nrf-017 proteccion catodica tanques pemex

8/3/2019 NRF-017 Proteccion Catodica Tanques Pemex

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COMIT DE NORMALIZACIN DE PETRLEOSMEXICANOS

Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOSSUBCOMIT TCNICO DE NORMALIZACIN DE PEMEX

REFINACION

PROTECCIN CATDICA EN TANQUES DEALMACENAMIENTO


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Comit de Normalizacin dePetrleos Mexicanos y

Organismos Subsidiarios

PROTECCION CATODICA ENTANQUES DE ALMACENAMIENTO

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CONTENIDO

CAPTULO PGINA

0 INTRODUCCIN..............................................................................................................................................4

1 OBJETIVO........................................................................................................................................................4

2 ALCANCE.........................................................................................................................................................5

3 CAMPO DE APLICACIN ...............................................................................................................................5

4 ACTUALIZACIN ............................................................................................................................................5

5 REFERENCIAS ................................................................................................................................................6

6 DEFINICIONES ................................................................................................................................................6

7 SMBOLOS Y ABREVIATURAS......................................................................................................................6

8 DESARROLLO.................................................................................................................................................7

8.1 Memoria de clculo ......................................................................................................................................78.2 Informacin que debe entregar PEMEX ....................................................................................................128.3 Informacin que debe entregar el proveedor o prestador de servicio .......................................................138.4 Requerimientos del servicio .......................................................................................................................138.5 Construccin ..............................................................................................................................................148.6 Mantenimiento............................................................................................................................................188.7 Medicin.....................................................................................................................................................198.8 Seguridad...................................................................................................................................................20

9 RESPONSABILIDADES ................................................................................................................................20

10 CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES .................................................20

11 BIBLIOGRAFA..............................................................................................................................................20

12 ANEXOS.........................................................................................................................................................21


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0 INTRODUCCIN

La conservacin de los tanques de almacenamiento de hidrocarburos es de gran importancia dentro de lagama de actividades que lleva a cabo Petrleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, lo que implicaestablecer un programa de atencin en todos los aspectos inherentes y debido a que existen muchas formasde corrosin que pueden daarlos, la proteccin contra la corrosin exterior de los tanques se lleva a cabomediante un sistema de proteccin catdica para mitigar los efectos ms comunes relacionados tanto alexterior, como al interior y fondo de un tanque.

Existen muchas formas de corrosin. Los dos tipos ms comunes relacionados tanto con el exterior como alinterior del fondo de un tanque son la general y la puntual. En la corrosin general, se forman miles de celdasmicroscpicas sobre un rea de la superficie del metal, resultando en prdida de material. En la corrosinpuntual, las celdas individuales son ms activas y se pueden identificar distintas reas andicas y catdicas.La prdida del metal en ese caso puede concentrarse dentro de reas relativamente pequeas, sin que lacorrosin afecte reas considerables de la superficie.

La composicin del metal es importante para determinar que reas de la superficie se convierten en nodos oen ctodos. Pueden surgir diferencias de potencial electroqumico entre reas adyacentes por la distribucindesigual de los elementos que componen la aleacin o la presencia de contaminantes, dentro de la estructuradel metal. La corrosin tambin puede originarse al efectuar soldaduras que contienen materiales diferentes ypor la aplicacin de calor.

Las propiedades fsicas y qumicas de los electrolitos tambin influyen en la formacin de reas catdicassobre la superficie del metal. Por ejemplo, se pueden generar diferencias de potencial entre reas de unasuperficie de acero, debido a las diferentes concentraciones de oxgeno. Las reas con bajas concentracionesde oxgeno se convierten en andicas y las reas con altas concentraciones de oxgeno se convierten encatdicas. Esto puede causar corrosin en reas donde el barro y otros residuos se encuentran en contactocon el fondo de acero de un tanque sobre una capa de arena o donde un tanque se coloca sobre dos tiposdiferentes de suelo.

Las caractersticas del terreno afectan sustancialmente el tipo y velocidad de corrosin de una estructura en

contacto con el suelo. Por ejemplo, las sales disueltas influyen en la capacidad de transporte de corrienteelctrica de los electrolitos del suelo y ayuda a determinar las velocidades de reaccin sobre las reasandicas y catdicas. El contenido de humedad, el pH, la concentracin de oxgeno y otros factoresinteractan de manera compleja, influyendo en la corrosin.

