90618.1.072_protecciÓn catÓdica

PDVSA N° TITULO

REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 4–II

� PDVSA, 1983

90618.1.072 PROTECCION CATODICA

PARA APROBACION

Eliecer Jiménez Alejandro NewskiAGO.93 AGO.93

GUIA DE INGENIERIA

AGO.930 22 L.T

MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO

ESPECIALISTAS

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PROTECCION CATODICA AGO.930

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Indice1 ALCANCE 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 DEFINICIONES 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 CORROSION ELECTROQUIMICA 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 PRINCIPIOS DE LA PROTECCION CATODICA 3. . . . . . . . . . . . . . .

5 CRITERIOS DE PROTECCION CATODICA 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 FUENTES DE CORRIENTE CONTINUA PARA PROTECCION CATODICA 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Anodos Galvánicos (Anodos de Sacrificio) 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Sistemas de Corriente Impresa 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 FUNCION DEL REVESTIMIENTO 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 METODOS DE LEVANTAMIENTO USADOS EN PROTECCION CATODICA 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Tipo de Levantamiento 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Mediciones de Potencial 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Caída de Tensión IR (Flujo de Corriente) 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Mediciones de la Resistividad del Suelo (o Agua) 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.5 Levantamientos de Requerimientos de Corriente 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 APLICACION DE PROTECCION CATODICA PARA EL EQUIPO DEPRODUCCION DE PETROLEO Y GAS 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 Revestimientos de Pozos 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Recipientes y Equipos no Enterrados 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Tanques de Almacenamiento de Petróleo 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 Estructuras para Perforación y Producción Costa Afuera 18. . . . . . . . . . . . .

10 INTERFERENCIA DE LA PROTECCION CATODICA 21. . . . . . . . . . .

http://webapp.intevep.pdv.com/santp

http://webapp.intevep.pdv.com/santp/mid/indice_mid.htm

http://www.intevep.pdv.com/santp/mid/vol04-2/indice_vol04-2.htm

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1 ALCANCEEsta guía de ingeniería describe algunos de los métodos y procedimientosbásicos de diseño, utilizados en el control de corrosión en los equipos deproducción, almacenamiento y transporte de crudo y combustible, mediante laaplicación de protección catódica en dichos equipos.

2 DEFINICIONES

2.1 La protección catódica es la técnica utilizada para reducir la corrosión desuperficies metálicas mediante el paso de corriente catódica suficiente, que hagaque la proporción de disolución de ánodos sea despreciable. Puesto en términosmás sencillos, es el uso de electricidad de corriente directa proveniente de unafuente exterior, a fin de contrarrestar la descarga de corriente corrosiva en áreasanódicas de una estructura metálica, inmersa en un medio conductivo, oelectrólito, tal como tierra y agua. Cuando un sistema de protección catódico estainstalado adecuadamente, todas las porciones de la estructura protegidarecolectan corriente del electrólito que está alrededor y la superficie totalexpuesta llega a ser una sola área catódica.

2.2 La protección catódica se utiliza sólo para controlar la corrosión resultante de unflujo significante de corriente directa, desde un área de la estructura (el áreaanódica), a través de un electrólito, a otra área de la misma ( el área catódica).Esto se denomina corrosión electroquímica. El área anódica, donde ocurre ladescarga al electrólito, se corroe; por el contrario, el área catódica toma lacorriente y no se produce corrosión; así el elemento queda protegidocatódicamente.

3 CORROSION ELECTROQUIMICA

3.1 La corrosión electroquímica puede producirse natural o artificialmente. Lasegunda es conocida como “electrólisis”, aunque este término es utilizadoerróneamente para ambos tipos. La “electrólisis” proviene de corrientes eléctricascontinuas desviadas que descargan en tierra o agua (el electrólito). Al tomar estascorrientes de un electrólito en un área de la estructura (no perteneciente a la redeléctrica del sistema de protección catódica) y descargarlas en otra área de laestructura, ocurre corrosión electroquímica en el área de descarga (anódica) y ungrado de protección catódica resulta en el área colectora (catódica) de laestructura.

3.2 La corrosión electroquímica producida naturalmente es el problema diariouniversal en la producción de petróleo; el mismo es prevenido o aliviado medianteel uso de protección catódica.




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4 PRINCIPIOS DE LA PROTECCION CATODICA

4.1 Las corrientes de corrosión electroquímica pueden ser invertidas mediante unaaplicación adecuada de protección catódica. Esto hace a toda la estructuracatódica, eliminando las áreas anódicas naturales con corriente continua impresaen la estructura, desde un ánodo externo de mayor potencia.

4.2 La protección catódica no necesariamente elimina la corrosión. Sin embargo,transfiere la corrosión de la estructura protegida y la concentra en algún otro puntoconocido donde la descarga de corriente del (los) ánodo (s) puede ser diseñadapara larga vida y fácil reemplazo.

4.3 La protección catódica es efectiva solo en la superficie del metal expuesto almismo electrólito que el ánodo.

5 CRITERIOS DE PROTECCION CATODICA

5.1 A través del tiempo se han desarrollado diversos criterios para establecer laefectividad de la aplicación de la protección catódica en estructuras. Las de usomás común incluyen mediciones de tensión (diferencias en potencial) entre laestructura protegida y el electrólito.

5.2 Probablemente los criterios más usados utilizan el electrodo de sulfatocobre–cobre, como una media celda de referencia. Este electrodo consistesimplemente de una barra de cobre inmersa en una solución saturada de sulfatode cobre, introducidas en un cilindro plástico con un contacto poroso en elextremo inferior (para que haga contacto por el electrólito) y la barra de cobresobresaliendo al exterior (para conexión con el voltímetro medidor de altaresistencia o potenciómetro).

5.3 La experiencia ha demostrado que cuando se ha alcanzado una lectura, deestructura a electrólito, de –0,85 voltios o más negativo, relativa al electrodo desulfato cobre–cobre, productos de la aplicación de corriente de proteccióncatódica, la corrosión sustancialmente cesa en estructuras de acero en suelosnaturales y en agua. La sobreprotección del acero como es la producción depotenciales mucho mayores (más positivos) de –0,85 voltios, no es generalmentedañino, pero si es un desperdicio y puede dañar algunas capas de la estructura,especialmente las capas delgadas de revestimiento.

5.4 Un criterio asociado para el acero, es cambiar el potencial de 300 milivoltios(0,300 volts.) en la dirección negativa, o catódica, de su valor inicial (potencianatural).




