with the action of micro-organisms present in the corrosion system
Note 1 to entry: Also called microbiologically influenced corrosion (MIC).
3.12
ROV
remotely operated vehicle
3.13
piling
foundation, tubular or sheet steel element forming part or whole of a harbour structure
3.14
splash zone
the elevation of the structure which is intermittently wet and dry due to the wave action just above the HAT
3.15
submerged zone
zone including the buried zone, the immersed zone, the transition
zone and the lower part of the tidal zone under the MWL
See Figure 1.
3.16
transition zone
zone located below LAT and including the possible level inaccuracy of the structure installation which is
affected by a higher oxygen content due to normal swell or tidal movement
Figure 1 — Schematic representation of levels and zones in seawater environment
4 Competence of personnel
Personnel who undertake the design, supervision of installation, commissioning, supervision of
operation, measurements, monitoring and supervision of maintenance of cathodic protection systems
shall have the appropriate level of competence for the tasks undertaken. This competence should be
independently assessed and documented.
NOTE 1 EN 15257 constitutes a suitable method of assessing and certifying competence of cathodic protection
personnel which may be utilized.
NOTE 2 Competence of cathodic protection personnel to the appropriate level for tasks undertaken should be
demonstrated by certification in accordance with EN 15257 or by another equivalent prequalification procedure.
4 © ISO 2012 – All rights reserved
5 Design basis
5.1 Objectives
The objective of a cathodic protection system is to deliver sufficient current to each part of the structure
and appurtenances and to distribute this current so that the steel/water potential of each part of the
structure is within the limits given by the protection criteria (see 5.2).
Steel/water potentials should be as uniform as possible over the whole structure. This may be achieved
only if distribution of the protective current over the structure during normal service conditions allows.
Uniform levels of cathodic protection may be difficult to achieve in some areas or parts of structures
such as chains, for which a supplementary cathodic protection system may be considered if it is intended
to attempt to provide full cathodic protection to them.
The cathodic protection system for a fixed or floating structure belonging to harbour installations may
be combined with a coating system, even though some appurtenances, such as chains, may not benefit
from the use of coatings. Extensive coating damage may also occur to buried areas of piles and steel
sheet pile walls which are driven into position during installation.
Dielectric shields may be used in conjunction with anodes; particularly impressed current anodes, to
minimize the risk of local over-protection and to improve the distribution of current from the anodes.
The cathodic protection system should be designed either for the life time of the structure or for a period
corresponding to a planned maintenance or (if applicable) dry-docking interval. Alternatively when it
is not feasible to design the cathodic protection system for the life of the structure or if dry-docking is
not possible, the system should be designed for easy replacement of cathodic protection components,
typically using divers or a ROV.
The above objectives should be achieved by the design of a cathodic protection system using impressed
current or galvanic anode systems or a combination of both.
The design, the installation, the energising, the commissioning, the long-term operation and the
documentation of all of the elements of cathodic protection systems shall be fully recorded.
Each step shall be undertaken in accordance with a fully documented quality plan.
NOTE ISO 9001 constitutes a suitable Quality Management Systems Standard which may be utilized.
Each stage of the design shall be checked and the checking shall be documented.
Each stage of the installation, energising, commissioning and operation shall be the subject of appropriate
visual, mechanical and/or electrical testing and all testing shall be documented.
All test instrumentation shall have valid calibration certificates traceable to national or International
Standards of calibration.
The documentation shall constitute part of the permanent records for the works.
5.2 Cathodic protection criteria
The criteria for cathodic protection are detailed in ISO 12473.
The criterion for protection of steel in aerobic seawater is a polarized potential more negative than
−0,80 V measured with respect to silver/silver chloride/seawater reference electrode (Ag/AgCl/seawater
reference electrode). This corresponds approximately to + 0,23 V when measured with respect to pure
zinc electrode (e.g. alloy type Z2 as defined in EN 12496) or + 0,25 V when measured with respect to zinc
electrode made with galvanic anode alloy types Z1, Z3 or Z4 as specified in EN 12496.
The criterion for protection of steel in anaerobic environments in seawater and sea bed muds which
contain active sulfate reducing bacteria or support other microbial corrosion (MIC) species, including
those associated with Accelerated Low Water Corrosion (ALWC), is a polarized potential more negative
than −0,90 V measured with respect to silver/silver chloride/seawater reference electrode (Ag/AgCl/
seawater reference electrode).
A negative limit of −1,10 V (Ag/AgCl/seawater reference electrode) is generally recommended to prevent
coating disbondment and/or increase in fatigue propagation rates.
Where there is a possibility of hydrogen embrittlement of steels or other metals which may be adversely
affected by cathodic protection to excessively negative values, an additional less negative potential limit
shall be defined and observed. If not enough documented for a given material, this specific negative
potential limit shall be determined relative to the metallurgical and mechanical conditions by mechanical
testing at the limit polarized potential. For conventional steels, this limit is −1,10 V (Ag/AgCl/seawater
reference electrode). Refer to ISO 12473 for more details.
These values also apply to steel in brackish waters but the errors due to variations in salinity when
using Ag/AgCl/seawater reference electrodes shall be corrected when necessary as detailed in 6.3.4.
The recommended metal/water potential limits for a range of metals and alloys in seawater are listed
in ISO 12473.
NOTE The protection criteria and limit values are polarized potentials without IR errors. IR errors, caused
by cathodic protection current flowing though resistive electrolyte and surface films on the protected surface,
are generally considered insignificant in marine applications. Potential measurements using “Instant OFF”
techniques or “coupon Instant OFF” techniques may be necessary in applications described in this International
Standard to demonstrate the achievement of the above protection criteria (see EN 13509). Particular attention
should be given to this in brackish waters and mud applications or close to impressed current anodes.
5.3 Design parameters
5.3.1 General
The design of a cathodic protection system should be made in order that each structure subdivision and
anode zone is supplied with the cathodic protection current necessary to provide cathodic protection to
meet the criteria in 5.2 for all service conditions.
5.3.2 Structure subdivision
Structures to be protected should be divided into different cathodic protection zones, which can be
considered independently with respect to cathodic protection design, although they may not necessarily
be electrically isolated.
NOTE 1 For a non-floating structure such as a dolphin, the area of piling can be divided into two main cathodic
protection zones: the immersed or wetted cathodic protection zone and the buried cathodic protection zone. This
division is related to the different current demands of the two zones. The high current demand of the immersed
or wetted cathodic protection zone is due to the velocity of water movement, salinity, oxygen content and
temperature. In the buried cathodic protection zone the current demand will be reduced due to the environment.
NOTE 2 For buoys, a single zone is generally considered sufficient to cover the immersed body of the buoy and
the influenced part of the mooring chain(s).
5.3.3 Description of cathodic protection zone
Each cathodic protection zone may consist of several components, the parameters of which should be
fully described including material (steel, cast iron, etc.), surface area and coating characteristics (type,
lifetime and coating breakdown factor).
6 © ISO 2012 – All rights reserved
5.3.4 Service conditions
The design of the cathodic protection system(s) depends on service conditions which include lifetime,
environment and operating conditions.
— Lifetime: Either the whole design life of the structure or the planned maintenance period(s)
should be used.
— Environment: The seawater, sea bed, or estuarine environment properties to which the structure is
exposed should be established (see ISO 12473 and Annex A).
— Operating conditions: The cathodic protection design normally considers only the static conditions
of the structure because the durations when dynamic conditions prevail are generally negligible.
5.4 Electrical current demand
5.4.1 General
The current density for each component shall be selected to achieve the protection criteria specified in
5.2 for the conditions outlined in 5.3.
The current demand of each metallic component of the structure is the result of the product of its surface
area exposed to the electrolyte multiplied by the selected current density (see Annex A).
5.4.2 Protection current density for bare steel
The selected current density may not be the same for all components of the structure as the materials,
coatings, environment and service conditions may be variable.
The selection of design current densities should be based on experiences gained from similar structures
in a similar environment or from specific tests and measurements.
NOTE 1 The current density depends on the kinetics of electrochemical reactions and varies with parameters
such as the protection potential, surface condition, seawater resistivity, dissolved oxygen in seawater, seawater
velocity at the steel surface, temperature.
For optimising the design, the following should be specified:
— initial current density necessary to achieve initial polarization of the structure;
— maintenance current density necessary to maintain polarization of the structure;
— final current density for possible repolarisation of the structure, e.g. after severe storms or
cleaning operations.
NOTE 2 As the initial polarization preceding steady-state conditions is normally short compared to the design life,
the average current density over the lifetime of the structure is usually very close to the maintenance current density.
