introduccion a la proteccion catodica
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ING. JUAN ISAIAS FERNANDEZ GONZALES
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Metal en estado natural (oxidado)
Energía
Tiene una tendencia a volver a su estado natural
Energía
Metal en estado puro (reducido)
Metal en estado natural (oxidado)
Que es la Corrosión
Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas.
Protección Contra la Corrosión. Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la
corrosión están las siguientes: Uso de materiales de gran pureza. Presencia de elementos de adición en aleaciones, ejemplo aceros
inoxidables. Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas,
como el alivio de tensiones. Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus
efectos. Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido, recubrimientos
metálicos. Protección catódica.
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Protección Catódica.
La protección catódica se define como el método
de reducir o eliminar la corrosión de un metal,
haciendo que, la superficie de este, funcione
completamente como cátodo cuando se encuentra
sumergido o enterrado en un electrolito.
Esto se logra haciendo que el potencial eléctrico
del metal a proteger se vuelva más electronegativo
mediante la aplicación de una corriente directa o la
unión de un material de sacrificio.
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Sistemas de Protección Catódica.
Existen dos tipos de sistemas de protección catódica que
pueden utilizarse individualmente o combinados y son:
Por medio de Ánodos Galvánicos o Ánodos de Sacrificio.
Por medio de Corriente Impresa.
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Fe+2
O2
O2
O2
Fe+2
Zona Anódica Zona Catódica
Flujo de corriente
Flujo de electrones
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CRITERIOS DE PROTECCIÓN CATÓDICA
Según NACE RP 169-02 el
acero está protegido cuando:
1. Un potencial de al menos
- 850 mV /CSE (tener en
cuenta IR)
2. Un potencial de - 850 mV
/CSE (OFF)
3. 100 mV de polarización
(VOFF-VNAT)
- COM + VOLT
- 0 .850
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• Se debe utilizar un
metal más activo
(más negativo) que
el metal a proteger
(Mg, Zn, Al).
• Bajas demanda de
corriente
• Suelos de poca
resistividad
• Fácil instalación y
bajo mantenimiento
• No se requiere de
una fuente de
energía externa
Anodo de Sacrificio
Backfill
circulación de corriente
Cañería
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Lecho dispersor
Coke
circulación de corriente
Anodo de Fe-Si
Cañería
•Se requiere de una fuente de corriente continua y un lecho dispersor
•Para altas demanda de corriente
•Para suelos de alta resistividad
•Mayor vida útil del sistema
•Mayores costos de monitoreo y mantenimiento
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La corrosividad del suelo se puede relacionar con la RESISTIVIDAD ELECTRICA
RESISTIVIDAD
(W cm) AGRESIVIDAD
50 – 1.000 MUY CORROSIVO
1.000 – 3.000 CORROSIVO
3.000 – 5.000 MODERADAMENTE
CORROSIVO
5.000 – 10.000 POCO CORROSIVO
Medición de Resistividad Eléctrica con Telurímetro
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El uso de Revestimientos reduce notablemente la corriente necesaria de Protección Catódica
Tipos de Revestimientos
1. Bituminoso
2. Cintas de PE
3. Poliolefinas extruídas
PE/PP (tricapa)
Fallas en el revestimiento
Corriente de Protección Catódica
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Se realiza con un milivoltímetro y un electrodo de cobre sulfato de cobre (ECS).
Cañerías sin PC (naturales) – Nuevas: - 500 a - 700 mV
– Viejas: - 300 a - 500 mV
Cañerías con PC – Galvánica: - 850 a - 1.100 mV
– Corriente Impresa: - 1.000 a - 1.300 mV
(Recomendable no pasar los -1.300 mV)
- 200
- 400
- 600
- 800
- 1000
- 1200
0000 0500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Distancia (m)
Po
ten
cia
l (m
V)
Potencial natural Potencial ON Criterio -850 mV
- COM + VOLT
- 0 .850
La técnica de inspección de Gradiente de Voltaje DC (DCVG) se utiliza para localizar los defectos del recubrimiento en una tubería enterrada, los cuales son sitios potenciales de corrosión de la tubería.
El equipo detecta el gradiente de voltaje generado en el suelo, debido al paso de la corriente de protección catódica a través del suelo resistivo, hacia el acero expuesto en un defecto del recubrimiento.
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El gradiente de voltaje es más grande y más concentrado, a medida que sea mayor el flujo de corriente, el cual es, además de otras cosas, función del “tamaño eléctrico” del defecto.
En la práctica, la protección catódica se pulsa de una forma especial, para que la señal de DC bajo estudio se pueda separar de otras fuentes de DC que influyan, por ejemplo, corriente, telúricos (efectos de los campos magnéticos de la tierra), otros sistemas de protección catódica, corrientes en líneas de distribución, etc.
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El intervalo de interrupción asimétrico de 0.45 s
encendido (On) y 0.8 s apagado (Off), proporciona una señal que facilita la localización del epicentro de los defectos. Esto permite, además, determinar la dirección del flujo de la corriente desde y hacia el defecto del recubrimiento, para que se pueda valorar el estatus de la corrosión de dicho defecto.
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DCVG (Gradiente de Voltaje de Corriente Continua)
OBJETIVO
Localizar fallas en el revestimiento
Determinar su gravedad
Determinar si está protegido o no
- COM + VOLT
- 0 .850
- COM + VOLT
- 0 .850
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50
Distancia (m)
Po
ten
cia
l (m
V)