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5.5 Es posible en muchos casos, una observación visual directa de la efectividad dela protección catódica, o bien la colocación de muestras del mismo metal en laestructura protegida para hacer revisiones periódicas del grado de efectividad dela corriente protectora aplicada.

5.6 Finalmente, donde la experiencia haya demostrado que una determinadadensidad de corriente ha sido efectiva para proteger el acero en un ambiente dadorelativamente uniforme, entonces esta densidad de corriente, aplicadauniformemente, puede ser considerada como un criterio indirecto de protección.Las densidades de corriente de 1 miliamperio por pie cuadrado de tubería deacero sin revestir dará la respuesta de potencial deseada en la mayoría de lossuelos. En agua salada, se requieren usualmente entre 6 y 8 miliamperios por piecuadrado para proteger las áreas de corrosión en las estructuras de acero. Losefectos de polarización y amperio–hora tienden a reducir la densidad de corrienterequerida a aproximadamente la mitad del valor inicial.

5.7 Otro criterio es usar 100 MV entre los potenciales de “ON–OFF”.

5.8 En general, el potencial máximo de protección para tubos revestidos debe ser –2.0 voltios.

5.9 La influencia del IxR (caída de tensión del electrólito) debe ser considerada parala aplicación del criterio de – 0,85 V.

6 FUENTES DE CORRIENTE CONTINUA PARA PROTECCIONCATODICA

6.1 Dos medios para suministrar la corriente necesaria de protección catódica son:

6.1.1 Anodos galvánicos, directamente conectados a la estructura a ser protegida, y

6.1.2 Anodos de corriente impresa, que son relativamente inertes y requieren de unafuente de energía de corriente directa para forzar el flujo de corriente.

6.2 Anodos Galvánicos (Anodos de Sacrificio)

6.2.1 Estos ánodos son aleaciones especiales, de alta pureza, de magnesio, zinc yaluminio, que poseen alto potencial, suficiente para desarrollar flujo de corrienteútil a través del electrólito hacia la estructura a ser protegida. El principio es el dela celda de corrosión de metales diferentes, y la razón por la cual el magnesio yel zinc trabajan tan bien es ilustrada por sus posiciones relativas en las seriesgalvánicas prácticas de la Tabla l. El uso de ánodos galvánicos de aleación de




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aluminio es hasta el presente, limitado a agua salada, donde estos trabajan muybien. Los ánodos de aluminio han sido probados en tierra, pero hasta ahora nose han puesto en práctica para este uso.

6.2.2 Los ánodos de magnesio se usan más en tierra debido a su alto potencialimpulsor. El zinc es aplicado mayormente en terrenos de baja resistividad y agua.El aluminio como ya se ha mencionado, es excelente en agua salada y tiene laventaja adicional de poseer una capacidad de alta energía por libra de ánodo.Como comparación, para uso ordinario se consume magnesio a una relaciónaproximada de 17 libras por amperio por año; zinc a una relación de 26 libras; yuna aleación de aluminio excelentemente disponible desde el punto de vistacomercial, a solo 6,8 libras.

TABLA I

SERIES DE FUERZA ELECTROMOTRIZ DE METALES (1)

METAL VOLTIOS (2)Magnesio – 2,37

Aluminio – 1,66

Zinc – 0,76

Hierro – 0,44

Estaño – 0,14

Plomo – 0,13

Hidrógeno 0,00

Cobre + 0,34 a + 0,52

Plata + 0,80

Platino + 1,20

Oro + 1,50 a + 1,68

(1) Tomado del Handbook of Chemistry and Physics, 41 st edition, 1959 – 1960,Chemical Rubber Publishing Co., pág. 1733.

(2) Potencial de media celda en soluciones de sal, medidas con respecto alelectrodo de referencia de hidrógeno.




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TABLA II

SERIE GALVANICA PRACTICA

Metal Volts.(1)Magnesio puro comercialmente – 1,75

Aleación de magnesio, (6% Al, 3%Zn, 0,15% MN) – 1,6

Zinc – 1,1

Aleación de aluminio (5% zinc) – 1,05

Aluminio puro comercialmente – 0,8

Acero dulce (limpio pulido) – 0,5 a – 0,8

Acero dulce oxidado – 0,2 a – 0,5

Hierro Fundido (no grafitizado) – 0,5

Plomo – 0,5

Acero dulce en concreto – 0,2

Cobre, bronce, latón – 0,2

Hierro fundido alto silicio – 0,2

Acero laminado – 0,2

Carbón, grafito, coque + 0,3

(1) Potencial típico observado en terrenos neutrales y agua, medidos conrespecto al electrodo de referencia de sulfato de cobre.

6.3 Sistemas de Corriente Impresa

6.3.1 Para grandes cantidades de corriente se requiere, usualmente, algún sistema decorriente impresa. En una instalación típica de rectificadores en una tuberíaenterrada, la potencia C.A. es transformada y rectificada en corriente directa, laque luego es impresa en un “lecho de ánodos” de grafito u otro material inerte.El lecho de ánodos es conectado al terminal positivo (+) del rectificador mientrasque la tubería es conectada al terminal negativo (–), para completar el circuito.Este tipo de instalación normalmente genera de 10 a 100 amperios o más decorriente protectora en un punto determinado.

6.3.2 Otro tipo de ánodos usados (denominados ánodos de corriente impresa) sonaleaciones de hierro–silicio y chatarras de hierro, tales como tuberías o rieles. Elacero se consume rápidamente (aproximadamente a una tasa de descarga de 20libras por amperio por año); los ánodos semi–inertes de grafito o hierro silicio seutilizan hoy en día casi exclusivamente en tierra. En agua salada se haincrementado el uso de un tipo de ánodo de aleación de 6% de antimonio – 1%plata, debido a su bajo consumo, generalmente 0,1 libras por amperio por año.




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Se pueden utilizar generadores termoeléctricos donde se manejen corrientesmenores.

6.3.3 En general los ánodos galvánicos (de sacrificio) se usarán en casos en que serequieran cantidades pequeñas de corriente protectora o bien que la corrienteesté bien distribuida, como por ejemplo a lo largo de una tubería sin revestir. Sinembargo, su uso está limitado, a tierra o agua de baja resistividad, de mane ra quela cantidad de corriente generada por ánodo sea de uso práctico. Los sistemasde corriente impresa por otro lado, pueden generar corrientes mucho mayores enun ambiente dado pero requieren de una fuente exterior de potencia.