If the structure has established ALWC or microbial corrosion the initial current density necessary for
polarization may be greater than that necessary to polarize steel unaffected by microbial corrosion. In
addition, the time to reach steady-state polarization may be considerably extended by the presence of
previously active ALWC/microbial corrosion colonies. The design of cathodic protection of structures
affected by ALWC shall take these factors into account (see Annex A).
The (average) maintenance current density shall be used to calculate the minimum mass of galvanic
anode material or the capacity (anode current output x life) of impressed current anodes necessary
to maintain cathodic protection throughout the design life. The initial or final current density values
will normally determine the peak current output of the cathodic protection system; for galvanic anode
systems the anode numbers and shape will generally be determined by these parameters and for
impressed current systems the maximum output rating of anodes and power supplies will generally be
determined by these parameters.
Typical values of current densities as used for bare steel are given in Annex A.
5.4.3 Protection current density for coated steel
The cathodic protection system may be combined with suitable coating systems. Effective coatings can
significantly reduce current density and improve the current distribution over the surface. The cathodic
protection design shall reflect the increase in current demand as the coating deteriorates.
Coatings are not necessary for effective cathodic protection.
The reduction of necessary current density for coated steel compared with bare steel may be in a ratio of
100 to 1 or even more. However, the current density will increase with time as the coating deteriorates.
For harbour installations cathodic protection of bare steel may present a lower full life cost than cathodic
protection of coated steel. Corrosion protection above the mid tide level is not possible by cathodic
protection; coatings may be necessary above the mid tide level to deliver the required structure design
life or aesthetics.
An initial coating breakdown factor related mainly to mechanical damage occurring during the
fabrication and installation of the structure should be included in the design. A coating deterioration
rate (i.e. an increase of the coating breakdown factor) should be selected to take into account the coating
ageing and possible mechanical damage occurring to the coating during the design life of the cathodic
protection system which should itself be related to the lifetime of the structure or corresponding to the
dry-docking or maintenance period(s).
These values are strongly dependent on the actual coating selection, surface preparation, coating
application, construction and operational conditions.
Due to possible interactions between the cathodic protection and the coating, all coatings to be used in
combination with cathodic protection should be tested beforehand to establish that they have acceptable
resistance to cathodic disbondment.
Guidelines for the values of coating breakdown factors ( f ) are given in Annex A.
c
The current density needed for the protection of coated steel is equal to the product of the current
density for the bare steel and the coating breakdown factor.
JJ=⋅ f
cb c
where
J is the protection current density for coated steel, in amperes per square metre;
c
J is the protection current density for bare steel, in amperes per square metre;
b
f is the coating breakdown factor which varies with time due to ageing and mechanical damage:
c
f = 0 for a perfectly insulating coating.
c
f = 1 for a bare structure.
c
This formula should be applied for each individual component or zone as defined in 5.3 where the
coating, or the current density for bare steel, may be different.
8 © ISO 2012 – All rights reserved
5.4.4 Protection current demand
The current demand shall be calculated to optimize the mass and size of galvanic anodes, or the capacity
of impressed current systems. The protection current demand I of each component (element) of the
e
structure to be cathodically protected is equal to:
IA=⋅ J
ee ce
where
A is the surface area of the individual zone, in square metres;
e
J is the individual protection current density for the component considered, in amperes per
ce
square metre.
The protection current demand I of each cathodic protection zone is therefore equal to the sum of
z
current demand of each component included in the cathodic protection zone:
z
II=
ze∑
where I is the protection current demand of each component included in the cathodic protection
e
zone, in amperes.
NOTE 1 For current demand determination, the full range of astronomical tide should be considered but it
is normal to consider the immersed zone of the cathodic protection (CP) system to extend from mean sea level
(mid tide) to sea bed. In the design of galvanic anode systems, due to their ability to increase current output as
the structure/electrolyte potentials become less negative and due to the averaging effect of high and low tides
on current demand, the area used in the calculation of I above may be limited to the area below mean sea level
e
(MSL). In the design of impressed current systems, due to their need to be sized for the maximum current demand,
the area used in the calculation of I above may include the area to HAT.
e
NOTE 2 For sheet steel piled walls without cathodic protection of the rear face, allowances should be made if
the anodes are placed at locations where current will flow to the rear faces. Particular consideration should be
given to ends of sheet steel piled walls which are not connected to other cathodically protected piles. See Annex A.
NOTE 3 Allowances should be made for metallic components connected to the structure which may receive some
cathodic protection current, such as electrical earthing systems or utility service pipes (water and gas). See Annex A.
An estimate of the current demand of chains which are not electrically insulated from the structure
should be made and added to I when applicable. This is necessary to ensure an efficient cathodic
z
protection design, even if the potential achieved on the chains (and their protection) will depend on the
actual quality of the electrical continuity between the chains and the structure, and between the links
of each chain.
Current demand determination calculations shall include steel items such as fenders and ladders which
are part of the structure and within the submerged zones of the structure.
5.5 Cathodic protection systems
Two types of cathodic protection systems are used:
— impressed current,
— galvanic anode.
Sometimes a combination of both systems is used (hybrid).
The choice of the most appropriate system depends on a series of factors (see ISO 12473).
NOTE In general, for harbour installations, galvanic anode systems are preferred for their proven reliability,
simple robust construction, low maintenance requirements and minimal interaction with berthed vessels.
Impressed current systems are preferred only for those structures that will be provided with a dedicated cathodic
protection monitoring, control and maintenance resource, which have available electrical power and generally to
those where there is a high current demand. Harbours in brackish water may require impressed current systems
if the water resistivity is frequently above that in which galvanic anodes can operate reliably and effectively. It
is recommended that the structure Owner/Operator is appraised of the full life personnel demands and costs of
cathodic protection monitoring, control and maintenance during the choice between galvanic anode systems and
impressed current systems. For the protection of the rear face of sheet steel piled walls and caisson internals
impressed current can be both reliable and the most practical system.
For a cathodic protection system using galvanic anodes, the size and shape of the anodes shall be
determined using Ohm’s law.
ΔU
I =
a
R
where
I is the anode current output (A);
a
ΔU is the driving voltage (V);
R is the circuit resistance (Ω).
The circuit resistance is assumed to be approximately equal to the electrolyte resistance, which is called
“anode resistance” as the cathode (structure) resistance to the electrolyte is generally very small.
The anode resistance is a function of the resistivity of the anodic environment and of the geometry
(form and size) of the anode. Empirical formulae may be used for the evaluation of the anode resistance
such as those given in B.1.
For an impressed current system, the direct current (DC) output voltage of the power source shall
be higher than the sum of the voltage drops in all the components of the circuit; cables, electrolyte
(generally considered as the anode resistance) and the anode/cathode back EMF (i.e. the potential
difference between anode and cathode in the electrolyte without current).
The voltage between anode and electrolyte should not exceed a maximum acceptable value depending
on the material of the anode.
NOTE Recommended figures for maximum acceptable voltages are given in Annex C.
Minimum anodic current densities may be necessary in some cases (see Annex C).
The number and location of the anodes shall produce, as far as practicable, an electrical current
distribution achieving the protection potential level over the whole steel structure surface.
If the anodes are grouped in arrays and close to each other, mutual interference between anodes should
be considered when calculating the anodic resistance.
Calculations can be performed using computer numerical modelling based on finite elements or boundary
elements methods; these are normally only justified in particularly complex or novel applications.
All components of the cathodic protection system should be installed at locations where the probability
of disturbance or damage is minimised.
10 © ISO 2012 – All rights reserved
5.6 Electrical continuity
Structures to be protected shall be electrically continuous, otherwise each part of the structure, such
as individual piles, shall be fitted with their own galvanic anode system or impressed current negative
return. Bonding of steel-piled structures, jetties or berthing dolphins should, where possible, be
designed as an integral part of the structure. The bonding system may comprise steel reinforcing bars
of an electrically suitable size, welded between components cast into concrete piles caps or decking. To
ensure good electrical continuity, the elements should be welded together or alternatively an external
system of bonding should be used. Where relative movement between two parts of the structure
is expected, e.g. at expansion joints and fenders, bonds need to be flexible. If cathodic protection is
required for appurtenances, such as mooring dolphins, then electrical bonding to the principle structure
should be ensured by appropriate means (which may be submarine cables) but this can be avoided if the
appurtenances (e.g. mooring dolphins) are protected by independent cathodic protection systems.
The electrical resistance of the bonding should be low enough to achieve protection of the structures
connected.
The electrical continuity shall be reliable and permanently maintained to ensure its continuous long
term effectiveness. Where welding is used for continuity provision. care shall be taken to avoid adverse
effects on the mechanical properties of the elements being welded.
