proteccion catodica insertd

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JORNADAS JORNADAS DE DE CAPACITACIÓN CAPACITACIÓN CURSO INTENSIVO SOBRE FUENTES CURSO INTENSIVO SOBRE FUENTES DE DE CORRIENTE E INSTRUMENTOS CORRIENTE E INSTRUMENTOS PARA SISTEMAS DE PROTECCIÓN PARA SISTEMAS DE PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA IMPRESA 8 al 11 de noviembre de 2009 8 al 11 de noviembre de 2009 La Paz - Bolivia La Paz - Bolivia

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Page 1: PROTECCION CATODICA INSERTD

JORNADAS JORNADAS

DEDE

CAPACITACIÓNCAPACITACIÓN

CURSO INTENSIVO SOBRE CURSO INTENSIVO SOBRE FUENTES DE FUENTES DE CORRIENTE E INSTRUMENTOSCORRIENTE E INSTRUMENTOSPARA SISTEMAS DE PARA SISTEMAS DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESAIMPRESA

8 al 11 de noviembre de 20098 al 11 de noviembre de 2009

La Paz - BoliviaLa Paz - Bolivia

Page 2: PROTECCION CATODICA INSERTD

CONTROL DE LA CORROSION

• RevestimientosRevestimientos

• Protección CatódicaProtección Catódica

• Selección de MaterialesSelección de Materiales

• Modificación del Modificación del ambienteambiente

• Prácticas de DiseñoPrácticas de Diseño

Control Control de la de la

CorrosióCorrosiónn

Page 3: PROTECCION CATODICA INSERTD

• En la cañería se desarrollan áreas anódicas y catódicas.

• La corriente sale de las áreas anódicas, pasa al electrolito y entra en las áreas catódicas.

• La corrosión se producirá en las zonas en la que la corriente esté saliendo (zonas anódicas)

PROTECCION CATODICA

Fuente de Fuente de corrientecorriente

Zonas anódicas Zonas anódicas con corrosióncon corrosión

Zonas anódicas Zonas anódicas con corrosióncon corrosión

Reducir la velocidad de corrosión en la superficie de un metal al Reducir la velocidad de corrosión en la superficie de un metal al transformarlo en el cátodotransformarlo en el cátodo de una celda de corrosión. de una celda de corrosión.

CATODOCATODO

ANODOANODO

Page 4: PROTECCION CATODICA INSERTD

-1.300

-1.200

-1.100

-1.000

-900

-800

-700

-600

-500

(-850 mV)

POTENCIAL DE PROTECCION

Se mide con un milivoltímetro y un electrodo de cobre Se mide con un milivoltímetro y un electrodo de cobre sulfato de cobre (ECS).sulfato de cobre (ECS).

- .850

- COM+ VOLT

DC

Electrodo deReferencia

Cañería

Voltímetro

CMP

ZONA DE ZONA DE PROTECCION PROTECCION

CATODICACATODICA

ZONA SIN ZONA SIN PROTECCION PROTECCION

CATODICACATODICA

ZONA DE ZONA DE DESPEGUE DESPEGUE CATODICOCATODICO

Page 5: PROTECCION CATODICA INSERTD

Mediciones de potencial: Normas NACE TM0101 y TM0497

Page 6: PROTECCION CATODICA INSERTD

• PROTECCION CON ANODOS GALVANICOSPROTECCION CON ANODOS GALVANICOS

• 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

CañeríaBatería

RCRA

+

-

circulación decorriente

CañeríaAnodo desacrificio

circulación decorriente

CMP

Page 7: PROTECCION CATODICA INSERTD

ANODOS GALVANICOS

CARACTERISTICAS DE LOS ANODOS GALVANICOSCARACTERISTICAS DE LOS ANODOS GALVANICOS

MAGNESIOMAGNESIO ZINCZINC ALUMINIOALUMINIO

Capacidad eléctrica práctica (A-h/kg) 1.100 738 1.828

Eficiencia 50% 90% 85%

Potencial vs ESC (mV) -1.700 -1.100 -1.100

Vida útil (8kg -100 mA) 8,5 años 5,7 años 14 años

Page 8: PROTECCION CATODICA INSERTD

PROTECCION INTERNA DE TANQUES

• Normalmente se protegen con ánodos de Aluminio por sus buenas propiedades, facilidad de instalación y bajo costo.