6.3.4 Cuando se utilizan rectificadores como fuentes de potencia se produce el severoproblema de interferencia, por causa de las líneas sin protección. Cuando estoocurre, la línea extraña recibe protección donde la corriente entra al tubo, perose produce una corrosión acelerada donde la corriente sale del mismo. Si se haceuna conexión metálica apropiada entre las líneas con protección y sin protección(extrañas) el problema no se presenta. Esto significa, por supuesto, que ambasestructuras están recibiendo corrientes catódicas, y que la corriente requeridapara tener una protección adecuada es incrementada en forma equivalente.

6.3.5 En toda instalación de protección catódica es importante que los ánodos esténbien instalados de manera que haya una mínima resistencia eléctrica entre elánodo y el terreno alrededor del mismo. Donde sea posible, los ánodos, seubicarán en áreas de suelos de baja resistencia como en fosas de barro.Usualmente se coloca como relleno un material de baja resistencia alrededor delánodo.

7 FUNCION DEL REVESTIMIENTO

7.1 El revestimiento ha sido utilizado para controlar la corrosión electroquímica,obteniéndose resultados con varios grados de éxito. Si se consiguiera unrevestimiento, a un costo razonable, el cual constituyera una buena barrera deaislamiento eléctrico entre la estructura y el electrólito, y este revestimientopudiera aplicarse y permanecer en condición perfecta, sin rupturas o superficiesno protegidas, entonces no se necesitará otra forma para el control de corrosión.Las celdas de corrosión podrían, en efecto, ser desconectadas.

7.2 Prácticamente todo tipo de revestimiento desarrolla imperfecciones, y se producecorrosión en las rupturas de la barrera de aislamiento más a menudo a una tasaacelerada en la pequeña área de metal expuesta. El revestimiento es, sinembargo, un arma muy efectiva en el control de la corrosión, y cuando se utilizajunto con la protección catódica, se puede obtener un control completo, con unmínimo de corriente aplicada.




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7.3 En muchos casos el revestimiento no puede ser justificado desde el punto de vistaeconómico, como medio para reducir el costo del control de la corrosión medianteprotección catódica. Un ejemplo está en las áreas sumergidas de las plataformasmetálicas costa afuera. Sin embargo, en muchos otros casos el revestimiento eseconómicamente indispensable, como el caso de tuberías enterradas de altapresión. Por supuesto, las líneas existentes, no revestidas, serán aceptadascomo tal, y son usualmente revisadas y protegidas sólo en los “puntos calientes”por razones económicas.

7.4 Generalmente el revestimiento de tuberías es grueso, elaborado de materialbituminoso aplicado en caliente, con varios refuerzos y envolturas. Se puedenaplicar materiales similares en tanques enterrados o en el fondo de los tanques.Esto puede tener un 99% o más de efectividad, al proteger el metal del contactocon la tierra o el agua, y reducir la cantidad de corriente de protección catódicarequerida.

7.5 Las capas delgadas de revestimiento son también utilizadas con bastantefrecuencia. Se ha logrado un gran progreso en el desarrollo de cintas adhesivaspara revestimiento, por lo que son muy utilizados hoy en día, mientras que elrevestimiento convencional de capas delgadas de vinil y epóxicos se utilizan parael revestimiento interno de tuberías, tanques y recipientes en campos petroleros.Mientras que las cintas adhesivas dan resultados similares en los revestimientosbituminosos aplicados en caliente sobre tuberías, el vinil y epóxicos serántratados con cuidado al aplicarse protección catódica.

7.6 Las cubiertas de cemento son frecuentemente usadas alrededor de la tubería derevestimiento de los pozos y en el interior de tuberías que transporten aguascorrosivas. Su efectividad en el control de la corrosión va relacionada con suespesor y continuidad de cubrimiento. Estas capas son relativamenteconductoras, y las mismas no reducen los requerimientos de corriente deprotección catódica, casi tanto como lo hacen los revestimientos convencionales.

7.7 Los revestimientos calcáreos se desarrollan lentamente en estructuras conprotección catódica, con el paso del tiempo. Mientras que son revestimientos muypobres en el sentido convencional, estos pueden reducir los requerimientos decorriente en 50% o más con el tiempo, y son muy útiles para distribuir la corrientea través de una tubería no revestida, con protección catódica, o en una tuberíade revestimiento de pozo.




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8 METODOS DE LEVANTAMIENTO USADOS EN PROTECCIONCATODICA

8.1 Tipo de LevantamientoDeterminar la necesidad y la aplicabilidad, de la protección catódica, requiere deexperiencia e instrumentación especial. Dado que tanto la corrosión como laprotección catódica son en esencia electroquímica, el levantamiento de laprotección catódica para corrosión consiste esencialmente de una seriecorrelativa y bien organizada de mediciones eléctricas, siendo las másimportantes las que se mencionan a continuación:

8.1.1 Medición del potencial entre la estructura y el electrolito.

8.1.2 Medición de la caída de tensión IxR (flujo de corriente), bien sea de la mismaestructura o en el electrólito circundante.

8.1.3 Medición de la resistencia del electrólito (resistividad).

8.1.4 Levantamiento de requerimientos de corriente de protección.

8.2 Mediciones de Potencial

8.2.1 Estas lecturas son dadas generalmente en milivoltios o en voltios. Debido a quela tensión es realmente una diferencia de dos potenciales, “el potencial” tal comoes registrado es una lectura de tensión entre la estructura investigada y unadecuado electrodo de referencia (Comúnmente una media celda de CU/CUSO4) ubicado en el electrólito cercano a la estructura. Los valores típicos depotencial para diferentes metales en suelo neutro o en agua, medidos conrespecto al electrodo de referencia cobre–sulfato de cobre, son presentados enla Tabla l.

8.2.2 Las “estructuras” pueden ser, por supuesto cualquier instalación sumergida o encontacto con tierra y agua. Es más fácil para efectos de esta sección específicaseleccionar como punto de discusión un tipo de estructura, tubería de acerosubterránea, entendiéndose que la discusión se aplica a cualquier “estructura” enel mismo medio ambiente.

8.2.3 Los potenciales encontrados usualmente varían entre pocos milivoltios y variosvoltios, y para obtener una medición exacta del potencial contra un electrodo dereferencia CU/CUSO4 o algún otro, se utilizará un instrumento de altasensibilidad.

8.2.4 Este medidor sensible más de dos electrodos de referencia, (usualmenteCU/CUSO4), cables para ensayos y dispositivos para conexión por el equipomínimo requerido para el estudio de tensión o diferencia de potencial.