En la elaboracin de esta norma participaron las siguientes organizaciones:

Pemex CorporativoPemex Exploracin y ProduccinPemex Gas y Petroqumica BsicaPemex PetroqumicaPemex RefinacinInstituto Mexicano del Petrleo

1 OBJETIVO

Establecer los requisitos tcnicos y documentales mnimos para la adquisicin o contratacin de los serviciospara el diseo, construccin, mantenimiento, inspeccin y pruebas de los sistemas de proteccin catdicapara tanques de almacenamiento que contengan hidrocarburos


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2 ALCANCE

Esta norma cubre los requisitos tcnicos para: Diseo Construccin Mantenimiento Inspeccin y pruebas

de los sistemas de proteccin catdica, utilizados para el control de corrosin en tanques de almacenamientoque se encuentran en contacto directo con el terreno y lo relativo a la proteccin interior de los mismos contralos efectos de los fluidos almacenados, tanto para tanques nuevos como existentes.

3 CAMPO DE APLICACIN

Esta norma de referencia es de aplicacin general y observancia obligatoria en la adquisicin de los bienes yservicios objeto de la misma, que lleven a cabo los centros de trabajo de Petrleos Mexicanos y OrganismosSubsidiarios, por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contratacin, licitacin pblica, invitacin acuando menos tres personas, o adjudicacin directa, como parte de los requisitos que debe cumplir elproveedor, contratista, o licitante

4 ACTUALIZACIN

Las sugerencias para la revisin y actualizacin de la presente Norma de Referencia, se deben enviar alSecretario Tcnico del Subcomit Tcnico de Normalizacin de Pemex Refinacin, quien debe programar yrealizar la revisin de acuerdo a la procedencia de las mismas, y en su caso, proceder a travs del

Subcomit de Pemex Refinacin, a inscribirla en el programa anual de normalizacin de Pemex. Sin embargo,esta Norma de Referencia se debe revisar y actualizar, por lo menos cada cinco aos, o antes si lassugerencias de cambio o recomendaciones lo ameritan.

Las propuestas y sugerencias, se deben enviar por escrito a:

PEMEX Refinacin.

Subcomit Tcnico de Normalizacin de Pemex Refinacin

Direccin: Avenida Marina Nacional 329 Edificio B-2 2 piso

Col. Huasteca, C. P. 11311

Mxico, D. F.

Telfono directo: 1944-8628, 1944-8041

Conmutador: 1944-2500, ext. 53107, 53108

Correo electrnico [email protected]


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5 REFERENCIAS

NMX-CC-9001-IMNC: 2000 Sistema de Gestin de Calidad.NOM-001-SEDE-2005 Instalaciones elctricas (utilizacin).NOM-008-SCFI-2002 Sistema general de unidades de medidaNOM-008-SECRE-1999 Control de la corrosin exterior en tuberas enterradas y/o sumergidas.NRF-036-PEMEX-2003 Clasificacin de reas peligrosas y seleccin de quipo elctricoNRF-047-PEMEX-2002 Diseo, instalacin y mantenimiento de los sistemas de proteccin catdicaNRF-049-PEMEX-2006 Inspeccin de Bienes y Servicios.NRF-110-PEMEX-2003 Evaluacin de nodos galvnicos de sacrificio de magnesio.NRF-111-PEMEX-2006 Equipos de Medicin y Servicios de Metrologa.NRF-126-PEMEX-2005 nodos de aluminio

6 DEFINICIONES

Para propsitos de esta norma de referencia aplican las definiciones de la NOM-008-SECRE-1999 Control dela corrosin exterior en tuberas enterradas y/o sumergidas, adems de lo aqu contenido:

6.1 Tanque de almacenamiento

Recipiente destinado para el almacenamiento de productos inflamables o combustibles derivados del petrleo.

7 SMBOLOS Y ABREVIATURAS:

Para propsitos de esta Norma de Referencia se establecen y aplican las unidades que estn indicadas en laNOM-008-SCFI-2002 Sistema general de unidades de medida, adems de las aqu contenidas

NACE = Asociacin Nacional de Ingenieros en Corrosin (National Association Corrosion Engineers).

API = Instituto Americano del Petrleo (American Petroleum Institute)

ASTM = Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (American Society for Testing and Materials)

ema = Entidad Mexicana de Acreditacin

PEAPM (HMWPE) = Polietileno de alto peso molecular (high molecular weight polyethylene)

NOM = Norma Oficial Mexicana

NMX = Norma Mexicana

PVC = Cloruro de polivinilo


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8 DESARROLLO

8.1 Memoria de Clculo

La memoria de clculo para un sistema de proteccin catdica en un tanque de almacenamiento, deberealizarse conforme a lo indicado para ductos terrestres de acuerdo a la norma de referencia NRF-047-PEMEX-2002.