• La aleación de Al debe contener un 0,05% de In para evitar su pasivación.

• Un buen revestimiento interno reducirá la demanda de corriente de protección.

JuntaAislante Anodo de

Aluminio

Zona noprotegida

ElectrolitoZonaprotegida

Page 9: PROTECCION CATODICA INSERTD

• 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

• Mayor flexibilidad y posibilidades de ajuste

• PROTECCION CON CORRIENTE PROTECCION CON CORRIENTE IMPRESAIMPRESA

+ -

CañeríaLechoanódico

Fuente decorriente

+ -Fuente decorriente

Resistenciaentre el lecho

anódico y tierraremota

Resistenciaentre la cañeríay tierra remota

Tierraremota

CañeríaLecho

anódico

RCRA

Page 10: PROTECCION CATODICA INSERTD

CORRIENTE IMPRESA

• FUENTES DE CORRIENTE CONTINUAFUENTES DE CORRIENTE CONTINUA

EQUIPOS RECTIFICADORESEQUIPOS RECTIFICADORES:

• Transforma

la tensión de entrada (disminuye)

• Aislamiento de la red eléctrica

• Rectifica la tensión alterna

Page 11: PROTECCION CATODICA INSERTD

TRANSFORMADORES

• Auto-transformadores:

Sin aislación galvánica

• Transformadores:

Con aislación galvánica

Page 12: PROTECCION CATODICA INSERTD

TRANSFORMADORES

• Transformadores y auto-transformadores– Monofásicos– Trifásicos

Page 13: PROTECCION CATODICA INSERTD

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO

PRIMARIO SECUNDARIO

N1 N2 Vp/Vs = Np/Ns

VpxIp = VsxIs(Transformador ideal)

Pérdidas:

-Cobre

-Hierro

Rendimiento:

0.9 a 0.96

(protección catódica)

Page 14: PROTECCION CATODICA INSERTD

RECTIFICADOR MEDIA ONDA

Page 15: PROTECCION CATODICA INSERTD

RECTIFICADOR MONOFÁSICO ONDA COMPLETA PUNTO MEDIO

Page 16: PROTECCION CATODICA INSERTD

RECTIFICADOR MONOFÁSICO ONDA COMPLETA

Page 17: PROTECCION CATODICA INSERTD

RECTIFICADOR TRIFÁSICO MEDIA ONDA

Page 18: PROTECCION CATODICA INSERTD

RECTIFICADOR TRIFÁSICO ONDA COMPLETA

Page 19: PROTECCION CATODICA INSERTD

TRANSFORMADORES Y RECTIFICADORES

Page 20: PROTECCION CATODICA INSERTD

TRANSFORMADORES Y RECTIFICADORES

Page 21: PROTECCION CATODICA INSERTD

Algunas relaciones y datos útiles

• Valores medios (CC) eficaces y máximos (CA) (para señales senoidales)

– Irms = Idc x 1,11 (Corriente eficaz vs.

corriente media CC)

– Urms = Edc x 1,11 (Tensión eficaz vs. tensión media CC)

– Imax = Irms x 1,41 (Corriente ’pico’ vs. corriente eficaz)

– Umax = Urms x 1,41 (Tensión ‘pico’ vs. tensión tensión eficaz)

• Potencias disipadas por unidades rectificadoras

MONOFÁSICA TRIFÁSICA

CORRIENTE POTENCIA CORRIENTE POTENCIA

20 45 20 50

30 75 30 80

50 105 50 120

80 170 80 180

Amperes Watts Amperes Watts

Page 22: PROTECCION CATODICA INSERTD

DETERMINACIÓN RÁPIDA (y aproximada) DE LA CORRIENTE QUE CONSUME UN

RECTIFICADOR• Monofásico

– Tensión de salida: Es– Corriente de salida: Is– Potencia en la unidad: Pu– Rendimiento del transformador: u– Tensión en el primario: Up– Corriente en el primario: Ip