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8.2.5 Al hacer el estudio, la estructura se conecta mediante conductores verticales, através de cajas de válvulas, o usando un dispositivo para conexión como porejemplo una barra de conexión. Es de suma importancia que se establezca unabuena conexión eléctrica de baja resistencia a la estructura enterrada. El terminalnegativo del voltímetro se conecta a través de conductores adecuados al contactode la tubería y el terminal positivo es conectado al electrodo de referencia. Si seutiliza el electrodo de cobre–sulfato de cobre, la tubería mostrará polaridadpositiva. El potencial de la estructura se toma con el electrodo firmementeenterrado directamente sobre el suelo encima de la estructura. Se registra elpotencial estructura – a tierra (P/E). Este procedimiento se repite a intervalosadecuados a lo largo de todo el sistema estudiado. Las áreas de mayor potencialpositivo indican áreas anódicas o corrosivas.

8.3 Caída de Tensión IR (Flujo de Corriente)

8.3.1 La dirección del flujo de corriente directa en la estructura (tubería) puede serdeterminada usando un milivoltímetro o un potenciómetro. El área o punto dondela corriente fluye desde la estructura a tierra es donde se está produciendocorrosión. Esto se puede detectar fijándose en la dirección y magnitud del flujode corriente en la tubería. El punto en el que se alcanza un valor máximo y secambia la dirección del flujo es el punto en el que se produce corrosión. Lamagnitud del flujo de corriente, la cual puede ser calculada o estimada de laslecturas de milivoltio y la resistencia de la tubería entre los puntos de conexión,da una aproximación de la pérdida de metal por año.

a. La corrosión puede aun ocurrir en la ausencia de flujo de corriente medible en laestructura debido a la acción del elemento entre los puntos de conexión. Por estarazón la medición del flujo de corriente en la estructura es más útil en lalocalización de áreas anódicas voluminosas.

b. Debido a que pueden hacerse mediciones tan bajas como un milivoltio, laresistencia de los cables para ensayo y las conexiones con la estructura debenser bajos, en el orden de uno por ciento, comparado con la resistencia interior delvoltímetro.

c. Conociendo la resistencia de la tubería, el flujo de corriente puede ser calculadomediante la ley de Ohm, es decir, I = E/R, donde:

I = corriente en amperios

E = diferencia de potencial en voltios

R = resistencia de la tubería en Ohms (entre puntos de conexión)

d. Si la resistencia del tubo estudiado no es conocida, se puede estimar mediantetablas publicadas, para tubos de acero de diferente dimensión, o calibrando enel punto, imprimiendo una corriente conocida en una sección de prueba del tubo.




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8.3.2 Dado que la misma corriente que fluye en el tubo, fluye también en el terrenoadyacente, donde la resistencia mucho mayor del suelo produce lecturas demilivoltios de mayor magnitud que en el tubo, se utiliza ampliamente unamodificación de la técnica para tuberías enterradas no revestidas.

Este método se denomina el estudio de “potencial de superficie” o de “los doselectrodos” y requiere un voltímetro de alta resistencia o unvoltímetro–potenciómetro con un interruptor de cambio de polaridad, doselectrodos CU/CUSO4, y cables de ensayo apropiados. El grupo de estudio debellevar también un localizador de tubería y un medidor de resistividad de suelo yaque es esencial detenerse inmediatamente sobre el tubo y conocer la resistividaddel suelo en áreas anódicas.

8.3.3 Los dos electrodos CU/CUSO4, los cuales deben dar una lectura en el orden dedos milivoltios entre uno y otro, son colocados sobre el tubo a una distanciaadecuada, usualmente 20 pies, y la diferencia de potencial (en milivoltios) ypolaridad de los electrodos se lee en el medidor y se registra. Los electrodos son,en efecto, alternados a lo largo de la línea, manteniendo la separación delconjunto, y las lecturas de milivoltios y de polaridad registrados a lo largo de todala longitud del tubo estudiado. Debe notarse que los potenciales de tubo–a–tierrano son necesarios, aunque se pueden considerar deseables.

8.3.4 Las áreas anódicas y catódicas son identificadas como puntos de cambio depotencial. Debido a la importancia de las áreas anódicas, estas se identificandurante el curso del estudio; las mediciones de resistividad del suelo, usualmenteapareadas con las lecturas de milivoltios, se obtienen en cada punto. Estas lasnecesitará posteriormente el ingeniero de corrosión para interpretarcorrectamente la severidad de las áreas anódicas y seleccionar el número ytamaño de los ánodos necesarios para el cambio del flujo de corriente decorrosión en estos “puntos calientes”. La experiencia del ingeniero de corrosiónencargado es la más importante y ha sido un factor vital en el gran éxito obtenidocon esta técnica en miles de kilómetros de tubería no revestida, en los últimosaños.

8.4 Mediciones de la Resistividad del Suelo (o Agua)

8.4.1 Debido a que el flujo de corriente que va y viene del tubo ocurrirá generalmenteen las áreas donde la resistividad del suelo es menor, es lógico asumir que lasáreas de baja resistividad son anódicas. Este método, entonces, determinasolamente la oportunidad de que pueda ocurrir corrosión. No indicar si ocurre ono corrosión, o con que velocidad ocurre.

8.4.2 La técnica consiste en determinar la resistividad del suelo, expresada máscorrectamente como ohmios–centímetros, en áreas preseleccionadas a lo largode la tubería. La resistividad se puede determinar mediante el uso de un




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instrumento de cuatro polos, tal como el megger, o pruebas en un solo punto talescomo las barras Agra y Collins o el baston Sheppard. Los valores reales deresistividad por si solos usualmente tienen poco significado. La gran importanciade la información obtenida en el estudio, está en la diferencia en la resistencia delsuelo a lo largo de toda la línea. Algunas compañías han seleccionado 2000ohmios–centímetro como el valor ideal; para resistividades por debajo de estevalor se espera que habrá corrosión seria. Debe señalarse, sin embargo, que lacorrosión seria puede ocurrir también en tuberías sin revestir cuando se presenteun cambio brusco en la resistividad del suelo (por ejemplo de 5.000 a 50.000ohmios–centímetro).

8.4.3 Los resultados del levantamiento se utilizan para seleccionar las áreas deinstalación de sistemas de protección tales como revestimiento y proteccióncatódica.

8.5 Levantamientos de Requerimientos de Corriente

8.5.1 La cantidad real de corriente requerida para la protección catódica de unaestructura dada puede ser obtenida por el ingeniero de corrosión, a través dediferentes formas. En esta selección “protección catódica” debe implicar uncontrol total de la corrosión (como se evidencia al cumplir algunos criteriosseleccionados tales como potencial de –0,85 voltios para un electrodo deCU/CUSO4), más que una protección de un ”punto caliente”. El último tiene unlugar bien definido en el esquema económico de casos de tubería existente norevestida, lo cual casi nunca justifica un 100 por ciento de protección catódica.