For buoys and other moored structures with their own independent cathodic protection systems, their
design shall make appropriate current provisions for the chains.
NOTE No particular continuity provision for anchor chains is generally required
The method of attachment of the anodes to the structure is governed by their type and application but
low resistance electrical contact shall be maintained throughout the operating life of galvanic anodes.
The design of the attachments shall be in accordance with the design code for the structure if any. These
requirements may affect the design of the anode insert (see Annex D).
5.7 Interactions
A structure may be permanently or temporarily connected to other neighbouring structures. Each
structure should be fitted with its own cathodic protection system which should be checked before
electrically connecting it to any other structure.
If temporarily connected foreign structures are not fitted with their own cathodic protection system,
the steel/seawater potentials of the structure being protected should be measured to confirm that the
cathodic protection is at an acceptable level during the period of connection.
Measurements should be taken to ensure that there are no deleterious effects of electrical stray current
on the protected structure and that the cathodic protection system of the protected structure does not
adversely affect adjacent structures (see EN 50162).
Interaction testing is not normally required in respect of ships due to their normal mobility. However, if a
ship is laid up or is berthed for long or repeated periods alongside steel quays or jetties it is recommended
that interaction testing should be undertaken to demonstrate that both the ship or the adjacent Port and
Harbour structures are not adversely affected by the cathodic protection systems of either the ship or
the structure. Adjacent structures fitted with cathodic protection should not have their protection levels
changed beyond the levels indicated in 5.2 by the adjacent ship cathodic protection system. Ships, boats
or structures not fitted with cathodic protection should not have their corrosion potentials changed by
more than +20 mV by any adjacent cathodic protection system (see EN 13509 and EN 50162).
Any changes to ship, boat or structure/electrolyte potentials greater than the above specified value
shall be investigated and corrected by agreed remedial actions based on negotiation with the party
operating the cathodic protection system causing the interaction.
NOTE 1 If a ship is laid up or berthed for long periods adjacent to a quay or jetty which is itself protected
with cathodic protectio
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13174
Première édition
2012-12-15
Protection cathodique des
installations portuaires
Cathodic protection of harbour installations
Numéro de référence
©
ISO 2012
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
1.1 Généralités . 1
1.2 Ouvrages . 1
1.3 Matériaux . 1
1.4 Environnement . 1
1.5 Sécurité et protection de l’environnement . 2
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Compétence du personnel . 5
5 Base de conception. 6
5.1 Objectifs . 6
5.2 Critères de protection cathodique . 6
5.3 Paramètres de conception. 7
5.4 Besoin en courant électrique. . 8
5.5 Systèmes de protection cathodique .11
5.6 Continuité électrique .12
5.7 Interactions .13
6 Systèmes à courant imposé .14
6.1 Objectifs .14
6.2 Considérations relatives à la conception .14
6.3 Considérations relatives à l’équipement .15
7 Systèmes par anodes galvaniques .18
7.1 Objectifs .18
7.2 Conception .18
7.3 Matériaux .18
7.4 Emplacement des anodes .19
7.5 Installation .19
8 Mise en service, fonctionnement et maintenance .20
8.1 Objectifs .20
8.2 Mise en service: systèmes de protection par anodes galvaniques .20
8.3 Mise en service: systèmes à courant imposé .21
8.4 Exploitation et maintenance .22
9 Documentation .23
9.1 Objectifs .23
9.2 Système à courant imposé.23
9.3 Système de protection par anodes galvaniques .24
Annexe A (informative) Lignes directrices concernant les densités de courant nécessaires pour la
protection cathodique des installations portuaires .25
Annexe B (informative) Détermination de la résistance d’anode, du débit et de la durée de vie
des anodes .28
Annexe C (informative) Caractéristiques électrochimiques types des anodes à courant imposé .34
Annexe D (informative) Lignes directrices concernant le processus de conception .35
Bibliographie .37
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 13174 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 219, Protection cathodique, en collaboration
avec le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages, conformément à l’Accord de
coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
L’ISO 13174 annule et remplace l’EN 13174:2001 qui a fait l’objet d’une révision technique.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
Introduction
La protection cathodique est appliquée, parfois associée à des revêtements de protection, pour protéger
la surface externe des installations portuaires en acier et des parties annexes contre la corrosion due à
l’eau de mer, à l’eau saumâtre, aux boues marines ou aux remblais.
La protection cathodique consiste à fournir un courant continu à la surface externe immergée de
l’ouvrage suffisant pour abaisser le potentiel de l’acier par rapport à l’électrolyte jusqu’à des valeurs où
la corrosion est insignifiante.
Les principes généraux de la protection cathodique dans l’eau de mer sont détaillés dans l’ISO 12473. Les
principes généraux de la protection cathodique dans les sols sont détaillés dans l’EN 12954.
NORME INTERNATIONALE ISO 13174:2012(F)
Protection cathodique des installations portuaires
1 Domaine d’application
1.1 Généralités
La présente Norme internationale spécifie les moyens à mettre en œuvre pour garantir qu’une protection
cathodique est appliquée efficacement aux surfaces métalliques externes immergées et battues ou
enfouies des installations portuaires, côtières et anti-crue en acier et de leurs parties annexes exposées
à l’eau de mer et aux boues marines afin d’assurer leur protection contre la corrosion.
1.2 Ouvrages
La présente Norme internationale spécifie la protection cathodique des ouvrages portuaires fixes
et flottants. Ces ouvrages comprennent les appontements, les jetées, les ducs d’Albe (d’amarrage et
d’accostage), les palplanches ou les pieux tubulaires, les pontons, les bouées, les docks flottants, les
portes et vannes d’écluses. Elle spécifie également la protection cathodique des surfaces submergées
des parties annexes, par exemple les chaînes connectées à l’ouvrage, lorsqu’elles ne sont pas isolées
électriquement de l’ouvrage.
La présente Norme internationale doit être utilisée pour les systèmes de protection cathodique dont
les anodes se trouvent dans l’eau ou dans les boues marines. Pour les zones enfouies, typiquement dans
les remblais en sable ou en terre derrière des rideaux de palplanches battus ou à l’intérieur de caissons
de soutènement, qui peuvent être affectées de manière significative par la corrosion, les exigences
spécifiques relatives à l’étude et au fonctionnement de la protection cathodique sont définies dans
l’EN 12954, les anodes étant exposées aux sols.
La présente Norme internationale n’est pas applicable à la protection cathodique des ouvrages offshore fixes
ou flottants (y compris les bouées de chargement offshore), des canalisations sous-marines ou des navires.
La présente Norme internationale n’inclut pas la protection interne des surfaces des composants tels
que les ballasts, les surfaces intérieures des compartiments ennoyés des ouvrages flottants, les portes
et vannes d’écluses, ou encore les surfaces intérieures des pieux tubulaires en acier.
1.3 Matériaux
La présente Norme internationale traite de la protection cathodique des ouvrages réalisés principalement
à partir d’aciers au carbone et au carbone-manganèse nus ou revêtus.
Certaines parties de l’ouvrage pouvant être réalisées en matériaux métalliques autres que les aciers
au carbone, il convient de concevoir le système de protection cathodique de manière à assurer une
parfaite maîtrise de tout couplage galvanique et à réduire au minimum les risques dus à la fragilisation
hydrogène ou à la fissuration induite par l’hydrogène (voir l’ISO 12473).
La présente Norme internationale n’est pas applicable aux ouvrages en béton armé (voir l’EN 12696).
1.4 Environnement
La présente Norme internationale est applicable à l’ensemble des zones submergées en eau de mer, en
eau saumâtre et dans les boues marines, ainsi qu’aux zones enfouies associées qui font normalement
partie des ouvrages, fixes ou flottants, des installations portuaires, côtières et anti-crue.
En ce qui concerne les surfaces qui sont de façon intermittente immergées et exposées à l’atmosphère,
la protection cathodique n’est efficace que lorsque le temps d’immersion est suffisamment long pour
permettre la polarisation de l’acier. La protection cathodique est généralement efficace pour toutes les
surfaces situées sous le niveau moyen des marées.
Pour les ouvrages tels que les rideaux de palplanches et de pieux tubulaires en acier qui sont battus dans
le fond marin ou pour ceux qui sont partiellement enfouis ou sont recouverts de vase, la présente Norme
internationale est également applicable aux surfaces enfouies, battues et envasées qui vont bénéficier
d’une protection cathodique en même temps que les surfaces immergées dans l’eau.