Ip = (((Es x Is x 1.23) + Pu) / u) / Vp

Page 23: PROTECCION CATODICA INSERTD

DETERMINACIÓN RÁPIDA (y aproximada) DE LA CORRIENTE QUE CONSUME UN

RECTIFICADOR• Trifásico

– Tensión de salida: Es– Corriente de salida: Is– Potencia en la unidad: Pu– Rendimiento del transformador: u– Tensión en el primario: Up– Corriente en el primario: Ip

Ip = ((((Es x Is x 1.05) + Pu) / u) / Vp) / 3

Page 24: PROTECCION CATODICA INSERTD

GENERADOR GENERADOR TERMOELÉCTRICOTERMOELÉCTRICO:

Funciona por calentamiento de un par termoeléctrico para generar CC. Se

requiere de alimentación de gas. 50V/12 A (600 W).

Page 25: PROTECCION CATODICA INSERTD

Energía Foto-voltaíca (Generadores solares)

• Consiste en un conjunto de paneles foto-voltaícos que convierten la luz solar en energía eléctrica.

• Esta energía se almacena en baterías.

Page 26: PROTECCION CATODICA INSERTD

GENERADORES EÓLICOSLas aspas de un molino

hacen rotar un generador eléctrico de corriente continua o alterna. Esta es, rectificada en el caso de la alterna, y almacenada en baterías.

Page 27: PROTECCION CATODICA INSERTD

EQUIPOS RECTIFICADORES

Tensión de entrada alterna• Monofásicos (fase+neutro): 110 Vca, 220 Vca, 1000 Vca, etc.• Bifásicos: (fase+fase): 220 Vca, 380Vca, 440 Vca• Trifásicos: 3x220 Vca, 3x380Vca, 3x440 Vca, etc

Salida corriente continua• Desde 10 hasta 200 Volts• Desde miliamperes hasta cientos de amperes

Page 28: PROTECCION CATODICA INSERTD

Rectificadores: métodos de regulación

Regulación

• Manual

• Automática– Potencial Constante– Corriente constante– Tensión constante

Page 29: PROTECCION CATODICA INSERTD

Tecnologías de regulación

Regulación Manual– Derivaciones en el

secundario del transformador

– Derivaciones en el primario del transformador

– Auto-transformador

Regulación automática– Auto-transformador– Tiristores– Lineal– Switching– Pulsos– Saturación magnética

Page 30: PROTECCION CATODICA INSERTD

Criterios y especificaciones

• Rango de corriente y tensión

• ¿Manual o automático?

• Tipo de regulación

• Rendimiento transformador

• Aislamiento del transformador

• Temperaturas máximas

• Unidad rectificadora

• Instrumentos

• Protecciones

• Tipo de gabinete e instalación

• Protección IP gabinete

• Tratamientos superficiales gabinete

Page 31: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito equipo rectificador monofásico regulación manual

Page 32: PROTECCION CATODICA INSERTD

Rectificador manual monofásico

Page 33: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito equipo rectificador trifásico regulación manual

Page 34: PROTECCION CATODICA INSERTD

Rectificador manual trifasico

Page 35: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito rectificador monofásico regulación por auto-transformador

Page 36: PROTECCION CATODICA INSERTD

Regulación con autotransformador

Page 37: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito equipo rectificador trifásico regulación manualen el primario y en el secundario

Page 38: PROTECCION CATODICA INSERTD

Regulación en primario y en el

secundario

Page 39: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito equipo rectificador monofásico regulación automática

Page 40: PROTECCION CATODICA INSERTD

Circuito equipo rectificador monofásico automático con telemetría

Page 41: PROTECCION CATODICA INSERTD

Equipos automáticos

Page 42: PROTECCION CATODICA INSERTD

Protecciones

Page 43: PROTECCION CATODICA INSERTD

InstrumentosSin instrumentos (solo shunt)AnalógicosDigitalesCuenta horas

Page 44: PROTECCION CATODICA INSERTD

Gabinetes para equipos rectificadores

• Tipos de refrigeración (aire, aire forzado, aceite)