8.5.2 Si la tubería no revestida, u otra estructura, descansa en tierra o en agua decaracterísticas generales conocidas, el ingeniero experimentado encargado dela corrosión, está totalmente en lo razonable, al diseñar un sistema de proteccióncatódica, basado en la aplicación de una densidad de corriente seleccionada, ala estructura (miliamperios/pie cuad.), asumiendo que él tiene la previsión dedistribuir esta corriente en forma adecuada.

8.5.3 En estructuras grandes, no revestidas, es muy poco práctico aplicartemporalmente la cantidad de corriente necesaria para alcanzar potenciales deprotección, de manera que el diseño es abordado usualmente en la base de ladensidad de corriente descrita anteriormente. En áreas donde no existeexperiencia previa (tales como aguas producidas, ríos contaminados o esteros,etc.) el uso de muestras para ensayos con un rango de densidades de lascorrientes aplicadas en un período de varias semanas o meses, ha sido útil paraalcanzar la densidad de corriente apropiada, en que se basa el diseño pleno.

8.5.4 En estructuras revestidas, tomando de nuevo una tubería como ejemplo, esposible establecer un punto de drenaje de protección catódica temporal ydeterminar cuanta corriente se necesitará para proteger bien sea la línea




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completa si es relativamente corta y está aislada de otras estructuras, o unaporción dada de la línea. En líneas largas, se pueden necesitar varias pruebas,especialmente si se anticipan diferencias sustanciales en la condición delrevestimiento y/o resistividad del suelo en áreas diferentes. Corrientes de pruebatemporales de hasta 10 amperios pueden ser aplicadas mediante una batería, yse pueden aplicar hasta 100 amperios con un generador para soldar. El “lecho deánodos” temporal usado para descargar la corriente de prueba en el suelo puedeser cualquier estructura no–crítica existente, no conectada eléctricamente a latubería bajo pruebas, tal como una sección abandonada de línea o tubería derevestimiento de pozos. En muchos casos se construirá un lecho de ánodostemporal para pruebas, de barras de acero, hojas de aluminio, o ánodos realeslos que pueden dejarse en sitio para una instalación permanente posterior oinstalarlos de manera tal que puedan ser removibles para usarse de nuevo. Esaconsejable ubicar los lechos de prueba, al menos para los consumos decorriente grandes, a una distancia de la tubería similar a la que pueda esperarsepara la instalación del lecho de ánodos permanente.

8.5.5 Los estudios en tuberías de revestimiento de pozos para la aplicación deprotección catódica pueden incluir varias técnicas de las descritas anteriormente.La herramienta del perfil de potencial de revestimiento de pozo es utilizada paraubicar inicialmente áreas anódicas y catódicas gruesas y luego determinar elefecto de las corrientes de protección catódica temporal aplicadas en el cabezaldel pozo.

8.5.6 Para conservar el tiempo de registro (así como el tiempo de paralización del pozode petróleo o gas que está siendo registrado), se hacen a menudo estimados decorriente predecida, existiendo una variedad de técnicas utilizadas para hacerestos estimados. Algunos operadores utilizan una regla práctica de ciertacantidad de corriente por unidad de área (1 ma por pie cuad. es una cantidadtípica) para llegar a un estimado para confirmación mediante el registro de perfilde tensión. Otros utilizan la técnica “E registro I”, descrita en el párrafo siguiente,para hacer sus estimados.

8.5.7 Esencialmente, el procedimiento del método de estudio “E registro I” consiste enaplicar incrementos crecientes de corriente a la tubería de revestimiento del pozopor intervalos fijos de tiempo, típicamente dos o tres minutos. Después de cadaintervalo de tiempo la corriente se interrumpe y se obtiene un potencialinstantáneo de “circuito abierto” del revestimiento al electrodo de referencia en lasuperficie. Estos datos, al ser graficados en papel semilogarítmico, da una curvasimilar a la que se muestra en la figura 1. Por consideraciones teóricas, lacorriente dada por la intersección de las dos porciones rectas de esta curva (puntoA en la Fig. 1.) debería indicar la corriente adecuada para polarizar, es decir,proteger el revestimiento. Por otras consideraciones, y debido a unageneralmente mejor correlación con el efecto de corrientes aplicadas en el perfil




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del potencial del revestimiento, ha sido más usual en la práctica utilizar el valorde corriente del primer punto que caiga en la segunda porción recta de la curva(Punto B) en el diseño de sistemas de protección catódica para revestimientos depozos.

9 APLICACION DE PROTECCION CATODICA PARA EL EQUIPODE PRODUCCION DE PETROLEO Y GAS

9.1 Revestimientos de Pozos9.1.1 Los requerimientos de corriente de los revestimientos de pozos, con pocas

excepciones, caen en el rango de 1 a 25 amperios. Los requerimientos menorespueden suplirse frecuentemente utilizando ánodos galvánicos. En muchos casosla resistividad del suelo es demasiado alta para ánodos galvánicos, incluso paracorrientes pequeñas, y se hace entonces necesario un sistema de corrienteimpresa. Por cuestiones de economía una unidad de rectificador–lecho deánodos es instalada frecuentemente para atender varias tuberías derevestimientos de pozos a la vez, bien mediante conexiones negativas a losdiversos pozos, o utilizando las tuberías como conductores de corriente a lospozos. En cualquier caso, la tubería de revestimiento del pozo debe ser aisladade la tubería de flujo. Una resistencia de control de corriente puede ser ubicadaa través de este accesorio aislante para drenar una corriente pequeña desde lalínea de flujo al pozo (para lograr alguna protección catódica a la línea de flujo,mientras se elimina cualquier posible interferencia catódica en la misma). Comoalternativa, la corriente puede ser drenada desde el pozo hasta la línea de flujodonde ésta última ha sido usada como conductor de corriente de retorno alrectificador negativo.

9.1.2 En líneas no revestidas podría no justificarse la protección catódica excepto encondiciones muy corrosivas. Estas pueden, o bien, ser reacondicionadas,revestidas y sometidas a una protección catódica completa, tal como semencionó anteriormente, o pueden ser estudiadas mediante la técnica de perfilde potencial de la superficie (dos electrodos y subsecuentemente aplicarleprotección para “puntos calientes” con ánodos galvánicos. Las áreas conocidasde fugas, o “puntos calientes”, pueden tratarse satisfactoriamente, medianteánodos galvánicos, especialmente si no se presentan otras áreas con problemas.