Existen dos tipos de sistemas de proteccin catdica:

a) nodos de sacrificio

b) Corriente impresa

En los tanques de almacenamiento se debe utilizar al menos uno.

8.1.1 nodos de sacrificio

Este sistema utiliza como fuente de corriente, la originada por la diferencia de potencial entre el material delnodo y la estructura a proteger. En este tipo de instalacin el material de los nodos se consumedependiendo de la demanda de corriente, de proteccin de la estructura a proteger, de la resistividad delelectrolito y del material usado como nodo, durante el proceso de descarga del mismo.

Los sistemas de nodos de sacrificio para proteccin catdica, se deben aplicar en tanques de pequeodimetro.

Para los nodos galvnicos seleccionados para instalaciones sobre el suelo, se deben de utilizar cualquierade los siguientes materiales:

a) Aleaciones de magnesio con alto potencial.b) Aluminioc) Zinc.

Los nodos de magnesio de alto potencial deben cumplir los requisitos que establece la NRF-110-PEMEX-2003.

Los nodos de zinc deben cumplir los requisitos que establece la NRF-047-PEMEX-2002

Cuando el terreno donde se va a instalar el tanque de almacenamiento tenga una resistividad de 0 a 5000ohm/cm, se debe usar un material de relleno, para el caso de nodos de magnesio de acuerdo a la NRF-110-PEMEX-2003 y/o zinc conforme a la NRF-047-PEMEX-2002.

El nmero y distribucin de nodos requeridos para el sistema de proteccin catdica de tanques dealmacenamiento sobre el suelo, debe ser conforme al diseo del sistema y se debe llevar a cabo como seindica en el prrafo 8.1.

Al calcular la colocacin de los nodos, se deben considerar los factores que influyen en la distribucin de lacorriente sobre la geometra de la estructura

Se deben distribuir nodos uniformemente alrededor del tanque o bajo los tanques de nueva construccin deacuerdo a la figura 1.


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8.1.2. Sistemas de corriente impresa

8.1.2.1 nodos

Los nodos para un sistema de corriente impresa en cuanto a dimensiones, forma, composicin qumica,relleno utilizado, instalacin y diseo de la cama andica; deben cumplir con lo establecido en la NRF-047-PEMEX-2002.

Estos nodos se deben instalar desnudos con material de relleno especial (como el grafito pulverizado).Deben conectarse, individualmente en grupos, a una terminal positiva o a una fuente de corriente directa,mediante conductores aislados. La estructura se debe conectar a la terminal negativa, desde una fuente decorriente directa (rectificador) Figura 2.

Para instalaciones en el suelo se debe usar el grafito, hierro fundido con alto contenido de silicio o mezcla dexidos metlicos.

Los nodos deben ser localizados en camas o distribuidos cerca, abajo o alrededor, de las estructuras que sevan a proteger.

F o n d o d e t a n q u e

C o r r i e n t e d e r e t o r n o

A n o d o g a l v n i c o c o n m a t e r ia l d e r e l l e n o

F i g u ra 1 - P r o t e c c i n c a t d ic a c o n n o d o s d e s a c r i fic i o

C o r r i e n t e d e c o r r o s i nn o t a : s e d e b e i n s t a l a r e n e l c a b l e

c o l e c t o r u n d i s p o s i t i v o p a r am e d i c i n d e c o r r i en t e

Fondo del tanque

Corr iente

de re torno

Rect i f icador

Anodo de corriente impresa con relleno de carbn tr i turado

Figura 2 . - Pro tecc in ca td ica con co rr ien te impresa

Corriente de

proteccin


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Electrodo de referenciaCu/CuSO4

(tpico)

Voltmetro de altaresistencia

(tpico)

Mediciones de potencia

Ampermetro

Cama de nodos temporal

Suministro de energa DC

Figura 3.- Configuracin para una prueba de requerimiento decorriente

La cama temporal se debe posicionar en el suelo, cerca del permetro del tanque.

La prueba de requerimiento de corriente se debe llevar a cabo aplicando una cantidad conocida de corriente,desde la cama temporal de nodos a travs del suelo y hacia el tanque que se va a proteger. La necesidad deproteccin alrededor del tanque y bajo su centro, se evala utilizando mediciones de potencial. Las pruebasde requerimiento de corriente se debern realizar con un nivel de lquido en el tanque (mnimo 75 %), paramaximizar el contacto del fondo del tanque, con el material de relleno en el que se asienta.

La tensin necesaria para suministrar la cantidad de corriente requerida, depende en gran parte del nmero ylocalizacin de nodos y de la resistividad del suelo. Dado que la corriente se determina generalmente en laspruebas de requerimiento de corriente o es estimada, la tensin requerida puede calcularse mediante la ley de

Ohm (E = I R), si se conoce la resistencia del circuito.

