TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 1 OBJETIVO Especificar los pasos a seguir para la toma de datos del suelo (pH, Resistividades, sondeo eléctrico vertical) mediante diferentes métodos para realizar el diseño del sistema de protección catódica. 2 ALCANCE Este procedimiento aplica para las actividades que involucren la medición de pH del suelo empleando la metodología del electrodo de antimonio 3 DEFINICIONES Sondeo eléctrico vertical: Técnica utilizada para llevar a cabo mediciones de resistividad a grandes profundidades. Electrodos: Terminales metálicas las cuales se entierran en el suelo, normalmente se utiliza un par para inyectar corriente al suelo y otro par que se utiliza para medir la diferencia de potencial. Resistencia: Oposición que tiene un objeto al paso de la corriente. Resistividad: Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm por milímetro cuadrado partido de metro (Ω•mm²/m). Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Método Wenner: En 1915, el Dr. Frank Wenner del U.S. Bureau of Standards desarrolló la teoría de este método de prueba, y la ecuación que lleva su nombre. Con objeto de medir la resistividad del suelo se hace necesario insertar los 4 electrodos en el suelo. Los cuatro electrodos se colocan en línea recta y a una misma profundidad de penetración, las mediciones de resistividad dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad del terreno, y por el contrario no dependen en forma apreciable del tamaño y del material de los electrodos, aunque sí dependen de la clase de contacto que se haga con la tierra. pH : Es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución, indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. Se define como el negativo del logaritmo en base 10 de la concentración o actividad del mencionado ion. Escala de pH: Forma de clasificación del comportamiento ácido o alcalino de una sustancia basado en el pH de la misma. Cuando la sustancia tiene un pH menor a 5.5 se clasifica como muy ácido, de 5.5 a 6.5 como ácido, de 6.5 a 6.8 como poco ácido, de 6.8 a 7.2 como neutro, de 7.2 a 7.5 como poco alcalino, de 7.5 a 8.3 como alcalino y superior a 8.5 como muy alcalino Antimonio: El antimonio es un metal único que posee la característica de tener una relación directa entre el pH y el potencial medido. La diferencia de voltaje que se tiene PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 1 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA entre un electrodo de antimonio y uno de Cobre/Sulfato de cobre varía entre 0.1 a 0.7 voltios, dependiendo del valor de pH. Electrodo de Antimonio: Elemento macizo con punta de metal de antimonio de alta pureza, el cual se utiliza junto con el electrodo de sulfato de cobre para medir el pH del suelo. 4 REFERENCIAS ASTM G-57 Field Measurement of soil resistivity using wenner´s four-pin method Manual de referencia del equipo Súper Sting R-1 Manual de referencia del electrodo de antimonio 5 RESPONSABILIDADES Líder del proyecto: Líder del proyecto: Coordinar la logística y el recorrido de las áreas en donde se va a realizar la toma de los datos del suelo Realiza la toma de datos del suelo de acuerdo con la metodología establecida para cada uno de los parámetros (pH, resistividades y sondeos eléctricos verticales) Realiza la toma de muestras del suelo Envía los datos y las muestras del suelo al área de diseño para ser procesados Director de ingeniería: Realiza la logística con el laboratorio para realizar el análisis de las muestras del suelo Analiza la información de los datos del suelo Realiza el diseño del sistema de Protección catódica de acuerdo con los datos del suelo , y los valores medidos en cada punto. PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 2 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 6 6.1 DESARROLLO DE ACTIVIDADES Medición de Resistividades DIAGRAMA DE FLUJO 1 2 3 Verificar el estado del equipo Clavar los 4 pines a la distancia de interés Presionar el botón y registrar la lectura ACTIVIDAD 1. Verificar el estado del equipo: Baterías Puntas de medición Cables Decámetro Formato de datos Estado de calibración 2. Clavar los cuatro pines en el suelo, separadas a la profundidad en la que se desea conocer la resistividad Verificar que haya buen contacto del suelo con el metal. Seguir la configuración dada para el tipo de medida. RESPONSABLE INGENIERO DE CAMPO Ó TÉCNICO DELEGADO 3. Presionar botón de lectura hasta estabilización de la lectura. Registrar el valor en el formato o colector correspondiente. 4. Retirar los pines, empacarlos o reubicarlos dependiendo del tipo de medición realizada. 4 Retirar o reubicar pines PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 3 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 6.2 Medición de pH DIAGRAMA DE FLUJO 1 2 3 Verificar limpieza y estado de los electrodos Humedecer la zona para mejorar contacto Poner en el suelo las puntas de los electrodos muy cerca ACTIVIDAD 1. Verificar limpieza del electrodo de antimonio y el de sulfato de cobre. 2. En caso de ser necesario, humedecer la zona de terreno dónde se realizarán las medidas 3. Colocar las puntas de los electrodos de antimonio y de sulfato de cobre uno muy cerca del otro y colocar el multímetro para medir la diferencia de voltaje 5 6 INGENIERO DE CAMPO Ó 4. Esperar la estabilización aproximadamente 10 segundos. 4 RESPONSABLE de la lectura, TÉCNICO DELEGADO Esperar estabilización de la medida y registrar la diferencia de voltaje 5. Registrar el valor medido y ubicación en el formato correspondiente. Registrar el valor medido y la posición del mismo 6. Retirar los electrodos, limpiar las puntas y dirigirse al siguiente sitio Limpiar las puntas y retirarse al siguiente punto PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 4 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 6.3 Sondeo Eléctrico Vertical DIAGRAMA DE FLUJO 1 Realizar conexiones entre equipo y batería. ACTIVIDAD 1. Llevar a cabo las conexiones entre el equipo de sondeo y la batería. 2. Elegir 2 Tipo de prueba 3 Ingresar las distancias en el equipo SEV RESPONSABLE la opción Schlumberger. 3. Ingresar las distancias a las que se encuentran los electrodos A y B así como los M y N. INGENIERO DE CAMPO 4. Colocar los electrodos a las distancias antes capturadas en el equipo 4 Colocar los electrodos Ó TÉCNICO DELEGADO 5. llevar a cabo obtención de medidas 5 Obtención de lecturas 6. Digitar datos a la PC para su respectivo procesamiento y análisis 6 Ingresar datos a la PC PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 5 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 7 Planes de Mejora y su Seguimiento Los resultados del desempeño de esta actividad sirven como insumo para el proceso de Diseño y son presentados en la reunión de la Revisión de la Dirección. El líder del proyecto coordina los planes de mejora con el Gerente General y así cumplir con los requerimientos y expectativas del Cliente. En el caso de que la medición no este de acuerdo con los parámetros establecidos se vuelve a tomar dichas medidas y se realiza lo dispuesto en el procedimiento de Acciones Preventivas Correctivas 8 DOCUMENTOS Y REGISTROS ASOCIADOS FOR-OPE-01-01 TOMA DE DATOS DEL SUELO PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA 9 HISTORIAL DE CAMBIOS HISTORIAL DE CAMBIOS VERSIÓN FECHA MODIFICACIÓN 2 Octubre de 2012 1 Junio de 2012 10 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA MODIFICACIÓN Ajustes en el numeral 5. Inclusión de los numerales 9 y 10. Emisión del documento REVISIÓN Y APROBACIÓN DEL DOCUMENTO REVISADO POR: APROBADO POR: Beatriz Elena Hoyos Ochoa Leonardo Ortiz Martin Representante Sistema de Gestión Gerente General Firma: Firma: PRO-OPE-01 Versión 2, Octubre 2012 6