9.1.3 Las tuberías troncales y secundarias, de mayor importancia, son normalmenteestudiadas y protegidas si no son están revestidas o son sometidas a proteccióncatódica total si están revestidas. Casi todas las líneas de tuberías nuevas dealguna importancia están bien revestidas, haciendo la tarea de proteccióncatódica, muy económica y relativamente simple.

9.1.4 Cualquier tubería para la cual se desee una completa protección catódica debeestar eléctricamente aislada (mediante el uso de uniones, bridas, acopladuras o




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niples), de tal manera que la corriente de protección catódica esté confinada a laestructura para la cual está determinada. Hasta un contacto metálico, porejemplo, con una tubería de revestimiento de pozo sin protección catódica,causaría una pérdida sustancial de protección en la tubería de flujo debido a ladesviación de corriente de protección catódica hacia la tubería de revestimiento,la cual se ha convertido en parte del circuito de protección catódica.

9.2 Recipientes y Equipos no Enterrados

9.2.1 Dichos equipos, tales como tanques de contención y evacuación de agua salada,acumuladores, separadores y filtros, tienden a sufrir corrosión a causa deacumulación de sal. Las temperaturas elevadas, junto con la presencia de sulfatopara reducir bacterias, disminuyen el tiempo de vida útil a menos que se apliqueprotección catódica. Esto es particularmente cierto en los tubos de llama de loscalentadores–tratadores.

9.2.2 Las densidades típicas de corriente de protección varían entre 5 y 10 ma/pie cuad.y la selección de la fuente de corriente depende principalmente de ladisponibilidad de corriente alterna. Ocasionalmente, se han utilizadogeneradores de corriente directa o alternadores (con rectificadores incorporados)montados en la unidad de bombeo.

9.2.3 Donde haya disponibilidad de corriente alterna, se pueden usar rectificadorespara proteger uno o más recipientes, usando ánodos de grafito o titanio platinado(Ti–Pt) instalados en monturas especiales del tipo a través de la pared. Losánodos TI–PE son muy pequeños y pueden ser ubicados convenientemente,fuera y dentro de la montura mientras el recipiente continua operando. Sinembargo, ciertos inhibidores y demulsificadores de emulsión, tienden a eliminarel flujo de corriente desde la relativamente pequeña área platinada (típicamentesolo 6” de una barra de titanio de 3/8” de diámetro es platinada) por lo que eninstalaciones en gran escala de estos ánodos debe hacerse una investigaciónprevia o una instalación de prueba. Mientras los ánodos de grafito sufren unacierta reducción en su rendimiento, por las mismas causas, el área mucho mayorpermite el desarrollo de un flujo de corriente adecuado en todas estas rarísimasocasiones.

9.2.4 Donde no exista corriente alterna, se puede generar una adecuada corriente deprotección mediante ánodos de magnesio o bien de aluminio montados a travésde la pared; sin embargo, en este caso el circuito de ánodos galvánicos escompletado externamente mediante un cable de puente a la pared del recipienteadyacente, de manera que el flujo de corriente puede ser medido y ajustado paracada ánodo individual, en su punto de montaje. Dado que el magnesio es muyactivo, su salida de corriente hacia el recipiente será altamente restringida paraevitar una sobre protección inútil. Sin embargo, esto conduce a una reducción de




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la eficiencia de los ánodos ya que el ánodo continuará corroyéndose a la mismatasa y solamente una fracción de su corriente es utilizada para proteger elrecipiente.

9.2.5 El ánodo de aluminio ofrece una salida mucho menor, pero aun adecuada, enáreas saladas de campos petroleros, manteniendo la corriente con una eficienciaentre 60% y 70%.

9.2.6 Los ánodos de zinc han mostrado una tendencia a ser “regulados” en ciertasaguas producidas, en la misma forma y por las mismas razones que lasmencionadas anteriormente para los ánodos Ti–Pt. Los ánodos de magnesio yde aluminio no parecen ser afectados apreciablemente y pueden usualmenteutilizarse en lugares donde no pueden usarse los de zinc.

9.2.7 Los tanques de almacenamiento de aguas saladas son protegidos usualmentede corrosión interior mediante protección catódica solamente, o una combinaciónde revestimiento y protección catódica. Donde se utilizan revestimientos, setendrá cuidado de no mantener un potencial demasiado alto a través de la capade revestimiento ya que se pueden formar ampollas y graves daños al mismo.Esto puede ocurrir fácilmente mediante ajustes inadecuados del sistemarectificador, y aun los ánodos de magnesio desarrollarán potenciales dañinos amenos que se restrinja adecuadamente la salida de corriente. De nuevo, elaluminio con su bajo potencial ofrece una fuente segura y más adecuada decorriente de protección para recipientes revestidos.

9.2.8 Tanto los ánodos galvánicos como los de grafito, van típicamente suspendidos delas planchas de cubierta del tanque mediante monturas especiales en lasplanchas. Así, los ánodos pueden ser inspeccionados y reemplazadosconvenientemente.

9.2.9 El fondo exterior de los tanques de producción y almacenamiento están encontacto con suelos que aunque no sean normalmente corrosivos,frecuentemente adquieren esta condición debido a la filtración o derrame de aguasalada. Así, se debe dar importancia a la protección del fondo del tanque en sulado exterior, bien sea con ánodos galvánicos ubicados en la tierra alrededor deltanque o con una instalación de corriente impresa. En instalaciones máspequeñas es posible diseñar, con frecuencia, un sistema de protección catódicainterior y exterior utilizando un rectificador simple. Para sistemas mayores esmejor usar sistemas de protección catódica separados; debido al problema decontrol de corriente entre circuitos de resistencia eléctrica muy diferentes, dondeexistan altas corrientes involucradas.

9.2.10 Mientras las aguas dulces no son tan corrosivas como las saladas, los equiposde tratamiento de agua que manejen aguas superficiales en proyectos conriesgos de inundaciones, serán protegidos contra la corrosión, a fin de




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asegurarles una operación continua. Una vez más, una combinación derevestimiento y protección catódica puede ser virtualmente 100% efectiva contrala corrosión de las superficies sumergidas de dicho equipo. A menos que el aguasea bastante conductora, se debe utilizar un sistema de corriente impresamediante ánodos de grafito o de hierro silicio a fin de suministrar suficientecorriente de protección. Se tendrá cuidado al ubicar los ánodos, para dar unabuena distribución de corriente a todos las superficies sumergidas del equipo,especialmente cuando existen compartimientos interiores o dispositivos decontrol de flujo.