Donde:

E = Tensin expresada en voltios.I = Intensidad de corriente expresada en amperes.R = Resistencia del circuito expresada en ohms.

8.1.5 Rectificador

El rectificador debe ser diseado para su instalacin de acuerdo a la clasificacin de reas segn la normaNOM-001-SEDE-2005 y NRF-036-PEMEX-2003.

Debe contar con un sistema de enfriamiento que permita su operacin normal, el medio usado deber ser aire

cuando no se indique otro fluido y debe ser aceite cuando este expuesto a una atmsfera muy corrosiva odonde se acumule mucho polvo.

Debe ser instalado lejos de cualquier fuente que irradie calor o por donde circulen aire o gases calientes, ascomo tambin lejos de fuentes que tengan descargas corrosivas que pudieran atacar a la unidad,especialmente si es enfriado por aire.

El proyecto debe indicar las caractersticas elctricas, de construccin, operacin e instalacin seleccionandola unidad ms simple posible para su aplicacin particular.


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El gabinete del rectificador, independientemente del tipo de enfriamiento, debe conectarse a tierra.

El tablero de control del rectificador debe ser de fcil acceso y contar al menos con:

Terminales de alimentacin de corriente alterna.

Terminales de salida de corriente directa.

Elementos de proteccin de picos elctricos.

Elementos para registrar las condiciones de operacin (ampermetro y voltmetro de corriente directa)

Elementos para regular las condiciones de operacin (taps o potencimetros), excluidos en

rectificadores automticos.

Elemento de proteccin para descargas atmosfricas.

8.1.5.1 Capacidad del rectificador.

La capacidad del rectificador debe determinarse de acuerdo a los requerimientos de corriente de la estructuraa proteger, con una capacidad adicional mxima del 10 % y seleccionar finalmente la capacidad comercial delnea que est disponible en el mercado.

8.1.6 Proteccin catdica interna.

El diseo de un sistema de proteccin catdica interna debe contemplar las variaciones de nivel del electrolitoen el tanque, as como la presencia de lodos y/o contaminantes que pueden tener efecto en su resistividad, eltipo y condiciones del recubrimiento, efecto del fluido en los componentes del sistema de proteccin como losnodos y cable, as como los intervalos de inspeccin interna del tanque.

Se debe aplicar lo que establecen las secciones 4 y 5 del NACE Standard RP0575-2001 o su equivalente,

para el diseo de sistemas con nodos galvnicos similares para fondos de tanques de almacenamiento dehidrocarburos sobre el suelo y el NACE Standard RP0388-2001 o su equivalente, para informacin sobre eldiseo de sistemas de corriente impresa.

8.1.7 Contencin Secundaria.

Cuando se requiera un mtodo de contencin secundaria en tanques nuevos o existentes, debe considerarsedentro de la memoria de clculo de acuerdo al prrafo 8.1 por el efecto que pudiera tener sobre la resistividaddel electrolito, bien sea el suelo o el material de relleno

8.1.8 Condiciones del lugar:

El diseador debe considerar como mnimo lo siguiente:

a) Sistemas de proteccin catdica existentes y propuestos.

b) Posibles fuentes de interferencia.

c) Condiciones ambientales especiales.

d) Ubicacin del manto rocoso.


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e) Profundidad del manto fretico.

f) Estructuras metlicas cercanas enterradas (incluyendo localizacin, propiedad y prcticas del control dela corrosin.

g) Accesibilidad a la estructura.

h) Disponibilidad de energa elctrica.

i) Factibilidad de aislamiento elctrico de estructuras cercanas.

j) Sistemas de contencin secundaria, (membrana impermeabilizante del sistema de deteccin de fugaspara el fondo del tanque)

k) reas con drenaje pluvial deficiente.

8.2 Informacin que debe entregar PEMEX

Para efectuar la memoria de clculo PEMEX entregar al diseador lo siguiente:

a) Planos del lugar, geometra de los ctodos, estructura a proteger y disposicin del sistema deproteccin catdica.

b) Fechas de construccin.

c) Informacin de diseo de los tanques.

d) Suministro de energa elctrica.

e) Recubrimientos.

f) Tableros de medicin para el control de la corrosin.

g) Aislamientos elctricos.

h) Uniones elctricas.

i) Circuitos de corriente elctrica.

j) Clasificacin y delimitaciones de las reas elctricas.

k) Antigedad de operacin de sistemas de proteccin catdica existentes.

l) Geometra y disposicin de los sistemas de tierra.