• Tipos de protección: Grado IP Norma IEC

• Areas clasificadas• Tipos de instalación• Protección superficial

Page 45: PROTECCION CATODICA INSERTD

Gabinetes

Page 46: PROTECCION CATODICA INSERTD

Telemetría y Telegestión

• Telemetría– Medición remota

• Telegestión– Medición y control

• Cableada (4-20 mA, RS485)• Satelital• Telefonía celular• Radio

Page 47: PROTECCION CATODICA INSERTD
Page 48: PROTECCION CATODICA INSERTD
Page 49: PROTECCION CATODICA INSERTD
Page 50: PROTECCION CATODICA INSERTD
Page 51: PROTECCION CATODICA INSERTD

Reguladores de la corriente de salida• En algunas ocasiones,

ductos diferentes protegidos por un solo equipo rectificador, ecualización de corriente en dispersores con varios electrodos, etc., es necesario regular la corriente por cada circuito en forma individual.

• Para estos casos podemos utilizar resistores ajustables (reóstatos) que permiten aportar una resistencia variable en serie con el circuito para ajustar la corriente inyectada al valor adecuado.

• También existen reóstatos electrónicos que permiten un ajuste fino de la corriente y un importante ahorro de energía

DISPERSORDUCTO1

DUCTO2REÓSTATO1

REÓSTATO2

+-

Page 52: PROTECCION CATODICA INSERTD

Reguladores de corriente

Page 53: PROTECCION CATODICA INSERTD

LECHO DISPERSOR

• LECHO DISPERSOR LECHO DISPERSOR SUPERFICIALSUPERFICIAL– Menor costo de instalaciónMenor costo de instalación– Se puede llegar a ampliarSe puede llegar a ampliar– Puede generar interferenciasPuede generar interferencias Zanja

Caja Payra

Anodo dispersor(Grafito, FeSi, Ti/MMO)

Lecho de coke

Caño de venteo

Caja tipo Payra

Anodo dispersor(Grafito, FeSi, Ti/MMO)Lecho de coke

Caño de venteo

Page 54: PROTECCION CATODICA INSERTD

LECHO DISPERSOR• LECHO DISPERSOR PROFUNDOLECHO DISPERSOR PROFUNDO

Menor posibilidad de Menor posibilidad de interferenciasinterferencias

Mejor distribución de la Mejor distribución de la corrientecorriente

Se obtiene menor Se obtiene menor resistencia final del lechoresistencia final del lecho

Mayor costo de Mayor costo de instalacióninstalación

Anodo dispersor(Grafito, FeSi,

Ti/MMO)

Lechode coke

Caño de venteo

Cable HMWPE,PVDF

Caja conbornera

Estrato demenor

resistividad

Page 55: PROTECCION CATODICA INSERTD

PROTECCION INTERNA DE TANQUES

Para tanques de agua con gran demanda Para tanques de agua con gran demanda de corriente se puede proteger con de corriente se puede proteger con corriente impresa. corriente impresa.

JuntaAislante Anodo

dispersor

Zona noprotegida

ElectrolitoZona

protegida

+ -Anodo

dispersor

Zonaprotegida

Rectificador

Page 56: PROTECCION CATODICA INSERTD

PROTECCION EXTERNA DE FONDO DE TANQUES

• El piso exterior se puede proteger con un sistema de corriente impresa

JuntaAislante

Lechodispersor

ElectrolitoZonaprotegida

- +

Rectificador

Page 57: PROTECCION CATODICA INSERTD

PROTECCION DE CASING

La corrosión externa del casing se puede evitar con un La corrosión externa del casing se puede evitar con un sistema de protección catódica por corriente impresa.sistema de protección catódica por corriente impresa.

- +

RectificadorJunta

monolítica

Casing

Lechodispersorprofundo

Alta demanda de corriente Alta demanda de corriente (caño desnudo).(caño desnudo).