9.3 Tanques de Almacenamiento de Petróleo9.3.1 Protección Interna

Debido a que la capa conductora de sedimento y agua del fondo (FS & A) esbastante delgada, la protección catódica del fondo interior del tanque tiene másdificultad que si el tanque estuviese parcialmente lleno de agua. Por esta razónla protección catódica interior de tanques de producción no se usa con muchafrecuencia. En tanques mayores y más importantes, en terminales y refinerías,sin embargo, se han utilizado ánodos galvánicos distribuidos en el fondo deltanque sobre almohadillas aislantes dando sorprendentes buenos resultados,particularmente cuando es posible mantener una capa de agua de espesor entre6” y 12”, a fin de dar a la corriente protectora un mejor medio a través del cualesparcirse entre los ánodos. Para este propósito se han utilizado ánodos demagnesio, zinc y aluminio, donde el aluminio ofrece la ventaja de una mayordurabilidad, por las razones mencionadas anteriormente.

9.3.2 Protección Exterior

a. En los casos que se conoce o se espera que el suelo sea corrosivo (a partir demediciones de resistividad), se justifica claramente la protección catódica delfondo exterior del tanque, a menos que este se haya construido sobre una capade piedra picada limpia, a fin de aislarlo efectivamente del suelo. El relleno dearena, con o sin saturación de aceite, no es seguro usualmente; si se desarrollaun buen contacto en uno o más puntos con agua subterránea, arcilla o el suelopropio de la zona, se puede desarrollar una rápida corrosión y penetración delacero, debido a un efecto local de celda acelerado.

b. Dado que los tanques pequeños, o grupos de tanques, pueden ser bienprotegidos con ánodos galvánicos, la práctica usual consiste en utilizar unidadesrectificadoras grandes junto con lechos de ánodos de grafito o hierro silicio paragenerar y distribuir las cantidades necesarias de corriente para la proteccióncatódica de estas grandes áreas de acero. Una densidad de corriente de 1 ma/piecuad. será usualmente adecuada, si la corriente está bien distribuida.

c. Al medir la efectividad de la protección catódica aplicada ocurre un problema, yaque el potencial o tensión en la periferia usualmente no representa el potencial




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real en el centro del tanque. Por esta razón, es buena práctica tener unpotencial entre 0,15 V y 0,25 V mayor (más negativo) que el mínimo – 0,85 V enel borde, para estar seguro que el área central estará en o cerca de 0,85 V.

d. Donde se construyan nuevos tanques, se puede colocar una media celda“permanente” de referencia, en forma de un ánodo de zinc empacado con unalambre largo, a 6” por debajo del tanque cerca del centro. El alambre se llevahacia una caja de prueba en el borde del tanque, donde se pueda medir elpotencial del tanque al zinc, una vez aplicada la protección catódica. Debido a queel zinc, una vez desarrolla aproximadamente – 1,10 V medidos con respecto auna referencia de CU/CUSO4), el potencial del tanque al zinc puede serconvertido rápidamente a una lectura de tanque a CU/CUSO4), con una exactitudque permita evaluar la efectividad de la protección catódica en el centro deltanque.

e. Recientemente, se han desarrollado tanques de acero submarinos paraalmacenamiento de petróleo. Dichos tanques están, por supuesto, sujetos acorrosión interior y exterior por causa del agua de mar. Ya que estas sonesencialmente estructuras marinas, su protección será cubierta en la discusiónde equipos costa afuera, la cual sigue a continuación:

9.4 Estructuras para Perforación y Producción Costa Afuera

9.4.1 La industria petrolera ha realizado una gran inversión en estructuras paraperforación y producción costa afuera, tanto fijas como flotantes (móviles),incluyendo terminales marinos de diversos tipos. La corrosión de estasestructuras ha constituido un problema de altos costos y en los últimos 20 añosse ha adquirido un gran aprendizaje en cuanto a tasas de corrosión, diseño enestructuras para minimizar el daño ocasionado por la corrosión, y métodos paracombatir la corrosión.

9.4.2 La corrosión tal como ocurre en estructuras costa afuera puede ser dividida encuatro zonas de ataques.

Se pueden anticipar diferencias en cuanto a la tasa de corrosión dentro de lamisma zona. Las cuatro zonas son:

a. La zona de lodo, esto es, la porción de la estructura que se encuentra por debajodel fondo del mar.

b. La zona sumergida o bajo el agua, donde el metal está siempre cubierto de agua.

c. La zona de salpicadura, por encima del nivel de agua, donde la acción de las olasusualmente mantiene húmedo el metal.

d. La zona de roció, donde el metal aparenta estar seco la mayor parte del tiempo.

9.4.3 En la zona de lodo, la escasez de oxígeno tiende a mantener la tasa de corrosióna bajo nivel, tipicamente menos que 1 mil por año.




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9.4.4 En la zona sumergida o bajo el agua, la corrosión es generalmente, uniforme auna tasa aproximada de 5 mils por año, excepto en dos áreas. Estas áreas estánubicadas justamente bajo el nivel medio de marea baja, y en o justo sobre la líneade lodo. En ambos puntos existe corrosión acelerada debido al cambio en elcontenido de oxígeno en la interfase, resultando en una celda de aireacióndiferencial.

9.4.5 Cualquier acción de socavación ocasionada por arena o sedimento en la línea delodo, por la acción de la ola o corrientes de agua, agravará en gran forma lacorrosión por la acción abrasiva. A esto se le denominaría erosión–corrosión.

9.4.6 La protección catódica puede ser 100% efectiva en zonas fangosas ysumergidas. El daño a las estructuras costa afuera es más severa en la zona desalpicadura, como es de esperarse. En este punto la acción de humedecimientoy lavado de las olas mantiene la corrosión al máximo desconchando la capaproducida por la corrosión a medida que esta se va formando y aumentando suespesor. La extensión vertical de la zona de salpicadura depende de la marea yla altura de una ola normal. La práctica actual lleva hacia el uso de un acero demayor espesor y sistemas superiores de revestimiento para el control de lacorrosión en esta zona, donde la protección catódica es efectiva sóloparcialmente.

9.4.7 La zona de roció aparenta estar seca, pero hay siempre una pequeña capa de salen estas superficies. La noche es el momento de mayor actividad corrosiva en lazona de roció. A medida que la estructura se va enfriando en la noche y lahumedad aumenta, esta sal absorbe agua del aire y rápidamente la superficiequeda cubierta por una capa húmeda y salada. El sol seca la capa de humedady reduce la rata de corrosión. La capa producto de la corrosión tiende adescascararse en hojas y esta escamación irregular de óxido promueve lapicadura. En general, la picadura es más profunda en la cara en sombra de unaestructura, que en las superficies superiores expuestas y secadas al sol. Elcontrol de la corrosión se consigue mediante el uso de revestimientos de calidaden estas superficies.