8.2.1 Informacin adicional necesaria para la memoria de clculo.

La informacin adicional requerida para efectuar los clculos es:

a) Requerimientos de corriente para cumplir los criterios aplicables de proteccin.

b) Resistividad elctrica del electrolito (suelo).


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c) Continuidad elctrica del sistema.

d) Aislamiento elctrico del sistema.

e) Integridad del recubrimiento de tanques.

f) Historia de fugas en estructuras similares del rea.

g) Desviaciones de las especificaciones de construccin.

h) Existencia de posibles corrientes parsitas.

8.3 Informacin que debe entregar el proveedor o contratista.

El proveedor o contratista debe entregar a PEMEX lo establecido en las NRF-047-PEMEX-2002, NRF-110-

PEMEX-2003 y NRF-126-PEMEX-2005 y lo siguiente:

Protocolo de pruebas de los productos suministrados. Procedimiento de los mtodos de inspeccin. Procedimiento de rastreabilidad. Procedimiento anlisis qumicos y pruebas de rendimiento. Reporte de pruebas de caracterizacin y eficiencia. Certificado de calibracin de los instrumentos empleados en las inspecciones o pruebas, emitido por unlaboratorio acreditado por ema. Diagramas y planos del sistema de proteccin catdica. Registros del comportamiento del sistema de proteccin catdica de manera integral. Registro del perfil de potenciales. Registros retrospectivos y comparativos de la eficiencia actual y el anterior del rendimiento del sistema de

proteccin catdica.

8.4 Requerimiento del Servicio

Los fabricantes de los componentes de un sistema de proteccin catdica incluido en esta norma dereferencia, deben contar con un sistema de aseguramiento de calidad y procedimientos administrativos yoperativos establecidos, en conformidad a la norma mexicana NMX-CC-9001-IMNC:2000 .

Los manuales deben estar a disposicin de Petrleos Mexicanos u Organismos Subsidiarios cuando stos lossoliciten.

8.4.1 Rastreabilidad.

El sistema de aseguramiento de calidad particular de cada fabricante debe incluir un procedimiento especfico

de rastreabilidad del producto, desde la identificacin de la materia prima hasta el producto final, incluyendotodas y cada una de las etapas de fabricacin.

Los registros de este procedimiento de rastreabilidad, deben entregarse al inspector de Pemex en todas lasrdenes de compra.


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8.4.2 Calibracin de equipos

Los equipos de medicin implcitos en el prrafo 8.7, para las pruebas de corriente y la determinacin deresistividad del terreno; contemplados en esta norma de referencia, deben ser calibrados por un laboratorioacreditado ante ema y los certificados correspondientes deben ser presentados a Petrleos Mexicanos yOrganismos Subsidiarios y estar vigentes durante el desarrollo del proyecto.

8.4.3 Inspeccin

El rea usuaria determinar el nivel de inspeccin aplicable, segn sus necesidades y la inspeccin ser deacuerdo a las normas: NRF-049-PEMEX-2006 Inspeccin de Bienes y Servicios, nicamente para definir elnivel de inspeccin de acuerdo a los prrafos 8.2 y 8.3, NRF-111-PEMEX-2006 Equipos de Medicin yServicios de Metrologa y/o los Sistemas de Gestin de la Calidad con la NMX-CC-9001-IMNC:2000 Sistemade Gestin de Calidad y la NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida.

8.5. Construccin

8.5.1 Instalacin de sistemas de proteccin catdica.

La instalacin de un sistema de proteccin catdica debe ser en estricto apego a los planos producto de lamemoria de clculo de acuerdo al 8.1, con la calidad de materiales y equipos especificados y cumplir con laNOM-001-SEDE-2005.

En la construccin de tanques nuevos para facilitar la medicin de potencial en el centro del tanque se debeconsiderar una de las siguientes opciones:

a) Colocar electrodos de referencia permanentes, cableados por debajo del tanque por todo su permetro y lasterminales llevarse a un tablero de control, para efectuar pruebas como se indica en la figura 4.

b) Cuando se requiera un electrodo de referencia permanente en tanques existentes su instalacin debeefectuarse conforme a lo siguiente:

Tanque

Conexin polo

negativo

Caja unin

Electrodos permanentes

de referencia

Arena

Figura 4.- Tablero de control y electrodo

de referencia permanente


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Barrenar un agujero desde el permetro hacia el centro del tanque, utilizando un chorro de agua unprocedimiento mecnico para instalar un tubo perforado de PVC de plstico de fibra reforzada, por debajo

del tanque existente como se indica en la figura 5.

