Estanque

PROTECCION CATODICA PARA ESTANQUES ENTERRADOS

J. Pozo 1 y J. Winkelmann

2

Departamento de Ciencias Básicas Facultad de Ciencias de la Ingenieria Universidad Diego Portales Casilla 298-V, Santiago e-mail:julio.pozo@udp.cl y
2

1

Winkelmann Ingenieria en Corrosión Ltda. Gerencia de Proyectos www.winkelmann.cl

RESUMEN En el presente trabajo se diseña un sistema de ProtecciónCatódica (P.C.) que complementado con un revestimiento de cera microcristalina, protege termodinámicamente de la corrosión a un estanque enterrado, con resultados económicamente significativos y factible de implementar en Chile, que permite facilitar la inspección sin tener que descubrir el estanque para su mantención.

1. INTRODUCCION El impacto económico de la corrosión es particularmente importanteen la industria de procesos y en la distribución energética, donde los fluidos a altas presiones son transportados y almacenados mediante ductos o estanques metálicos. En nuestro país las empresas distribuidoras de gas licuado no están ajenas a esta problemática, y existen situaciones concretas que justifican la realización de una investigación especial al respecto, que permita minimizar loscostos por destrucción degradante, en los estanques enterrados para almacenamiento de gas de propano. La Protección Catódica es un método eletroquímico cada vez más utilizado hoy en día, el cual aprovecha el mismo principio electroquímico de la corrosión. Para esto, el estanque debe ser complementado con un cierto revestimiento, pues el diseño requiere del cálculo de algunos parámetros importantes,como son: densidad eléctrica de protección, resistividad del electrolito y número de ánodos, entre otros. Por otro lado, ante la fuerte inserción en el mercado chileno del gas natural, una de las principales preocupaciones de la Asociación Chilena de Gas Licuado es extender el periodo de vida útil del estanque enterrado de 10 a 30 años en instalaciones de uso domiciliario, lo anterior, con elpropósito de bajar costos y mejorar así el servicio a sus clientes.

2. DESARROLLO El presente desarrollo pretende determinar la cantidad de corriente requerida para proteger catódicamente cada tipo de estanque y determinar la cantidad de masa anódica requerida para polarizarlo catódicamente durante 30 años.

2.1. SUPERFICIE A PROTEGER. Aplicando un factor de tolerancia superficial del 5 % (perímetroy longitud a valor real, soldaduras, rugosidades superficiales, eventuales fittings a futuros, etc.), la superficie exterior consultada por cada Estanque de Almacenamiento LPG se calculan de la siguiente manera: AC = 4 π r 2 AM = 2 π r L

;

Donde: AC = Area de los cabezales del estanque [m2 ]. AM = Area del manto [m2 ]. r = Radio del Cabezal [m]. L = Largo del Manto [m].

Tabla 1. Area decada estanque: Unidad Estanque 1000 [Lt] m2 Estanque 2000 [Lt] m2 Estanque 4000 [Lt] m2

Cabezales 1,82 3,40 3,40

Manto 3,96 5,23 12,66

Factor 1,05 1,05 1,05

AREA TOTAL 6,0690 9,0615 16,8630

2.2. CORRIENTE DE PROTECCION. En el cálculo de la corriente de protección intervienen varios factores, donde los más importantes son la cantidad de corriente que requiere el revestimiento parapolarizar al estanque y la cantidad de corriente que puede suministrar el ánodo, esta última debe ser mayor que la demandada. 2.2.1 Resistividad del Electrolito. La resistividad del electrolito es una propiedad de cada terreno donde se enterrará el estanque que va a depender del grado de saturación del terreno donde se encuentra. Las variables son calidad del terreno, como vida orgánica einorgánica, sales, cloruros, compactación, relaciones de agua/tierra, entre otras. Utilizando un promedio de la resistividad por regiones de Chile, se consideró una resistividad de 9.000 [Ohm-cm]. Dado que una resistividad mayor disminuye la facilidad que exista corrosión, y una menor resistividad la aumenta, se requiere entonces de una mayor P.C. 2.2.2. Demanda de Corriente. Se toma en cuenta una...