La protection cathodique peut également être appliquée sur les faces arrière des rideaux de palplanches
en acier et sur les surfaces intérieures des caissons de soutènement. La protection cathodique des
surfaces de ce type est spécifiée dans l’EN 12954.
La présente Norme internationale est applicable aux ouvrages qui sont affectés, ou risquent d’être affectés
ultérieurement, par le phénomène de «corrosion accélérée en basses eaux» (ALWC) et d’autres formes
plus générales de corrosion microbienne (MIC), ou par d’autres formes de corrosion dite «corrosion
concentrée» associées à des couples galvaniques, à l’aération différentielle et à d’autres paramètres
locaux influençant la corrosion.
NOTE Des informations sont disponibles dans la BS 6349-1:2000, Article 59, et dans le guide CIRIA C634 (voir
Bibliographie).
1.5 Sécurité et protection de l’environnement
La présente Norme internationale ne traite pas des aspects relatifs à la sécurité et à la protection de
l’environnement liés à la protection cathodique, pour lesquels les règlements nationaux ou internationaux
s’appliquent.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables à l’application du présent document. Pour les
références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 12473, Principes généraux de la protection cathodique en eau de mer
EN 12496, Anodes galvaniques pour la protection cathodique dans l’eau de mer et les boues salines
EN 12696, Protection cathodique de l’acier dans le béton
EN 12954, Protection cathodique des structures métalliques enterrées ou immergées — Principes généraux
et application pour les canalisations
EN 13509, Techniques de mesures applicables en protection cathodique
EN 50162, Protection contre la corrosion due aux courants vagabonds des systèmes à courant continu
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 12473 ainsi que les suivants
s’appliquent.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
3.1
corrosion accélérée en basses eaux
ALWC
corrosion localisée que l’on rencontre généralement en bord de mer au niveau ou juste en dessous du
niveau de marée astronomique minimale des ouvrages, mais qui peut exister à tous les nivaux immergés
Note 1 à l’article: Ce phénomène est associé à la corrosion microbienne (MIC) et à des états généralement
quiescents. (Voir le guide CIRIA C634). Sans protection cathodique, les vitesses de corrosion peuvent atteindre
des valeurs aussi élevées que 2 mm/an par côté et la corrosion est typiquement localisée sous la forme de grosses
piqûres ouvertes.
3.2
zone atmosphérique
zone située au-dessus de la zone d’éclaboussures, c’est-à-dire au-dessus du niveau atteint par la houle
normale, que l’ouvrage soit ou non en déplacement
3.3
zone enfouie
zone située sous le fond vaseux ou dans le sol, ou dans un remblai
3.4
zone de protection cathodique
ZPC
partie de l’ouvrage qui peut être considérée de façon indépendante et pour laquelle est conçu un système
de protection cathodique
3.5
coefficient de dégradation du revêtement
F
rapport entre la densité de courant de protection cathodique nécessaire pour un matériau métallique
revêtu et la densité de courant de protection cathodique nécessaire pour le matériau nu
3.6
tension disponible
différence entre le potentiel de l’ouvrage par rapport à l’électrolyte et le potentiel de l’anode par rapport
à l’électrolyte lorsque la protection cathodique fonctionne
3.7
HAT
niveau de la marée astronomique maximale
3.8
zone immergée
zone située au-dessous de la zone de marnage étendue et au-dessus du fond vaseux ou ligne correspondant
à un tirant d’eau pour des conditions de travail normales
3.9
LAT
niveau de la marée astronomique minimale
3.10
MTL
niveau moyen de la marée (également désigné par MSL (niveau moyen de la mer) ou par MWL (niveau
moyen de l’eau))
3.11
corrosion microbienne
corrosion associée à l’action de micro-organismes présents dans le système de corrosion
Note 1 à l’article: Également appelée corrosion microbiologiquement influencée (MIC).
3.12
ROV
véhicule télécommandé
3.13
pieux et palplanches
élément en acier de fondation, tubulaire ou de type palplanche enfoncé dans le sol, formant une partie
ou l’ensemble d’un ouvrage portuaire
3.14
zone d’éclaboussures
hauteur située juste au-dessus de la HAT, à laquelle l’ouvrage est mouillé par intermittence par les vagues
3.15
zone submergée
zone incluant la zone enfouie, la zone immergée, la zone de
transition et la partie basse de la zone de marnage sous le MWL
Voir Figure 1.
3.16
zone de transition
zone située sous la LAT et incluant l’imprécision de niveau éventuelle de l’installation de l’ouvrage,
affecté par une teneur en oxygène plus élevée causée par la houle normale ou le mouvement des marées
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés
ZONE
ATMOSPHÉRIQUE
ZONE
D’ÉCLABOUSSURES
HAT
MWL
ZONE DE
MARNAGE
LAT
ZONE DE
TRANSITION
ZONE
IMMERGÉE
fond marin
ZONE ENFOUIE
Figure 1 — Représentation schématique des niveaux et des zones dans un environnement d’eau
de mer
4 Compétence du personnel
Le personnel chargé de la conception, de la surveillance de l’installation, de la mise en service, de la
surveillance du fonctionnement, des mesurages, de la surveillance et de la maintenance des systèmes
de protection cathodique doit posséder le niveau de compétence approprié pour les travaux réalisés. Il
convient que cette compétence soit évaluée de façon indépendante et documentée.
NOTE 1 L’EN 15257 constitue une méthode appropriée d’évaluation et de certification de la compétence du
personnel en charge de la protection cathodique qui peut être utilisée.
NOTE 2 Il convient que le niveau de compétence du personnel en charge de la protection cathodique pour le
niveau correspondant aux tâches entreprises soit démontré par certification conformément à l’EN 15257 ou par
une autre procédure de préqualification équivalente.
ZONE SUBMERGÉE
5 Base de conception
5.1 Objectifs
L’objectif d’un système de protection cathodique est de fournir un courant suffisant à chaque partie
de l’ouvrage et de ses parties annexes et de répartir ce courant de sorte que le potentiel de l’acier par
rapport à l’eau se situe, pour chacune des parties de l’ouvrage, à l’intérieur des limites définies par les
critères de protection (voir 5.2).
Il convient que les potentiels de l’acier par rapport à l’eau soient aussi homogènes que possible sur
l’ensemble de l’ouvrage. Cela n’est possible qu’en répartissant correctement le courant de protection sur
l’ouvrage pendant les conditions de service normales. Il peut s’avérer difficile d’obtenir des niveaux de
protection uniformes dans certaines zones ou certaines parties des ouvrages (par exemple les chaînes);
un système de protection cathodique supplémentaire peut alors être envisagé pour celles-ci si l’objectif
est de procurer une protection cathodique intégrale.
Le système de protection cathodique d’un ouvrage fixe ou flottant appartenant à des installations
portuaires peut être associé à un système de revêtement, même si certaines parties annexes (par
exemple les chaînes) ne sont généralement pas protégées par revêtement. Des détériorations sérieuses
du revêtement peuvent également se produire sur la partie enfouie des pieux ou rideaux de palplanches
mis en place lors de l’installation.
Des boucliers diélectriques peuvent être installés à proximité des anodes, notamment des anodes à
courant imposé, pour réduire le plus possible les risques de surprotection et pour améliorer la répartition
du courant partant des anodes.
Il convient de concevoir le système de protection cathodique soit en fonction de la durée de vie de
l’ouvrage, soit pour une période correspondant à un intervalle d’entretien programmé, soit (le cas
échéant) à l’intervalle de temps entre deux opérations d’entretien en cale sèche. Si l’ouvrage ne permet
pas la pose d’un système de protection permanent pendant toute la durée de vie ou si l’entretien en cale
sèche est impossible, il convient que le système de protection cathodique soit conçu de façon à faciliter
le remplacement de ses composants, par exemple par des plongeurs ou des véhicules télécommandés.
Il convient que la conception du système de protection cathodique permette d’atteindre ces objectifs
en utilisant soit des anodes galvaniques, soit des anodes à courant imposé, soit une combinaison des
deux méthodes.
La conception, l’installation, la mise sous tension, la mise en service, le fonctionnement à long terme
et les rapports concernant tous les éléments des systèmes de protection cathodique doivent être
parfaitement documentés.
Chaque étape doit être entreprise conformément à un plan de qualité parfaitement documenté.
NOTE L’ISO 9001 constitue une norme appropriée sur les systèmes de management de la qualité et peut
être utilisée.
Chaque phase de la conception doit faire l’objet de contrôles, qui doivent être documentés.
Chaque phase de l’installation, de la mise sous tension, de la mise en service et du fonctionnement doit
faire l’objet de contrôles visuels et d’essais mécaniques et/ou électriques appropriés et tous les contrôles
et essais doivent être documentés.
