Proteccion Catodica
Páginas: 10 (2436 palabras)
Publicado: 22 de septiembre de 2012
Métodos anticorrosivos utilizados por la empresa Serconsur.
Diseño de la protección catódica
Para que la protección catódica sea efectiva y eficiente, se debe seleccionar el sistema más adecuado para cada caso particular; esta debe proporcionar una corriente eléctrica suficiente y una distribución uniforme sobre la estructura a proteger, evitando interferencias y daños en el recubrimientoanticorrosivo, de tal manera que la estructura a se encuentre totalmente protegida, sin olvidar el factor económico y la disponibilidad.
Una vez caracterizado el medio en el cual se va a enterrar la tubería, se procede con el diseño de los posibles sistemas de protección.
Cabe mencionar que para selección del sistema proteger se ha diseñado un programa en hoja electrónica Excel, el cual sebasa en los siguientes cálculos, y tiene como fin el facilitar dicho procedimiento, el cual se adjunta en el anexo 4 de este proyecto.
DISEÑO DE PROTECCIÓN CATÓDICA MEDIANTE ÁNODOS DE SACRIFICIO
En el cálculo para determinar el dimensionamiento de un sistema de protección galvánica o de ánodos de sacrificio se debe considerar la selección del material de los ánodos a utilizar, de acuerdo a laresistividad del electrólito, costo, disponibilidad, eficiencia del ánodo y vida útil deseada.
Propiedades eléctricas y composición química de los ánodos utilizados para el diseño.
La composición química y propiedades eléctricas de los ánodos de magnesio recomendados para protección catódica en tuberías enterradas (Peabody, 2001), se tomaron del catálogo de Corrpro Companies Inc. (Anexo IIPropiedades de los ánodos
Velocidad de consumo 3,95 kg/(A*año)
Factor de utilización 0,9
Peso de los ánodos 17 y 48 lb
Composición química de los ánodos
Elemento Porcentaje contenido
Aluminio 0,010
Manganeso 0,500– 1,300
Cobre 0,020
Níquel 0,001
Hierro 0,030
Otros 0,050 – 0,030
Magnesio Restante
Vida útil del diseño (Vd)
Se asumió una vida útil de este sistema de 10años (Armas, 2008), tiempo después del cual será necesaria una nueva evaluación.
Procedimiento de cálculo
Cálculo del área total (A)
Se refiere al área total de la estructura a proteger y se calcula con la siguiente ecuación:
A=π*L*D
Donde:
A: área total de la estructura a proteger (m2).
L: longitud de la estructura a proteger (m).
D: diámetro de la estructura a proteger (m).Cálculo del área a proteger (Ap)
El área a proteger depende del tipo de estructura y del porcentaje de protección que se requiera, o el porcentaje de la estructura que está en contacto con el electrolito (Bedon, 2005).
AP=A*F
Ap: área a proteger (m2).
A: área total de la estructura a proteger (m2)
F: Porcentaje de protección.
El porcentaje de protección es un criterio dediseño el que se adjudicó un valor del 20 % (Marquéz, 2004) ya que la tubería debe ser previamente pintada y revestida con una cinta aislante plástica, razón por lo que se considera que el 80 % del material está protegido.
Si la estructura a proteger, cuenta con un revestimiento, sus necesidades de corriente protectora disminuyen rápidamente conforme el revestimiento va de malo a excelente. Se haestablecido esta eficiencia según el siguiente cuadro.
Calidad y eficiencia de los recubrimientos*
Estructura Cualidad del
Revestimiento
Eficiencia
Inicial Final
Tubos Enterradas
Excelente 95 % 90 %
Bueno 90 % 80 %
Regular 80 % 50 %
Malo 50 % 0%
Densidades de corriente (Id)
Es la corriente por unidad de área necesaria para proteger la estructura, se la calculaen función de la resistividad del suelo () o del electrolito refiriéndose a la estructura sin revestimiento.
El valor de la densidad de corriente se la puede obtener de referencias bibliográficas; este es el parámetro más importante en el diseño de protección catódica.
