Conceptos Básicos de la Protección Catódica

04/05/2010
Charla de Seguridad
Conceptos Básicos de la
Protección Catódica
Preparado por:
Javier Cabezas C.
Fecha: 28-04-10
Contenidos de la Presentación
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
¿Qué es la Corrosión?
Mecanismo de corrosión.
Tipos de Corrosión.
Sistema de Protección Catódica (SPC)
(SPC).
Métodos de Control de la Corrosión.
Corriente Galvánica.
Sistemas de Corriente impresa.
Drenaje Unidireccional de Corriente.
Puentes de Interconexión.
Esquemático Sistema de protección Catódica de Electrogas S.A.
Medición de Potencial.
Tipos de Fallas: Anódicas y Catódicas.
Líneas de Alta Tensión.
Medidas de Control.
Conclusiones.
1
04/05/2010
¿QUE ES LA CORROSION?
En general, corrosión es la degradación de un
material por la interacción de éste con el
ambiente.
¿Por
P que se corroen los
l metales?
t l ?
• Metales están en la naturaleza generalmente como
óxidos (Estado de baja energía).
• Para separarlos se les debe suministrar una gran
cantidad de energía.
• Tienden a volver a su estado de baja energía (óxido
u otro compuesto).
• El proceso de convertirse nuevamente en óxido se
conoce como CORROSION.
Mecanismo de corrosión
i
2
04/05/2010
Tipos de Corrosión
Aireación diferencial
Microorganismos
Corrientes galvánica
Corrientes vagabundas
Sistema de Protección Catódica (SPC)
SPC se define como el método de Control de la Corrosión por el cual la
estructura a proteger siempre actúa como Cátodo.
Se aplican dos tipos de protección:
Corriente Galvánica
Ánodos de Sacrificio
Corriente Impresa
Rectificadores
La utilización de uno u otro sistema, depende de los
siguientes
i i t criterios:
it i
a) Agresividad del Medio.
b) Cantidad de Corriente requerida.
c) Instalaciones vecinas.
3
04/05/2010
MÉTODOS DE CONTROL DE LA
CORROSIÓN
• Ánodos Galvánicos.
• Sistemas de Corriente Impresa.
• Drenajes Unidireccionales.
• Puentes de Interconexión.
Corriente Galvánica
i
+
4
04/05/2010
Sistemas de Corriente impresa
+
•
Al inyectar corriente al ducto
evitan la corrosión.
•
Pueden producir hasta 100 Vdc
(caso rectificadores Electrogas
S.A.).
-
RIESGOS
• Elevados niveles de tensión en
resistencia shunt al momento de
instalar data loggers.
Drenaje Unidireccional de
Corriente
•
Corresponde a un sistema que permite “devolver” de manera segura la
corriente.
5
04/05/2010
Riesgos
Falla en continuidad de los retornos de ferrocarril.
Robo de cables de eclisas
Puede quedar expuesto a una alta tensión (3000Vdc).
(3000Vdc)
Puentes de Interconexión
•
Son conexiones que evitan que la corriente salga hacia la tierra para volver a su
fuente.
-1,5 V
-1,5 V
-1,5 V
+0,5 V
•
•
Sin puente de
interconexión
•
Con puente de
interconexión
Si un puente está bien instalado, los potenciales de ambas cañerías se DEBEN
igualar en el punto (Ej.: Gasoducto de 16” con OCCLV).
Ventajas:
• La protección catódica de un sistema pasa a proteger las dos estructuras
(Ej.: Gasoducto de 16” con OCCLV).
• Se evita la interferencia de un sistema sobre el otro.
Desventajas:
• Se deben lograr acuerdos entre dos compañías.
• Pueden requerir la instalación de equipamiento adicional (Reóstatos).
6
04/05/2010
Est. Quintero
Camino Reutén Pk 25,5
Plant Gate Quillota
Estación La Cantera
Pk 1,8
Esquemático Sistema de Protección
Catódica Ductos de Electrogas S.A.
Malla Puesta a
Tierra (PK 122)
Valle Alegre Pk 8,2
Cruce Est.