El tubo perforado debe asegurar la continuidad de corriente elctrica en toda su longitud, entre el sueloexterior al tubo y el electrodo dentro del tubo. El electrodo de referencia puede ser instalado dentro del tubo,utilizando una cinta no metlica de electricista o un tubo de PVC de dimetro pequeo, para obtener un perfildel potencial entre el suelo y el tanque, a travs del fondo. Si se utiliza un dispositivo metlico para insertar elelectrodo de referencia, este debe ser extrado antes de tomar las lecturas

Debe tenerse cuidado al emplear tcnicas de chorro de agua para evitar socavaciones en los cimientos deltanque. Se deben controlar cuidadosamente los medios mecnicos de insercin del tubo, para evitar daos enel fondo del tanque.

Se deben instalar testigos de prueba permanentes, terminales a tierra o piezas cortas de cable o tubo; quepermiten identificar rpidamente los lugares normales de medicin y evitar causar fallas tempranas en lapintura del tanque al usar una cuchilla o piqueta para hacer contacto

Si se requieren dispositivos de aislamiento, se debe realizar una inspeccin y efectuar mediciones elctricaspara asegurar que el aislamiento elctrico es efectivo y cubre los requerimientos de proteccin catdica

8.5.2 Criterios de proteccin catdica.

Se debe cumplir con alguno de los criterios de proteccin catdica que establece la NOM-008-SECRE-1999 yla NRF-047-PEMEX-2002.

Tanque

Medidor de prueba

Tierra

Tubera perforada de PVCElectrodo de referencia

Figura 5.- Tubera perforada para el electrodo de referencia


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8.5.3 Aislamiento elctrico

Se debe aislar elctricamente el tanque y sus accesorios, de cualquier otra estructura que no estecontemplada en el diseo del sistema de proteccin catdica, mediante dispositivos diseados para tal efecto,conforme a la condiciones de operacin del tanque.Los sistemas de proteccin catdica, no se deben instalar en reas cerradas, en las que existan normalmenteatmsferas explosivas y deben estar conectados a tierra.

Al instalar un sistema de proteccin catdica en el fondo de un tanque de almacenamiento, se debeconsiderar que parte de la corriente puede ser adsorbida por un equipo metlico enterrado en el rea aledaa.

Los dispositivos de proteccin de descargas atmosfricas, deben estar aislados con respecto al tanque,adems de ser del tamao adecuado. Al instalar dispositivos de aislamiento en reas bajo la influencia,conocida o probable, de lneas de energa de alta tensin, se deben tomar precauciones para asegurar que elpotencial de corriente alterna a travs de dichos dispositivos no represente un peligro para el personal.

8.5.4 Sistema de nodos de sacrificio.Se debe verificar que los nodos no presenten daos, mantenerlos secos durante su almacenamiento y quecumplan con los requisitos de calidad establecidos en el diseo.

Los envases hermticos de los nodos empacados individualmente, deben retirarse antes de su instalacin.La continuidad elctrica entre el nodo y su cable metlico, debe probarse sin daar la integridad delempaque; los nodos empacados deben rellenarse con tierra compactada del lugar.

La figura 6 muestra la instalacin tpica de un nodo galvnico, la instalacin definitiva debe estar conforme alos planos de diseo.

Al tanqueCable del nodo

Grado

Cubierta de suelo

Cubierta del nodo

Anodo

Galvnico

Figura 6.- Instalacin tpica de un nodo galvnico

Se debe instalar en el cablecolector un

dispositivo de medicin decorriente


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Durante el relleno de los nodos con material especial, deber cuidarse que no daar los alambres yconexiones.

8.5.5 Sistemas de corriente impresa.

Se debe verificar que los nodos no presenten daos, mantenerlos secos durante su almacenamiento y quecumplan con los requisitos de calidad establecidos en el diseo.

La continuidad elctrica entre el nodo y su cable metlico, se debe probar sin daar la integridad delempaque.

8.5.6 Instalacin tpica de camas de nodos.

La figura 7 muestra un ejemplo de cmo debe ser una instalacin tpica de camas de nodos.

Figura 7.- Instalacin tpica de camas de nodos

Tanque

Rectificador

Caja de unin

Anodos

Tanque

Conexin de polo negativo

Anodos

Rectificador

La instalacin de las camas se debe hacer en base a los diagramas de construccin obtenidos en el diseo.

8.5.7 Instalacin de rectificadores.

Los rectificadores y el cableado asociado, deben cumplir con la NOM-008-SECRE-1999, NOM-001-SEDE-2005 y la NRF-047-PEMEX-2002.