Corriente de protección de Corriente de protección de 5 a 15 A.5 a 15 A.

Densidad de corriente de Densidad de corriente de 5 a 10 mA/m2.5 a 10 mA/m2.

Con un lecho dispersor y Con un lecho dispersor y un rectificador de salidas un rectificador de salidas múltiples se pueden múltiples se pueden proteger 5 pozos.proteger 5 pozos.

Page 58: PROTECCION CATODICA INSERTD

-

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

-100 -50 0 50 100 150

Microvolts

Pro

fun

did

ad (

mts

)

Natural 5 A 10 A Serie4

PROTECCION DE CASING

• Perfil de corrosión de un casingPerfil de corrosión de un casing

zonas de zonas de corrosióncorrosión

- +

Casing

Lecho dispersortemporario

- 150 mV

V(microvolts)

— Las pendientes negativas nos indican zonas anódicas (corriente saliendo del casing: corrosióncorrosión).

— Las pendientes positivas indican zonas catódicas.

— Es muy costoso.

Page 59: PROTECCION CATODICA INSERTD

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

750

800

850

900

950

1.000

Corriente (A)

Po

ten

cial

Off

(m

V)

PROTECCION DE CASING

• Determinación de la curva E-log I (Potencial de Tafel)Determinación de la curva E-log I (Potencial de Tafel)

Corriente de Corriente de protección protección

(4,5 A)(4,5 A)

— El quiebre en la curva de polarización nos indica el potencial de protección.

— No se requiere intervenir el casing.

Potencial de TafelPotencial de TafelPotencial de TafelPotencial de Tafel

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

700 800 900 1.000 1.100 1.200 1.300

Potencial (mV)

Pro

fun

idad

(m

ts)

Atenuación del potencialAtenuación del potencialAtenuación del potencialAtenuación del potencial

Page 60: PROTECCION CATODICA INSERTD

Equipos con salidas múltiples Protección de Casings y tanques

Page 61: PROTECCION CATODICA INSERTD

DISEÑO DE UN SISTEMA DE PROTECCION CATODICA

1.1. TIPO DE SUELOTIPO DE SUELO

2.2. REVESTIMIENTOSREVESTIMIENTOS

3.3. AISLACIONESAISLACIONES

4.4. CONTACTOSCONTACTOS

5.5. PROTECCION CATODICAPROTECCION CATODICA

6.6. MONITOREO Y MEDICIONESMONITOREO Y MEDICIONES

Mg

ResistividadResistividadJuntas Juntas

DieléctricasDieléctricas

RevestimientoRevestimiento

Page 62: PROTECCION CATODICA INSERTD

TIPO DE SUELO

La corrosividad del suelo se puede relacionar La corrosividad del suelo se puede relacionar con la con la RESISTIVIDAD ELECTRICARESISTIVIDAD ELECTRICA

RESISTIVIDARESISTIVIDAD (D ( cm) cm) AGRESIVIDADAGRESIVIDAD

50 – 1.00050 – 1.000 MUY MUY CORROSIVOCORROSIVO

1.000 – 3.0001.000 – 3.000 CORROSIVOCORROSIVO

3.000 – 5.0003.000 – 5.000MODERADA-MODERADA-

MENTE MENTE CORROSIVOCORROSIVO

5.000 – 5.000 – 10.00010.000

POCO POCO CORROSIVOCORROSIVO

500 m

a a a

Medición de Resistividad Eléctrica con Telurímetro

Page 63: PROTECCION CATODICA INSERTD

REVESTIMIENTOSEl uso de El uso de RevestimientosRevestimientos reduce notablemente la reduce notablemente la

corriente necesaria de corriente necesaria de Protección CatódicaProtección Catódica

+-

Cañería

Revestimiento

Revestimientodañado

Tipos de RevestimientosTipos de Revestimientos

1. Bituminoso

2. Cintas de PE

3. Poliolefinaextruídas PE/PP (bi-tricapa)

Page 64: PROTECCION CATODICA INSERTD

700

800

900

1000

1100

1200

1300

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000

Longitud

Po

ten

cia

l

REVESTIMIENTOS

228 mA0,04 mA/m2Tricapa

Densidad de corriente

0,22 mA/m2 1.080 mACintas de PE

0,51 mA/m2 3.280 mABituminoso

CorrienteRevestimiento

Bituminoso

Tricapa

Cintas de PE

• Corriente necesaria para proteger catódicamente en función de la calidad del revestimiento.