Tous les instruments d’essai doivent posséder des certificats d’étalonnage en cours de validité conformes
aux normes d’étalonnage nationales ou internationales.
La documentation doit faire partie des archives permanentes relatives aux travaux.
5.2 Critères de protection cathodique
Les critères de protection cathodique sont détaillés dans l’ISO 12473.
6 © ISO 2012 – Tous droits réservés
Le critère adopté pour la protection cathodique de l’acier dans l’eau de mer aérée correspond à un potentiel
polarisé plus négatif que −0,80 V, mesuré par rapport à une électrode de référence argent/chlorure
d’argent/eau de mer (électrode de référence Ag/AgCl/eau de mer). Cela correspond approximativement
à +0,23 V mesuré par rapport à une électrode en zinc pur (par exemple alliage de type Z2 défini dans
l’EN 12496) ou à +0,25 V mesuré par rapport à une électrode en zinc fabriquée dans un alliage d’anode
galvanique de type Z1, Z3 ou Z4 spécifiés dans l’EN 12496.
Le critère adopté pour la protection cathodique de l’acier dans des environnements anaérobies dans
l’eau de mer et dans les boues des fonds marins qui contiennent des bactéries sulfato-réductrices ou
favorisent le développement d’autres espèces responsables de la corrosion microbienne (MIC), y compris
celles qui sont associées à la corrosion accélérée en basses eaux (ALWC), est un potentiel polarisé plus
négatif que −0,90 V mesuré par rapport à une électrode de référence argent/chlorure d’argent/eau de
mer (électrode de référence Ag/AgCl/eau de mer).
Une limite négative de −1,10 V (électrode de référence Ag/AgCl/eau de mer) est généralement
recommandée afin d’empêcher un décollement du revêtement et/ou une augmentation des vitesses de
propagation des fissures de fatigue.
Lorsqu’il existe un risque de fragilisation par l’hydrogène des aciers et autres métaux qui pourrait
être accentué par la protection cathodique à des potentiels trop négatifs, une autre limite de potentiel,
moins électronégative, doit être définie et adoptée. Si cette limite de potentiel négatif spécifique, liée
à l’état métallurgique et mécanique de l’alliage, n’a pas été suffisamment étudiée pour un matériau
donné, elle doit être déterminée par des essais mécaniques réalisés à des potentiels correspondant à
une polarisation de l’alliage. Pour les aciers conventionnels, cette limite est de −1,10 V (électrode de
référence Ag/AgCl/eau de mer). Se référer à l’ISO 12473 pour plus d’informations.
Ces valeurs s’appliquent également à l’acier en eau saumâtre, mais il faut tenir compte si nécessaire des
erreurs dues aux variations de salinité lors de l’utilisation d’électrodes de référence Ag/AgCl/eau de mer
comme décrit en 6.3.4. Les limites recommandées du potentiel eau/métal pour une gamme de métaux et
alliages en eau saumâtre sont données en liste dans l’ISO 12473.
NOTE Les critères de protection et les valeurs limites sont des potentiels «polarisés» sans erreurs de chute
ohmique. Les erreurs de chute ohmique, qui sont dues à la circulation du courant nécessaire à la protection
cathodique dans un électrolyte résistif et dans les films présents sur la surface protégée, sont généralement
considérées comme négligeables dans les applications marines. Des mesurages de potentiel utilisant la technique
«à courant coupé instantané» ou la technique «à courant coupé instantané sur témoin» peuvent se révéler
nécessaires dans les applications décrites dans la présente Norme internationale pour démontrer l’obtention des
critères de protection ci-dessus (voir l’EN 13509). Il convient d’accorder une attention particulière à cet aspect
dans les applications en eaux saumâtres et dans les vases ou au voisinage des anodes à courant imposé.
5.3 Paramètres de conception
5.3.1 Généralités
Il convient de concevoir le système de protection cathodique de manière que chaque subdivision de
l’ouvrage et chaque zone de protection soit alimentée par le courant de protection cathodique nécessaire
pour garantir la conformité de la protection cathodique aux critères énoncés en 5.2 pour toutes les
conditions de service.
5.3.2 Subdivision de l’ouvrage
Il convient de diviser les ouvrages à protéger en différentes zones de protection cathodique qui peuvent
être considérées de façon indépendante pour l’étude de la protection cathodique, bien qu’il ne soit pas
nécessaire qu’elles soient isolées électriquement les unes des autres.
NOTE 1 Pour un ouvrage non flottant, par exemple un duc d’Albe, la surface de la pile peut être divisée en deux
zones de protection cathodique bien distinctes: la zone de protection cathodique immergée ou mouillée et la zone
de protection cathodique enfouie. Cette division est justifiée par les besoins en courant qui sont différents pour
les deux zones. Le besoin élevé en courant de la zone de protection cathodique immergée ou mouillée s’explique
par la vitesse du mouvement de l’eau, sa salinité, sa teneur en oxygène et sa température. Le besoin en courant de
la zone de protection cathodique enfouie est moins élevé, ceci en raison de l’environnement.
NOTE 2 Dans le cas de bouées, une seule zone suffit généralement à couvrir le corps immergé de la bouée et la
partie de la ou des chaînes d’amarrage sur laquelle la protection cathodique peut porter.
5.3.3 Description de la zone de protection cathodique
Chaque zone de protection cathodique peut être constituée de plusieurs composants, dont il convient
de donner une description complète, à savoir les matériaux (acier, fonte, etc.), les surfaces et les
caractéristiques des revêtements (type, durée de vie et coefficient de dégradation).
5.3.4 Conditions de service
La conception des systèmes de protection cathodique est fonction des conditions de service incluant la
durée de vie, l’environnement et les conditions de fonctionnement.
— Durée de vie: il convient d’utiliser soit la durée de vie totale de l’ouvrage, soit les intervalles de
temps programmés entre deux opérations d’entretien.
— Environnement: il convient de définir les propriétés de l’eau de mer, des fonds marins ou du milieu
estuarien auxquels l’ouvrage est exposé (voir l’ISO 12473 et l’Annexe A).
— Conditions de fonctionnement: la conception du système de protection cathodique ne tient compte,
en général, que des conditions de fonctionnement de l’ouvrage à l’arrêt, le laps de temps pendant
lequel règnent des conditions de déplacement étant généralement négligeable.
5.4 Besoin en courant électrique.
5.4.1 Généralités
La densité de courant appropriée doit être sélectionnée pour chacun des composants afin de satisfaire
aux critères de protection du 5.2 pour les conditions définies en 5.3.
Le besoin en courant de chaque composant métallique de l’ouvrage est estimé en multipliant la surface
exposée à l’électrolyte par la densité de courant requise (voir Annexe A).
5.4.2 Densité du courant de protection pour l’acier nu
La densité de courant sélectionnée peut ne pas être la même pour tous les composants de l’ouvrage, dans
la mesure où les matériaux, les revêtements et les conditions d’environnement et de service sont variables.
Il convient de choisir les densités de courant de conception en se fondant soit sur l’expérience acquise
avec des ouvrages similaires installés dans un environnement similaire, soit sur les résultats d’essais et
de mesurages spécifiques.
NOTE 1 La densité de courant dépend de la cinétique des réactions électrochimiques et varie en fonction de
paramètres tels que le potentiel de protection, l’état de surface, la résistivité de l’eau de mer, la teneur en oxygène
dissous dans l’eau de mer, la vitesse de l’eau de mer à la surface de l’acier, la température.
8 © ISO 2012 – Tous droits réservés
Pour optimiser la conception, il convient de spécifier les éléments suivants:
— la densité de courant initiale, nécessaire pour obtenir la polarisation initiale de l’ouvrage;
— la densité de courant de maintien, nécessaire pour maintenir le niveau de polarisation de l’ouvrage;
— la densité de courant finale requise pour une éventuelle repolarisation de l’ouvrage, suite à des
tempêtes sévères ou à des opérations de nettoyage, par exemple.
NOTE 2 La période de polarisation initiale précédant les conditions de service normales étant habituellement
courte si on la compare à la durée de vie prévue, la valeur moyenne de la densité de courant pour toute la durée de
vie de l’ouvrage est généralement très voisine de la densité de courant de maintien.
Si l’ouvrage a développé une corrosion de type corrosion accélérée en basses eaux (ALWC) ou corrosion
microbienne (MIC), la densité de courant initiale nécessaire pour la polarisation peut être supérieure
à la densité de courant requise pour polariser un acier non corrodé. De plus, la période de polarisation
précédant les conditions de service normales peut être considérablement allongée par la présence
de colonies bactériennes ayant déjà induit une corrosion ALWC ou MIC. La conception du système
de protection cathodique des ouvrages affectés par une corrosion ALWC doit prendre en compte ces
facteurs (voir Annexe A).