Para el cálculo de la densidad de corriente requerida se usa la siguiente ecuación (Marqués, 2004)
Id = 73.730 –...
Diseño de la protección catódica
Para que la protección catódica sea efectiva y eficiente, se debe seleccionar el sistema más adecuado para cada caso particular; esta debe proporcionar una corriente eléctrica suficiente y una distribución uniforme sobre la estructura a proteger, evitando interferencias y daños en el recubrimientoanticorrosivo, de tal manera que la estructura a se encuentre totalmente protegida, sin olvidar el factor económico y la disponibilidad.
Una vez caracterizado el medio en el cual se va a enterrar la tubería, se procede con el diseño de los posibles sistemas de protección.
Cabe mencionar que para selección del sistema proteger se ha diseñado un programa en hoja electrónica Excel, el cual sebasa en los siguientes cálculos, y tiene como fin el facilitar dicho procedimiento, el cual se adjunta en el anexo 4 de este proyecto.
DISEÑO DE PROTECCIÓN CATÓDICA MEDIANTE ÁNODOS DE SACRIFICIO
En el cálculo para determinar el dimensionamiento de un sistema de protección galvánica o de ánodos de sacrificio se debe considerar la selección del material de los ánodos a utilizar, de acuerdo a laresistividad del electrólito, costo, disponibilidad, eficiencia del ánodo y vida útil deseada.
Propiedades eléctricas y composición química de los ánodos utilizados para el diseño.
La composición química y propiedades eléctricas de los ánodos de magnesio recomendados para protección catódica en tuberías enterradas (Peabody, 2001), se tomaron del catálogo de Corrpro Companies Inc. (Anexo IIPropiedades de los ánodos
Velocidad de consumo 3,95 kg/(A*año)
Factor de utilización 0,9
Peso de los ánodos 17 y 48 lb
Composición química de los ánodos
Elemento Porcentaje contenido
Aluminio 0,010
Manganeso 0,500– 1,300
Cobre 0,020
Níquel 0,001
Hierro 0,030
Otros 0,050 – 0,030
Magnesio Restante
Vida útil del diseño (Vd)
Se asumió una vida útil de este sistema de 10años (Armas, 2008), tiempo después del cual será necesaria una nueva evaluación.
Procedimiento de cálculo
Cálculo del área total (A)
Se refiere al área total de la estructura a proteger y se calcula con la siguiente ecuación:
A=π*L*D
Donde:
A: área total de la estructura a proteger (m2).
L: longitud de la estructura a proteger (m).
D: diámetro de la estructura a proteger (m).Cálculo del área a proteger (Ap)
El área a proteger depende del tipo de estructura y del porcentaje de protección que se requiera, o el porcentaje de la estructura que está en contacto con el electrolito (Bedon, 2005).
AP=A*F
Ap: área a proteger (m2).
A: área total de la estructura a proteger (m2)
F: Porcentaje de protección.
El porcentaje de protección es un criterio dediseño el que se adjudicó un valor del 20 % (Marquéz, 2004) ya que la tubería debe ser previamente pintada y revestida con una cinta aislante plástica, razón por lo que se considera que el 80 % del material está protegido.
Si la estructura a proteger, cuenta con un revestimiento, sus necesidades de corriente protectora disminuyen rápidamente conforme el revestimiento va de malo a excelente. Se haestablecido esta eficiencia según el siguiente cuadro.
Calidad y eficiencia de los recubrimientos*
Estructura Cualidad del
Revestimiento
Eficiencia
Inicial Final
Tubos Enterradas
Excelente 95 % 90 %
Bueno 90 % 80 %
Regular 80 % 50 %
Malo 50 % 0%
Densidades de corriente (Id)
Es la corriente por unidad de área necesaria para proteger la estructura, se la calculaen función de la resistividad del suelo () o del electrolito refiriéndose a la estructura sin revestimiento.
El valor de la densidad de corriente se la puede obtener de referencias bibliográficas; este es el parámetro más importante en el diseño de protección catódica.
Para el cálculo de la densidad de corriente requerida se usa la siguiente ecuación (Marqués, 2004)
Id = 73.730 –...
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