Tubería de 8” de 10 km (: 2500 cm)

Page 65: PROTECCION CATODICA INSERTD

Ensayo de revestimientos: Corriente de protección - Envíos de corriente

Page 66: PROTECCION CATODICA INSERTD

REVESTIMIENTOS

CONTROL Y REPARACIONESCONTROL Y REPARACIONES• Revestir uniones soldadas / roscadas• Detección de fallas / Reparación

Page 67: PROTECCION CATODICA INSERTD

AISLACIONESLa función principal de las La función principal de las aislacionesaislaciones es la de es la de

independizar los circuitos eléctricosindependizar los circuitos eléctricos

Material AislanteMaterial Aislante• Juntas Aislantes Dieléctricas de MicartaJuntas Aislantes Dieléctricas de Micarta

• Tipo F (simple y doble aislación)Tipo F (simple y doble aislación)• Tipo E (Full Face, doble aislación)Tipo E (Full Face, doble aislación)• Tipo D (Anillo RJ, doble aislación)Tipo D (Anillo RJ, doble aislación)

• Juntas MonolíticasJuntas Monolíticas• Uniones dobles aislantesUniones dobles aislantes

Page 68: PROTECCION CATODICA INSERTD

CONTACTOS

El contacto eléctrico de una línea extraña con una línea El contacto eléctrico de una línea extraña con una línea protegida puede protegida puede eliminar la protección catódicaeliminar la protección catódica..

Los contactos se pueden Los contactos se pueden determinar con:determinar con:

• Detectores de cañeríasDetectores de cañerías• Ensayos ON-OFFEnsayos ON-OFF• DCVGDCVG• PCMPCM

Se pueden eliminar con:Se pueden eliminar con:• Planificación del tendidoPlanificación del tendido• Lozetas de hormigónLozetas de hormigón• Otros materiales aislantesOtros materiales aislantes

Page 69: PROTECCION CATODICA INSERTD

Diseño de un sistema con ánodos galvánicos

• HASTA 1 AMPER Y 10.000 OHMSXCM

• Resistividad r• Eficiencia del revestimiento u• Densidad protección acero desnudo d = 73.73 – 13.35 x Log r• Densidad con revestimiento dr = d x (1-u)• Vida útil del sistema vu• Densidad adoptada D• Superficie a proteger S• Corriente total (amperes) I = S x D/1000• Eficiencia ánodo E• Factor utilización F

Page 70: PROTECCION CATODICA INSERTD

Diseño de un sistema con ánodos galvánicos

• Capacidad Electroquímica C

• Masa necesaria Q = vu x I x 24 x 365 / C x E x F

• Peso por ánodo P

• Cantidad de ánodos k = Q/P

Capacidad Electroquímica  

Amp.hora/kg Eficiencia Factor Util. Amp.Y/kg Potencial

G Galvalum III 1150 0.85 0.8 0.1313 1.15

M Magnesio AP 2197 0.5 0.85 0.2508 1.7

Z Zinc 817 0.9 0.85 0.0933 1.1

Page 71: PROTECCION CATODICA INSERTD

Diseño de un sistema con ánodos galvánicos

• Resistencia total en el circuito R = Rab + Rb + Rbt• Longitud ánodo La• Diámetro ánodo Da• Resistividad backfill rb• Diámetro pozo Dp• Profundidad Pozo Lp• Resistencia ánodo backfill• Rab = (0,159 x rb) x (ln (8 x La/Da) -1) / La• Resistencia backfill Rb = rb x ((Dp-Da) / La) / (Pi x