La densité de courant de maintien (moyenne) doit être utilisée pour calculer la masse minimale du
matériau des anodes galvaniques, ou la capacité (courant débité par l’anode × durée de vie) des anodes à
courant imposé, nécessaire pour assurer la protection cathodique pendant toute la durée de vie prévue
de l’ouvrage. Les valeurs de la densité de courant initiale ou finale déterminent normalement le débit
de courant maximal du système de protection cathodique; pour les systèmes galvaniques, le nombre et
la forme des anodes sont généralement déterminés par ces paramètres et pour les systèmes à courant
imposé, le dimensionnement du débit maximal des anodes et des sources d’énergie est généralement
déterminé par ces paramètres.
Des valeurs types de densités de courant pour l’acier nu sont données dans l’Annexe A.
5.4.3 Densité du courant de protection pour l’acier revêtu
Le système de protection cathodique peut être associé à des systèmes de revêtement appropriés. Lorsqu’ils
sont efficaces, les revêtements permettent de réduire de façon significative la densité de courant tout en
améliorant la distribution du courant sur la surface. La conception du système de protection cathodique
doit refléter l’augmentation du besoin en courant à mesure que le revêtement se détériore.
Les revêtements ne sont pas indispensables à l’efficacité d’une protection cathodique.
La réduction de la densité de courant requise pour l’acier revêtu par rapport à l’acier nu peut atteindre
un facteur 100, voire plus. Toutefois, la densité de courant augmente avec la détérioration du revêtement
dans le temps.
Pour les installations portuaires, la protection cathodique de l’acier nu peut représenter un coût sur la
durée de vie totale inférieur à celui de la protection cathodique de l’acier revêtu. La protection cathodique
contre la corrosion n’est pas possible au-dessus du niveau moyen de marée; au-dessus de ce niveau, des
revêtements peuvent être nécessaires si l’on veut atteindre la durée de vie prévue requise de l’ouvrage
ou améliorer l’aspect esthétique de l’ouvrage.
Il convient de prendre en compte, lors de la conception, un coefficient de dégradation initial du revêtement,
principalement lié aux détériorations mécaniques lors de la fabrication et de l’installation de l’ouvrage.
Il convient ensuite de choisir un taux de dégradation du revêtement (c’est-à-dire une augmentation
du coefficient de dégradation du revêtement) pour tenir compte de son vieillissement et d’éventuelles
détériorations mécaniques susceptibles de se produire pendant la durée de vie prévue du système de
protection cathodique; il convient que cette durée de vie prévue soit elle-même en rapport avec la durée
de vie de l’ouvrage ou corresponde à l’intervalle de temps entre deux opérations d’entretien en cale sèche.
Ces valeurs sont, dans une large mesure, fonction du choix du revêtement, de la préparation des surfaces,
de l’application du revêtement, de la construction et des conditions de fonctionnement.
En raison des risques d’interaction entre la protection cathodique et le revêtement, il convient de
soumettre à essai préalable tous les revêtements destinés à être utilisés conjointement avec la protection
cathodique pour déterminer leur résistance au décollement cathodique.
Des recommandations relatives aux valeurs des coefficients de détérioration des revêtements, f , sont
c
données dans l’Annexe A.
La densité du courant nécessaire à la protection de l’acier revêtu est égale au produit de la densité du
courant pour l’acier nu par le coefficient de détérioration du revêtement.
JJ=⋅ f
cb c
où
J est la densité du courant de protection nécessaire pour l’acier revêtu, en ampères par
c
mètre carré;
J est la densité du courant de protection nécessaire pour l’acier nu, en ampères par mètre
b
carré;
f est le coefficient de dégradation du revêtement, qui varie en fonction du temps, en raison
c
du vieillissement et des détériorations mécaniques:
f = 0 pour un revêtement parfaitement isolant;
c
f = 1 pour un ouvrage nu.
c
Il convient d’appliquer cette formule pour chaque composant ou zone élémentaire défini(e) en 5.3, pour
lequel (laquelle) le revêtement ou la densité du courant pour l’acier nu peut être différent(e).
5.4.4 Besoin en courant de protection
Le besoin en courant nécessaire doit être calculé pour optimiser la masse et le dimensionnement des
anodes galvaniques ou la capacité des systèmes à courant imposé. Le besoin en courant de protection, I ,
e
de chaque composant (élément) de l’ouvrage à protéger cathodiquement est égal à:
IA=⋅ J
ee ce
où
A est la surface de la zone individuelle, en mètres carrés;
e
J est la densité du courant de protection nécessaire pour le composant considéré, en ampères
ce
par mètre carré.
10 © ISO 2012 – Tous droits réservés
Le besoin en courant de protection, I , de chaque zone de protection cathodique est donc égal à la somme
z
des besoins en courant de chacun des composants de la zone considérée:
z
II=
z ∑ e
où I est le besoin en courant de protection de chacun des composants de la zone de protection cathodique
e
considérée, en ampères.
NOTE 1 En ce qui concerne la détermination du besoin en courant, il convient de considérer l’amplitude totale
de la marée astronomique, mais la zone immergée du système de protection cathodique normalement considérée
est celle qui s’étend du niveau moyen de la mer (mi-marée) jusqu’au fond marin. La surface utilisée dans le calcul
de la valeur I ci-dessus, utile pour la conception des systèmes par anodes galvaniques, peut être limitée à la
e
surface au-dessous du niveau moyen de la mer (MSL). Ceci s’explique par la capacité de ces systèmes à augmenter
leur débit de courant à mesure que les potentiels de l’ouvrage par rapport à l’électrolyte deviennent moins négatifs
et par l’effet de moyenne exercé par les marées hautes et basses sur le besoin en courant. Pour ce qui est de la
conception des systèmes à courant imposé, qui doivent être dimensionnés en prévision du besoin en courant
maximal, la surface utilisée dans le calcul de la valeur I ci-dessus peut inclure la zone correspondant au HAT.
e
NOTE 2 Pour les rideaux de palplanches en acier sans protection cathodique de la face arrière, il convient de
prendre des provisions de courant si les anodes sont placées en des endroits où du courant va circuler vers cette
face arrière. Il convient d’accorder une attention particulière aux extrémités des rideaux de palplanches en acier
qui ne sont pas reliées à d’autres pieux protégés cathodiquement. Voir Annexe A.
NOTE 3 Il convient de prendre des provisions de courant pour des composants métalliques reliés à l’ouvrage
susceptibles de recevoir un certain courant de la protection cathodique; il peut s’agir par exemple de systèmes de
mise à la terre ou de canalisations d’approvisionnement en eau et en gaz. Voir Annexe A.
Il convient de procéder à une évaluation des besoins en courant des chaînes non isolées électriquement
de l’ouvrage et d’ajouter cette valeur à I , le cas échéant. Cette évaluation est nécessaire pour assurer une
z
protection cathodique efficace, même si le potentiel atteint sur les chaînes (et leur protection) dépend de la
qualité réelle de la continuité électrique entre les chaînes et l’ouvrage et entre les maillons de chaque chaîne.
Le calcul du besoin en courant doit inclure les éléments en acier tels que les écrans de protection et les
échelles qui font partie de l’ouvrage et sont situés dans les zones immergées de l’ouvrage.
5.5 Systèmes de protection cathodique
Il existe deux types de protection cathodique:
— le système à courant imposé;
— le système de protection par anodes galvaniques.
Une combinaison des deux systèmes est parfois utilisée (système hybride).
Le choix du système le mieux approprié dépend d’une série de facteurs (voir l’ISO 12473).
NOTE Pour les installations portuaires, la préférence est généralement donnée aux systèmes de protection
par anodes galvaniques en raison de leur fiabilité éprouvée, de leur robustesse et de leur simplicité, de leurs faibles
exigences de maintenance et de leur très faible niveau d’interaction avec les navires à quai. Les systèmes à courant
imposé sont privilégiés uniquement pour les ouvrages qui sont équipés de dispositifs dédiés de surveillance, de
contrôle et de maintenance de la protection cathodique, qui disposent d’une source de courant électrique et,
de manière générale, les ouvrages ayant d’importants besoins en courant. Les ports en eau saumâtre peuvent
nécessiter des systèmes à courant imposé si la résistivité de l’eau dépasse fréquemment les valeurs auxquelles
les anodes galvaniques fonctionnent de manière fiable et efficace. Il est recommandé que le propriétaire et/ou
exploitant de l’ouvrage ait une idée juste des exigences en personnel et des coûts que peuvent représenter la
surveillance, le contrôle et la maintenance d’un système de protection cathodique pendant toute sa durée de vie
avant de se décider pour un système de protection par anodes galvaniques ou pour un système à courant imposé.