9.4.8 Los sistemas de protección catódica para estructuras marinas pueden ser del tipode corriente impresa o del tipo de ánodo galvánico, dependiendo de ladisponibilidad de corriente alterna y tomando en consideración la relativa facilidadde mantenimiento entre los dos sistemas.

9.4.9 Los sistemas típicos de corriente impresa emplean rectificadores de gran salidade corriente para minimizar el número y el espacio ocupado por estas unidades.El material de ánodos de mayor uso en los últimos años, ha sido aleación deplomo con 6% de antimonio y 1% de plata, la cual tiene una rata de consumo típicade 0,1 lb/amp–año.




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Otros materiales para ánodos usados con cierto éxito son platino–plomo, grafitoy una aleación de hierro silicio–cromo. Los ánodos de plata–antimonio–plomo,pueden ser suspendidos o colocados en soportes especiales de acero paramantenerlos rígidamente sujetos a los elementos sumergidos de la plataforma.Los sistemas suspendidos son en cierta forma más susceptibles a dañomecánico, pero son fáciles de instalar y mantener.

9.4.10 Casi todos los sistemas de ánodos galvánicos instalados en estructuras nuevasutilizan ánodos de aluminio por las razones económicas mencionadasanteriormente en este capítulo. Los ánodos pueden ser seleccionados para unperíodo de vida de 5,10 ó 20 años, siendo escogidos más frecuentemente lossistemas de vida más corta para los equipos móviles, y cuando su reemplazo noconstituya un problema. Las estructuras fijas tendrían sistemas de 10 ó 20 añoscolocados durante la fabricación. Los ánodos de magnesio suspendidos seutilizan donde se prefieran sistemas de menor vida útil, usualmente 1 1/2 a 2 años.Estos, son, frecuentemente, más tarde convertidos a sistemas de 10 años usandoánodos de aluminio instalados por buzos.

9.4.11 Las unidades de almacenamiento de petróleo submarinos, son más usadas comoopciones de producción de petróleo en aguas profundas costa afuera. Estas, aligual que las estructuras sumergibles de perforación requieren tanto proteccióninterior como exterior. La dificultad para sostener las conexiones eléctricas ymantener ánodos de corriente impresa internamente, ha incentivado el uso casiexclusivo de ánodos galvánicos de aluminio para la protección catódica de lassuperficies interiores. La protección catódica exterior puede ser del tipo decorriente impresa o del tipo de ánodo galvánico, dependiendo de cada caso enparticular.

9.4.12 El muelle, columnas, rompeolas, etc., frecuentemente sufren una severacorrosión, aun en agua dulce, si esta está fluyendo. Aquí, la presencia decorriente alterna casi siempre conduce a la instalación de sistemas de protecciónde corriente impresa. En áreas corrosivas conocidas, especialmente aquellasdonde la densidad de corriente para protección catódica es mayor que la normala causa del agua contaminada, hay una justificación económica para revestir loselementos de acero o pilotes de estas estructuras, antes de comenzar laconstrucción. Los ánodos de corriente impresa pueden ser de los diversos tiposdescritos anteriormente, y han sido utilizados algunos de los rectificadores de“corriente constante” en áreas donde el nivel de salinidad es variable. Dada lavariabilidad de algunos de los factores que afectan el diseño de la proteccióncatódica para dichas estructuras, este debe dejarse en manos de ingenierosespecializados en corrosión, quienes deben tener en consideración el peligropotencial creado cuando recipientes de petróleo o productos del petróleo noprotegidos, se fijan a la estructura protegida.




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10 INTERFERENCIA DE LA PROTECCION CATODICA10.1 La corrosión o “electrólisis” de estructuras de acero enterradas o sumergidas

producidas por la corriente desviada de vías de C.C. de trenes o sistemas deprotección catódica, ha sido mencionada brevemente anteriormente en estecapítulo. La condición que causa dicha corrosión ha sido denominada“interferencia”, o “interferencia catódica.

10.2 El diseño de instalaciones para protección catódica debe minimizar lainterferencia con otras estructuras. Además, cuando se instala la proteccióncatódica, se debe hacer un seguimiento a la interferencia y si existe, se seguiránlos pasos correspondientes para eliminarla. Esto requiere de un esfuerzoconcienzudo y cooperación de los diversos grupos que puedan estarinvolucrados.

10.3 La detección y eliminación de la interferencia mediante instalaciones deprotección catódica puede ser un asunto complicado, pero el resultado finaldeseado es simplemente cancelar cualquier corriente directa que haya sidotomada por la estructura extraña y retomarla a tierra a través de un caminometálico. Este camino de retorno es usualmente un cable de conexión hasta laestructura protegida, o al borne negativo del rectificador, si está ubicado en el áreacercana. Ocasionalmente, es posible usar uno o más ánodos galvánicos en elárea de descarga de la corriente desviada (la cual no está necesariamente en elpunto de intersección, o lo más cerca posible, de las dos estructuras) en laestructura sin protección. Esto es factible, sólo cuando la magnitud de la corrientea ser descargada es lo suficientemente pequeña como para ser tratada medianteánodos galvánicos.

10.4 El criterio más utilizado para determinar si la interferencia ha sido aliviada en unaestructura “extraña” es restaurar el potencial de estructura a electrólito, en elpunto de descarga de la corriente, llevándolo a su valor inicial, es decir, al nivelque tenía antes que el sistema de protección catódica fuese energizado.

10.5 La interferencia con la tubería de revestimiento de pozos por instalaciones deprotección catódica en áreas cercanas, constituye un problema mayor debido aque tanto la detección como el alivio de esta interferencia se hace difícil. Elingeniero de corrosión, realizará mediciones de las superficies, respaldado porun perfil de potencial del revestimiento, en casos en que se sospeche que puedahaber interferencia con una tubería de revestimiento de pozo cercana.Afortunadamente, la tendencia hacia una mayor aplicación en campo, deprotección catódica en el revestimiento de tubería de pozos y la habitual granseparación entre los revestimientos ha minimizado los problemas de interferenciaentre ellos. Ha existido, en cierta forma, un problema mayor con la interferenciade los sistemas de protección catódica de tuberías en el revestimiento de tuberíade pozos.




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Fig 1. PROTECCION CATODICA




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