(Dp+Da)/2• Resistencia backfill terrenoRbt = (0,159 x r) x (ln (8 x Lp/ Dp) / Lp• Potencial ánodo Ua• Potencial protección Up• Resistencia adicional x ánodo Ra• Corriente x el ánodo Ia = (Ua-Up) / (Ra + R)• Ra = ((Ua – Up) / I) - R

Page 72: PROTECCION CATODICA INSERTD

Monitoreo y control

• MEDICION DE POTENCIALESMEDICION DE POTENCIALES

• RELEVAMIENTO PASO A PASO (CIS)RELEVAMIENTO PASO A PASO (CIS)

• RELEVAMIENTO DCVGRELEVAMIENTO DCVG

• RELEVAMIENTO PCMRELEVAMIENTO PCM

Page 73: PROTECCION CATODICA INSERTD

MEDICION DE POTENCIAL

Se realiza con un milivoltímetro y un electrodo de cobre Se realiza con un milivoltímetro y un electrodo de cobre sulfato de cobre (ECS).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

- 200

- 400

- 600

- 800

- 1000

- 1200

0000 0500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Distancia (m)

Po

ten

cial

(m

V)

Potencial natural Potencial ON Criterio -850 mV

- .850

- COM+ VOLT

DC

Electrodo deReferencia

Cañería

Voltímetro

CMP

Page 74: PROTECCION CATODICA INSERTD

- 200

- 400

- 600

- 800

- 1000

- 1200

0000 0500 1000 1500 2000 2500 3000

Distancia (m)

Po

ten

cial

(m

V)

Potencial mV

RELEVAMIENTO CIS

RELEVAMIENTOS PASO A PASO (CIS)

FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

Se realiza con un milivoltímetro y un electrodo de sulfato de cobre (ECS) el cual se va trasladando de 1 a 5 mts de distancia. En un datalogger o registrador se registran los valores de potencial y de distancia.

OBJETIVOOBJETIVO• Determinar las zonas de la

cañería que están sin protección catódica.

• Detectar interferencias.

Electrodo deReferencia

CMP

1 a 5 mts

Riel de 1 a 2 kmde alambre de

cobre fino- 850 mV

Datalogger

Cañería

zona sinprotección catódica

Page 75: PROTECCION CATODICA INSERTD

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50

Distancia (m)

Po

ten

cia

l (m

V)

RELEVAMIENTOS DCVG

DCVG (Gradiente de Voltaje de Corriente Continua) DCVG (Gradiente de Voltaje de Corriente Continua)

OBJETIVOOBJETIVO• Localizar fallas en el

revestimiento

• Determinar su gravedad

• Determinar si está protegido o no

Electrodo deReferencia

Cañería

Datalogger

Flujo decorriente

hacia la falla

Falla

Líneasequipotenciales

- 000 mV- 150 mV

Page 76: PROTECCION CATODICA INSERTD

Electrodo deReferencia

Cañería

Datalogger

- 150 mV

- 005 mV

Flujo decorriente

hacia la falla

Falla

Líneasequipotenciales

0

10

20

30

40

50

0 50 100 150 200

V (mV)

Dis

tan

cia

(m)

RELEVAMIENTOS DCVG

DCVG (Gradiente de Voltaje de Corriente Continua) DCVG (Gradiente de Voltaje de Corriente Continua)

Page 77: PROTECCION CATODICA INSERTD

Equipos para CIS y DCVG

Page 78: PROTECCION CATODICA INSERTD

PCM (Pipeline Current Mapper)FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

• El sistema PCM posee un transmisor que inyecta una señal de 4Hz

• El transmisor es de alta potencia (150 W) lo que permite recorrer hasta 30 km desde un punto de inyección.

• En forma rápida y precisa se puede localizar y seguir un ducto, inclusive en áreas donde hay contactos metálicos con otras estructuras, interferencias o redes complejas de ductos.

• El receptor mide la magnitud y la dirección de la corriente sin necesidad de conectarse al ducto y además la profundidad.

CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

Si el recubrimiento se daña, o si hay un contacto eléctrico entre la tubería y otra estructura metálica, es necesario aumentar la corriente de protección catódica para compensar por las pérdidas resultantes.

La corriente excesiva puede ser perjudicial para la cañería, por lo que se debe lograr un equilibrio fino entre una protección eficaz y un consumo de corriente aceptable.

Si la corriente es excesiva o la protección catódica ineficaz, se debe inspeccionar la tubería para buscar las fallas más importantes. El equipo de PCM se ha diseñado específicamente para realizar esta función de manera rápida y eficiente.

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Costo Total

CONCLUSIONES• La corrosión externa es un fenómeno natural y habitual.La corrosión externa es un fenómeno natural y habitual.• La mejor manera de combatirla es una combinación de La mejor manera de combatirla es una combinación de

revestimientos y protección catódica.revestimientos y protección catódica.• En general la inversión en Protección Catódica representa En general la inversión en Protección Catódica representa

el 1 a 2% de la inversión en la estructura a proteger.el 1 a 2% de la inversión en la estructura a proteger.

Punto de menor Punto de menor costo de protección costo de protección

anticorrosivaanticorrosiva

RevestimientoRevestimiento0 100%

Costo de Protección Catódica

Costo de Revestimiento

Co

sto

$$

Co

sto

$$

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CONCLUSIONES

DE ESTA MANERA EVITAMOSDE ESTA MANERA EVITAMOS

• Pérdidas económicas por reemplazo Pérdidas económicas por reemplazo

de materialesde materiales

• Pérdidas en la reparación por mano Pérdidas en la reparación por mano

de obrade obra

• Pérdidas de producciónPérdidas de producción

• Contaminación al medio ambienteContaminación al medio ambiente

• Daño a la imagen de la compañíaDaño a la imagen de la compañía

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CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD

• NO debe hacerse

• NO use este equipo en áreas clasificadas. • NO ponga en marcha ni realice ajustes de este equipo, si llueve o hay condiciones

de extrema humedad ambiente, o tormentas eléctricas cercanas.• NO instale ni ponga en marcha este equipo, si las condiciones de visibilidad no son

óptimas.• NO toque con sus manos o herramientas, ningún borne del equipo (regulación

gruesa, entrada de tensión, salida de tensión) si está funcionando.• NO desconecte los cables de tierra, dispersor o caño; si el equipo está funcionando.• NO utilice este equipo para cargar baterías, iluminación, etc.• NO conecte o desconecte los cables de la tensión de alimentación, si antes no ha

asegurado su desconexión mediante un interruptor bipolar externo al equipo.• NO realice cortos circuitos, permanentes o temporales, entre cualquiera de los

bornes de entrada y salida del equipo.• NO deje herramientas dentro del gabinete.

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CONSIDERACIONES SOBRE LA SEGURIDAD

• DEBE hacerse

• CONSULTE y CUMPLA todas las normas de seguridad indicadas para este tipo de instalaciones por la oficina de seguridad de su empresa.

• LEA COMPLETA y ATENTAMENTE este manual.• DESPEJE todas las dudas sobre la instalación y operación de este equipo, ANTES de operarlo e

instalarlo.• ASEGURE la instalación firme y completa del gabinete en la columna.• ASEGURE la instalación firme y completa del bastidor dentro del gabinete.• UTILICE todas las protecciones personales recomendadas: anteojos de seguridad, zapatos con

suela de goma y guantes aislantes para el manipuleo de los conductores eléctricos.• ASEGURE la ausencia, en la zona de instalación, de materiales inflamables.• ASEGURE antes de la instalación, que los conductores de alimentación no estén energizados, y

que existe un interruptor bipolar para estos conductores, externo al equipo. • ASEGURE la continuidad eléctrica de los conductores provenientes del dispersor, del caño y de

la puesta a tierra.• ASEGURE que no existe un corto circuito entre el caño y el dispersor, o entre el caño y tierra.• ASEGURE firmemente todas las conexiones en los bornes, y el puente de la regulación gruesa.

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