8.5.8 Instalacin del cableado.

El cableado debe cumplir con la NOM-001-SEDE-2005, NOM-008-SECRE-1999 y la NRF-047-PEMEX-2002.

Se debe utilizar cable aislado con aislamiento tipo (PEAPM) HMWPE, o de acuerdo a lo que marca la NOM-001-SEDE-2005.


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Antes de ser enterrado, se debe verificar que todo el cableado del sistema de proteccin catdica no estedaado y utilizar relleno libre de piedras con bordes afilados o de otros materiales que pudieran daar el

aislamiento del cableado.

El cableado se debe instalar en ductos rgidos, cuando el rea est sujeta a excavaciones frecuentes o dondeel aislamiento del cableado est propenso al ataque de los roedores.

En el cable principal alimentador no se aceptan empalmes subterrneos, solo en la conexin entre el cable dealimentacin (terminal positiva) y las camas de nodos.

Las conexiones entre el cableado principal y las terminales del nodo, deben ser mecnicamente seguras yconductoras elctricas. Debe dejarse holgura para evitar tensiones o deformaciones en el cableado y debensellarse todas las conexiones.

8.5.9 Poste para pruebas de corrosin, conexiones y uniones.

El cableado de la estructura y de pruebas, debe estar limpio, seco y libre de materiales extraos en los puntos

de conexin

Las conexiones del cableado de prueba a la estructura se deben realizar con polvo de soldadura poraluminotermia.

Durante la instalacin de los cables para las pruebas de control de corrosin, se debe evitar afectar losesfuerzos fsicos de la estructura en los puntos de sujecin.

Las conexiones entre el tanque y el cable deben estar elctricamente aisladas. El cableado de prueba debetener una identificacin permanente, se debe dejar una distancia suficiente para evitar tensin en los cables.Se debe evitar daar los aisladores. Ver figura 4 de este documento.

8.5.10 Corrientes de Interferencia.

Las corrientes de interferencia deben ser detectadas y pueden manifestarse de la siguiente forma:a) Un cambio negativo del potencial entre la estructura y el suelo.

b) La disminucin de una corriente, manifestada como un cambio positivo del potencial entre la estructura y elsuelo.

c) Corrosin puntual localizada en las reas ms cercanas a una estructura extraa.

Adems lo establecido en la publicacin NACE Standard RP0169-2002 o equivalente.

Se deben identificar las causas de interferencia de corriente y eliminarlas.

8.6 Mantenimiento

La operacin y mantenimiento de sistemas de proteccin catdica, deben cumplir con la NRF-047-PEMEX-2002.

8.6.1 Verificacin del funcionamiento del sistema de proteccin catdica.

Inmediatamente despus de energizar el sistema de proteccin catdica, se debe verificar que est operando,de tal forma que se cumpla con lo indicado en el inciso 8.5.2 y que cuando se ha estabilizado el potencialestructura-suelo, se debe verificar la polarizacin, midiendo el potencial con y sin corriente aplicada, estaltima de forma inmediata a la desconexin.


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Adems se debe revisar lo siguiente:

a) Corriente en el nodo.

b) Potencial natural estructura-suelo antes de energizar el sistema.

c) Aislamiento tubera-tanque, si estn protegidos separadamente.

d) Potencial estructura-suelo de acuerdo a la fig. 5, en estructuras adyacentes.

e) Continuidad de la estructura, si est protegida como una estructura sola.

f) Potencial de corriente directa volt, corriente directa amper y eficiencia del rectificador.

La inspeccin peridica de la proteccin catdica se debe realizar como mnimo cada 6 meses.

La efectividad de los dispositivos de aislamiento y la continuidad en las uniones, se debe ser evaluar al menoscada dos aos.

Las evidencias de corrosin en la parte de abajo del tanque se deben obtener con cupones o por mtodos nodestructivos como inspeccin ultrasnica o algn otro que sea factible.

8.7 Medicin

8.7.1 Tcnicas de medicin.

Se debe verificar que en el fondo del tanque se cumpla alguno de los criterios de proteccin catdicasealados en el inciso 8.5.2.

Para la medicin del potencial entre el suelo y el tanque, se debe usar un voltmetro digital de alta impedanciay un electrodo de referencia, en contacto con el electrolito, como se indica en la figura 9.

El electrodo de referencia para medir el potencial puede ser permanente o temporal y debe de ser instaladopor debajo del tanque a travs de un tubo perforado.