Pour la protection des faces arrière des rideaux de palplanches en acier et des surfaces intérieures des caissons,
un système à courant imposé peut être indiqué en raison de sa fiabilité; c’est aussi le plus pratique.
----------
...
Frequently Asked Questions
ISO 13174:2012 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Cathodic protection of harbour installations". This standard covers: ISO 13174:2012 defines the means to be used to ensure that cathodic protection is efficiently applied to the immersed and driven/buried metallic external surfaces of steel port, harbour, coastal and flood defence installations and appurtenances in seawater and saline mud to provide protection from corrosion. ISO 13174:2012 specifies cathodic protection of fixed and floating port and harbour structures. This includes piers, jetties, dolphins (mooring and berthing), sheet or tubular piling, pontoons, buoys, floating docks, lock and sluice gates. It also specifies cathodic protection of the submerged areas of appurtenances, such as chains attached to the structure, when these are not electrically isolated from the structure. ISO 13174:2012 is to be used in respect of cathodic protection systems where the anodes are exposed to water or saline mud. For buried areas, typically in soil or sand filled areas behind piled walls or within filled caissons, which may be significantly affected by corrosion, specific cathodic protection design and operation requirements are defined in EN 12954, the anodes being exposed to soils. ISO 13174:2012 does not cover the cathodic protection of fixed or floating offshore structures (including offshore loading buoys), submarine pipelines or ships. ISO 13174:2012 does not include the internal protection of surfaces of any components such as ballast tanks, internals of floating structures flooded compartments of lock and sluice gates or the internals of tubular steel piles. ISO 13174:2012 covers the cathodic protection of structures fabricated principally from bare or coated carbon and carbon manganese steels. As some parts of the structure may be made of metallic materials other than carbon steels, the cathodic protection system should be designed to ensure that there is a complete control over any galvanic coupling and minimize risks due to hydrogen embrittlement or hydrogen-induced cracking (see ISO 12473 ). ISO 13174:2012 does not address steel reinforced concrete structures (see EN 12696). ISO 13174:2012 is applicable to the whole submerged zone in seawater, brackish waters and saline mud and related buried areas which can normally be found in port, harbour, coastal and flood defence installations wherever these structures are fixed or floating. For surfaces which are alternately immersed and exposed to the atmosphere, the cathodic protection is only effective when the immersion time is long enough for the steel to become polarized. Typically, effective cathodic protection is achieved for all surfaces below mid tide. For structures such as sheet steel and tubular steel piles that are driven into the sea bed or those that are partially buried or covered in mud, ISO 13174:2012 is also applicable to the surfaces buried, driven and exposed to mud which are intended to receive cathodic protection along with surfaces immersed in water. Cathodic protection may also be applied to the rear faces of sheet steel piled walls and the internal surfaces of filled caissons. Cathodic protection of such surfaces is specified by EN 12954.
ISO 13174:2012 defines the means to be used to ensure that cathodic protection is efficiently applied to the immersed and driven/buried metallic external surfaces of steel port, harbour, coastal and flood defence installations and appurtenances in seawater and saline mud to provide protection from corrosion. ISO 13174:2012 specifies cathodic protection of fixed and floating port and harbour structures. This includes piers, jetties, dolphins (mooring and berthing), sheet or tubular piling, pontoons, buoys, floating docks, lock and sluice gates. It also specifies cathodic protection of the submerged areas of appurtenances, such as chains attached to the structure, when these are not electrically isolated from the structure. ISO 13174:2012 is to be used in respect of cathodic protection systems where the anodes are exposed to water or saline mud. For buried areas, typically in soil or sand filled areas behind piled walls or within filled caissons, which may be significantly affected by corrosion, specific cathodic protection design and operation requirements are defined in EN 12954, the anodes being exposed to soils. ISO 13174:2012 does not cover the cathodic protection of fixed or floating offshore structures (including offshore loading buoys), submarine pipelines or ships. ISO 13174:2012 does not include the internal protection of surfaces of any components such as ballast tanks, internals of floating structures flooded compartments of lock and sluice gates or the internals of tubular steel piles. ISO 13174:2012 covers the cathodic protection of structures fabricated principally from bare or coated carbon and carbon manganese steels. As some parts of the structure may be made of metallic materials other than carbon steels, the cathodic protection system should be designed to ensure that there is a complete control over any galvanic coupling and minimize risks due to hydrogen embrittlement or hydrogen-induced cracking (see ISO 12473 ). ISO 13174:2012 does not address steel reinforced concrete structures (see EN 12696). ISO 13174:2012 is applicable to the whole submerged zone in seawater, brackish waters and saline mud and related buried areas which can normally be found in port, harbour, coastal and flood defence installations wherever these structures are fixed or floating. For surfaces which are alternately immersed and exposed to the atmosphere, the cathodic protection is only effective when the immersion time is long enough for the steel to become polarized. Typically, effective cathodic protection is achieved for all surfaces below mid tide. For structures such as sheet steel and tubular steel piles that are driven into the sea bed or those that are partially buried or covered in mud, ISO 13174:2012 is also applicable to the surfaces buried, driven and exposed to mud which are intended to receive cathodic protection along with surfaces immersed in water. Cathodic protection may also be applied to the rear faces of sheet steel piled walls and the internal surfaces of filled caissons. Cathodic protection of such surfaces is specified by EN 12954.
ISO 13174:2012 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 47.020.99 - Other standards related to shipbuilding and marine structures; 77.060 - Corrosion of metals. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
You can purchase ISO 13174:2012 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
ISO 13174:2012 is a standard that outlines the methods for effectively applying cathodic protection to steel port, harbour, coastal, and flood defence installations in seawater and saline mud. It specifies the requirements for cathodic protection of various structures, including piers, jetties, buoys, and lock gates. The standard does not cover offshore structures, submarine pipelines, or ships. It also does not address the protection of components like ballast tanks or the internal surfaces of tubular steel piles. ISO 13174:2012 is applicable to structures made of carbon and carbon manganese steels, and measures should be taken to prevent galvanic coupling and hydrogen-related risks. The standard applies to both submerged and buried areas, including those exposed to mud. Cathodic protection can be applied to sheet steel piled walls and filled caissons as specified by EN 12954.
기사 제목: ISO 13174:2012 - 항만 설비의 음극 방식 방식 보호 기사 내용: ISO 13174:2012는 강철 항만, 항만, 연안 및 침수방어 설비 및 부착물의 표면에 침수되고 주행/매설된 음극적 방식 방식으로부터 부식 보호를 제공하기 위한 효율적인 응용을 보장하기 위해 사용되는 수단을 정의합니다. ISO 13174:2012는 고정 및 부동 항구 및 항만 구조물의 음극 방식 방식을 명시합니다. 이는 부두, 제티, 돌핀 (모비 및 부두), 시트 또는 관 상파이팅, 부두, 부표, 부유식 도크, 환수문 및 배수창문을 포함합니다. 또한, 이는 구조물로부터 전기적으로 격리되지 않은 경우의 사슬과 같은 부착물의 침수 부분에 대한 음극 방식 방식도 명시합니다. ISO 13174:2012는 수족, 모래로 채워진 영향을 크게 받을 수 있는 물결벽 또는 주입 방에 흔히 발견되는 묻힌 영역을 위한 묻힌 부분에 대한 비록 특정한 응용 전지 설계 및 운용 요구사항을 정의하는 EN 12954에서 묻힌 부분에 적용됩니다. ISO 13174:2012는 고정 또는 부동해상 구조물 (해상 로딩 부어 포함), 잠수 파이프라인 또는 선박의 음극 방식 방식을 다루지 않습니다. ISO 13174:2012는 비열대 또는 염분 수로, 염물 산간지 및 염색지에서 발견될 수 있는 포트, 항만, 연안 및 침수방어 설비에 부착되는 전부의 침수 영역에 적용됩니다. 대기 중에서 번갈아가며 침수되고 노출되는 표면에 대해서는 강철이 구려지기 충분히 오랜 시간이 소요될 때에만 음극 방식 방식이 효과적입니다. 일반적으로, 효과적인 음극 방식 방식은 저조 북작 이하의 모든 표면에 대해 실현됩니다. 해저에 박힌 시트 스틸 및 튜브 스틸 파일과 같이 일부분이 해저에 박히거나 진흙으로 덮여 있는 구조물에 대해서도 ISO 13174:2012는 수면에 닿은 표면과 함께 음극 방식 방식을 받아야 할 영역에 적용됩니다. 사양화된 EN 12954에 의해 지정된 대로 시트 강철 스파이크 벽의 후면 및 액체 덮개부의 내부 표면에도 음극 방식 방식이 적용됩니다.