Limache
Torre A.T. (PK 120). 14 Ánodos Galvánicos de Magnesio
El Maqui (Arranque lateral 16”)
Gas Valpo
Colmo
Estación
Copec (Pk
0,0)
Cruce con FFCC Eléctrico (PK
115,7) Drenaje unidireccional
Gas Valpo
Quebrada
Escobares (PK 108,3)
Sitio de Válvula
N° 4 (PK 96,5)
Energas
Sitio de Válvula
N° 3 (PK 84,2)
Sitio de Válvula
N° 2 (PK 63,1)
SIMBOLOGIA
Puentes de
Interconexión
E
Energas
Tapihue
(Pk 74,3)
Torre
o e A.T.
. .
PK 15
Sitio de Válvula
N° 1 (PK 32,7)
Estación de
Recepción Chena
Flanges de
aislación/ Junta
monolítica
Rectificador
Camadas
Anodos Mg
14 Ánodos de
Magnesio
Futura Estación
Compresora
(PK 11,8)
Cruce con
FFCC (PK 6,3)
5 Ánodos de Magnesio
Medición Potencial
9La Medición se debe realizar con respecto al electrolito
(suelo) con un electrodo de Referencia de CuCuSO4.
9El resultado de la medición DEBE SER NEGATIVO e
inferior a –0.85 Volt con el sistema de protección catódica
funcionando (Criterio 1 de RP 0169 NACE) para que el ducto
se considere protegido de las “corrientes vagabundas o
parásitas” del medio electrolítico (cruces con cañerías vecinas
((Sonacol),
), Línea FFCC,, Torres alta Tensión,, etc.).
)
9Si el Valor es positivo es una situación GRAVE, ya que
existiría corrosión. Si es muy negativo (<-3), el revestimiento
comienza a dañarse.
7
04/05/2010
Medición Potencial
9El valor de Lectura considera Máximo, Mínimo y Promedio.
Lo ideal es un valor estable en el tiempo, pero como en la
realidad no ocurre, la muestra debe realizarse en mínimo 5
minutos, según recomendaciones de los expertos.
9Electrogas además posee lecturas Remotas de potenciales
que monitorea permanentemente en el sistema SCADA.
9Finalmente, la seguridad de nuestro sistema depende
f ertemente de una
fuertemente
na buena
b ena PROTECCIÓN CATÓDICA,
CATÓDICA por
lo que es muy importante que la medición se realice en la
forma que estipulan los procedimientos.
Esquema de Medición de
Potencial
VAB > −0.85V
Corrosión
− 3.0 < VAB < −0.85V Línea Protegida
VAB < −3.0V
Desprendimiento
Revestimiento
B
A
8
04/05/2010
Tipos de falla (Anódica)
+2,5
2,5 V
• Potencial mayor al natural.
• Corriente sale a través de un
defecto del revestimiento.
revestimiento
Tipos de falla (Catódica)
-2,8 V
• Potencial inferior al natural.
• Corriente entra a través de un
defecto del revestimiento.
• En un escenario de alta interferencia (como el nuestro), una falla puede
cambiar su condición muchas veces en un mismo día.
9
04/05/2010
Líneas de Alta Tensión
• Las líneas de alta
p
tensión pueden
generar grandes
niveles de tensión
en líneas metálicas
cercanas, las
cuales se pueden
reflejar en los
postes de medición.
p
Medidas de Control
• Uso de elementos de seguridad, principalmente guantes al realizar la
instalación de equipos de medición (testers, data loggers, etc.).
10
04/05/2010
CONCLUSIONES
• Existen riesgos asociados a la inspección de instalaciones de los sistemas de
protección catódica, que se reducen con simples elementos de protección
personal.
• Los puentes de interconexión son un medio para compartir la protección
catódica de un sistema con otro (Ej. Línea de 16 con OCCLV). Se pueden
verificar midiendo los potenciales de ambas líneas, si no están iguales, el
puente no está bien conectado.
• En el caso del OCCLV, si los puentes no están conectados, una amplia
porción de la línea queda sin protección catódica.
• Para considerar una línea de acero protegida, el potencial debe ser inferior a 0,85 Vdc con el sistema de protección catódica funcionando (Criterio 1 de RP
0169 NACE).
• En las zonas cercanas a las líneas de alta tensión se debe tener especial
precaución con la tensión alterna que se pueda presentar.
• Como principal medida de control, está el uso de guantes para proteger las
manos al momento de tomar contacto con el tablero del sistema de drenaje
unidireccional de corriente.
11