Figura 9- Esquema de medicin de potencial

Tanque

Tan cerca como sea

posible del tanque

(ubicacin consistente)

Electrodos dereferenciaCu/CuSO4

Medicin de potencialen varios puntos

alrededor del tanque

tanque


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Se debe tomar en cuenta que el rea del fondo del tanque en contacto con el suelo, puede variar el potencialmedido, por lo que una comparacin de mediciones realizadas en diferentes inspecciones, se debe hacer

tomando en cuenta que se hayan realizado en condiciones similares del nivel del tanque.

8.7.2 Alternativas para electrodos de referencia.

El electrodo de referencia usado para la medicin de potenciales, debe cumplir con los requisitos que seindican en la NOM-008-SECRE-1999 y NRF-047-PEMEX-2002. Ejemplo figura 5 de este documento.

8.8 Seguridad.

La instalacin elctrica completa del sistema de corriente impresa debe cumplir con la NOM-001-SEDE-2005y NRF-036-PEMEX-2003 Clasificacin de reas peligrosas y seleccin de equipo elctrico.

9 RESPONSABILIDADES

9.1 De las reas de seguridad de Petrleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios

Que se observe el cumplimiento de esta norma en el mbito de competencia de Petrleos Mexicanos yOrganismos Subsidiarios.

9.2 De los grupos de trabajo de normalizacin

Actualizar por lo menos cada 5 aos esta norma de referencia cuando sea requerido.

10 CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALESEsta norma de referencia concuerda parcialmente con las Normas:NOM-001-SEDE-2005NRF-047-PEMEX-2002NRF-049-PEMEX-2006NRF-110-PEMEX-2003NRF-111-PEMEX-2006NRF-126-PEMEX-2005

11 BIBLIOGRAFIA

API prctica recomendada 651 Segunda edicin, Noviembre 1997 Proteccin catdica para tanques dealmacenamiento instalados sobre el terreno (Cathodic Protection of Aboveground Petroleum Storage Tanks)

API prctica recomendada 2003, Sexta edicin, Septiembre 1998 Proteccin contra fuentes de ignicin queprovienen de esttica, de alumbrado y presencia de corriente (API Recommended practice 2003 Sixth edition,September 1998 Protection Against Ignitions Arising out of Static, Lightning, and Stray Currents)

API Estndar 653 Tercera edicin, Diciembre 2001 Inspeccin, reparacin, modificacin y reconstruccin detanques de almacenamiento, (API Standard 653 Third edition, December 2001 Tank inspection, repair,alteration, and reconstruction)


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Instalacin de sistemas para proteccin catdica

Especificacin No. P.3.413.01 de Petrleos Mexicanos .Normas para construccin de obrasTercera Edicin 1990

Especificacin para proyecto de obras Sistemas de proteccin catdica, No. 2.413.01 PEP.

Norma NMX-K-109-1977 nodos de magnesio empleados en proteccin catdica.

Principios y prevencin de la corrosin por Denny A. Jones (pgina 457).

ASTM G 97 (Errata 2002 y Reaprobada en 2002) Mtodo de prueba estndar para muestra y evaluacin delaboratorio de nodos de sacrificio de magnesio para aplicaciones bajo tierra. (ASTM G 97-97 Errata 02Reapproved 02 Standard test method for laboratory evaluation of magnesium sacrificial anode test specimensfor underground applications)

NACE Estndar RP0575-2001 Sistemas de proteccin catdica interna en recipientes para tratamiento deaceite, (NACE Standard RP0575-2001 Internal cathodic protection systems in oil treating vessels)

NACE Estndar RP0388-2001 Proteccin catdica de corriente impresa de superficies internas sumergidasen tanques de acero para almacenamiento de agua, apartado no. 21040 (NACE Standard RP0388-2001Impressed current cathodic protection of internal submerged surfaces of steel water storage tanks),

NACE Estndar RP0572-2001 Prcticas de estndares recomendados Estndar de Practicas recomendadaspara el diseo, instalacin, operacin y mantenimiento de corriente impresa en encamados profundos. (NACEStandard RP0572-2001 Standard recomended practice, design, installation, operation, and maintenance ofimpressed current deep groundbeds)

NACE Estndar RP0169-2002 Prcticas de estndares recomendados Estndar de Practicas recomendadaspara el control de la corrosin externa de sistemas de tubera metlica sumergida enterrada (NACE

Standard RP0169-2002 Standard recomended practice, control of external corrosion on underground orsubmerged metallic piping systems).

API Standard 650 Dcima edicin, Adenda 4 de diciembre del 2005 Tanques de Acero Soldados para Almacenamiento de Petrleo (API Estndar 650 Tenth edition, Addenda 4, December 2005 Welded SteelTanks For Oil Storage)

12 ANEXOS

No aplicable.

nrf-017 proteccion catodica tanques pemex

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