記事のタイトル：ISO 13174:2012 - 港湾設備の陰極保護 記事の内容：ISO 13174:2012は、海水や塩分の泥において、鋼鉄製の港湾、海岸、洪水防止施設の沈没および駆動/埋設された金属外部表面に陰極保護が効率的に適用されることを確認する手段を定義しています。ISO 13174:2012では、固定および浮体式の港湾構造物の陰極保護を規定しています。これには、桟橋、岸壁、ドルフィン（係留および係船）、シートまたはチューブ状のパイル、ポントン、ブイ、浮体ドック、ロックおよび水門などが含まれます。また、構造物から電気的に分離されていない場合の、チェーンなどの付属装置の水中部位の陰極保護も規定しています。ISO 13174:2012は、アノードが水または塩分の泥にさらされる陰極保護システムに関するものであり、通常、地中の領域（主に杭壁の後ろの土壌または砂で満たされた領域または充填ケーソン内の領域など）において著しく腐食の影響を受ける可能性がある場合は、EN 12954で特定の陰極保護設計と運用要件が定義されています。ISO 13174:2012は、油田貯蔵槽、浮体構造物の内部、ロックおよび水門の水中部位またはチューブ状鋼パイルの内部など、いかなる構成部品の表面の内部保護も対象としていません。ISO 13174:2012は、主に裸か覆われた炭素鋼および炭素マンガン鋼から製造された構造物の陰極保護をカバーしています。構造物の一部が炭素鋼以外の金属材料である場合は、ガルバニックカップリングを完全に制御し、水素脆化または水素誘起クラックリングに関連するリスクを最小限に抑えるために、陰極保護システムの設計が行われなければなりません（ISO 12473を参照）。ISO 13174:2012は、鉄筋コンクリート構造物（EN 12696を参照）の保護については触れていません。ISO 13174:2012は、通常、固定または浮体式の構造物が存在する港湾、海岸、洪水防止施設の水中領域、塩水、泥が含まれる埋設領域に適用されます。大潮以下の水域で有効な陰極保護が実現され、海水中に設置されたシート鋼やチューブ鋼パイルなどの構造物や一部が埋設・駆動され、泥に覆われている表面にも適用されます。シート鋼の壁後面や充填ケーソンの内部表面にも陰極保護が適用され、それはEN 12954によって規定されます。
기사 제목: ISO 13174:2012 - 항만 설치물의 카소디양극 보호 기사 내용: ISO 13174:2012는 철강으로 만들어진 항구, 해안, 방수 설치물의 잠수 및 주행/매설된 금속 외부 표면에 효과적으로 카소디양극 보호가 적용될 수 있도록 하는 수단을 정의합니다. ISO 13174:2012는 고정 및 부동형 항만 구조물의 카소디양극 보호를 규정합니다. 이에는 부두, 부력 및 정박용 돌핀, 시트 또는 튜브식 말뚝, 폰툰, 부표, 부동도크, 락 및 길측문 등이 포함됩니다. 또한 구조물로부터 분리되지 않은 체인과 같은 부속물의 잠수된 영역에도 카소디양극 보호가 규정됩니다. ISO 13174:2012는 물이나 염분이 포함된 환경에서 어노드가 노출되는 카소디양극 보호 시스템에 대해 사용됩니다. 일반적으로 토양 또는 모래로 채워진 구역에 대해서는 EN 12954에서 정의한 카소디양극 보호 설계와 작동 요건이 명시되어 있으며, 이 경우 어노드가 토양에 노출됩니다. ISO 13174:2012는 해상 구조물(해상 로딩 부이 포함), 해저 파이프라인 또는 선박에 대한 카소디양극 보호를 다루지 않습니다. ISO 13174:2012는 배드베스트 탱크, 부유 구조물 내부, 락 및 길측문 침수 구획 또는 튜브식 철강 말뚝의 내부 표면과 같은 구성 요소의 내부 보호 또한 다루지 않습니다. ISO 13174:2012는 대부분 매트 또는 도장처리된 탄소 및 탄소 망간강으로 제작된 구조물의 카소디양극 보호를 다룹니다. 구조물의 일부는 탄소강 이외의 금속 재료로 만들어질 수 있으므로 카소디양극 보호 시스템은 갤바닉 결합을 완전히 통제하고 수소 취 Brittlement 또는 수소 유도 균열로부터의 위험을 최소화하기 위해 설계되어야 합니다(ISO 12473 참조). ISO 13174:2012는 강철이 강화된 콘크리트 구조물(EN 12696 참조)에 대해 다루지 않습니다. ISO 13174:2012는 일반적으로 항구, 해안, 방수 설치물에서 고정형 또는 부동형 구조물이 있는 잠수존, 염수, 염분이 포함된 점토 및 관련 매설된 구역에 적용됩니다. 대기 중에 번갈아 잠수하고 노출되는 표면에 대한 카소 디양극 보호는 강철이 편극될 수 있는 충분한 접촉 시간이 있을 때에만 효과적입니다. 일반적으로 모래에 매설되거나 일부 매몰되거나 진흙에 덮인 시트강 및 튜브강 말뚝과 같은 구조물에 대해서도 ISO 13174:2012는 물에 잠긴 표면과 함께 카소디양극 보호를 받도록 규정됩니다. 카소디양극 보호는 이종재 말뚝벽의 후면과 채워진 통영의 내부 표면에도 적용될 수 있습니다. 이러한 표면의 카소디양극 보호는 EN 12954에서 정의됩니다.
ISO 13174:2012 is a standard that defines the requirements for efficiently applying cathodic protection to steel port, harbour, coastal, and flood defense installations and their components in seawater and saline mud. It covers cathodic protection of fixed and floating structures such as piers, jetties, pontoons, locks, and sluice gates, as well as submerged areas and chains attached to the structures. The standard does not include the protection of offshore structures, pipelines, or ships, nor does it cover internal protection of components like ballast tanks. It applies to structures made primarily of carbon and carbon manganese steels, and any other metallic materials must be considered to avoid galvanic coupling and hydrogen-related risks. The standard is applicable to submerged and buried areas in seawater, brackish waters, and saline mud. Effective cathodic protection is achieved below mid tide, and it can also be applied to buried and driven surfaces as well as internal surfaces of filled caissons, as specified by EN 12954.
記事タイトル：ISO 13174:2012 - 港湾施設の陰極保護 記事内容：ISO 13174:2012は、海水と塩性泥に浸漬された鋼鉄製の港湾、航港、沿岸、防洪設備および付属品の外部金属表面に対する効果的な陰極保護の適用手段を定義しています。ISO 13174:2012は、固定および浮遊する港湾施設の陰極保護を規定しています。これには桟橋、ジェッティ、ドルフィン（係留および係船）、シートまたは管状パイリング、ポントン、ブイ、フローティングドック、ロックおよび斗門の陰極保護が含まれます。また、これらが構造物から電気的に絶縁されていない場合、鎖などの付属品の水没部分に対する陰極保護も規定しています。ISO 13174:2012は、水や塩性泥にさらされる陰極保護システムに関して使用されます。土壌または砂埋め壁や充填されたケーソンなどの埋設エリアでは、通常腐食の影響を受ける可能性が高いため、EN 12954で具体的な陰極保護設計および運用要件が定義されています。ISO 13174:2012は、油井浸透浮体ブイを含む固定または浮動海洋構造物、海底パイプライン、船舶の陰極保護は扱っていません。ISO 13174:2012は、通常港湾、航港、沿岸および防洪施設に見られる浸漬ゾーン全体、塩水、汽水域、塩性泥ならびにそれに関連する埋設エリアに適用されます。大気中では交互に浸漬されて露出する表面に対しては、鋼鉄が極化するのに十分な時間がかかる場合にのみ陰極保護が効果的です。通常、効果的な陰極保護は半潮時以下の全表面に対して達成されます。海底に打ち込まれるシートスチールや円管スチールパイルなど、部分的に埋没したり泥で覆われたりする構造物に対しても、ISO 13174:2012は水中に浸された表面と一緒に陰極保護を提供することができます。シート鋼製パイルウォールの後面および充填ケーソンの内部表面には、EN 12954によって指定された陰極保護が適用されます。
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...