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). 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
QUE ES LA CORROSION? En general, corrosión es la degradación de un material por la interacción de éste con el ambiente. Por que se corroen los metales? 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
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 Corriente Impresa Ánodos de Sacrificio Rectificadores La utilización de uno u otro sistema, depende de los siguientes i criterios: i a) Agresividad del Medio. b) Cantidad de Corriente requerida. c) Instalaciones vecinas. 3
MÉTODOS DE CONTROL DE LA CORROSIÓN Ánodos Galvánicos. Sistemas de Corriente Impresa. Drenajes Unidireccionales. Puentes de Interconexión. Corriente Galvánica - i + 4
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
Riesgos Falla en continuidad de los retornos de ferrocarril. Robo de cables de eclisas Puede quedar expuesto a una alta tensión (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 +0,5 V -1,5 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
Est. Quintero Camino Reutén Pk 25,5 Valle Alegre Pk 8,2 Estación La Cantera Pk 1,8 Cruce Est. Limache Plant Gate Quillota Malla Puesta a Tierra (PK 122) Torre A.T. (PK 120). 14 Ánodos Galvánicos de Magnesio Esquemático Sistema de Protección Catódica Ductos de Electrogas S.A. Estación Copec (Pk 0,0) Gas Valpo Colmo Quebrada Escobares (PK 108,3) Gas Valpo Energas El Maqui (Arranque lateral 16 ) Cruce con FFCC Eléctrico (PK 115,7) Drenaje unidireccional Sitio de Válvula N 4 (PK 96,5) Sitio de Válvula N 3 (PK 84,2) Sitio de Válvula N 2 (PK 63,1) SIMBOLOGIA Puentes de Interconexión Flanges de aislación/ Junta monolítica Rectificador Camadas Anodos Mg Energas Tapihue (Pk 74,3) Sitio de Válvula N 1 (PK 32,7) 14 Ánodos de Magnesio Torre A.T.. PK 15 Futura Estación Compresora (PK 11,8) Cruce con FFCC (PK 6,3) Estación de Recepción Chena 5 Ánodos de Magnesio Medición Potencial La Medición se debe realizar con respecto al electrolito (suelo) con un electrodo de Referencia de CuCuSO4. El 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.). Si el Valor es positivo es una situación GRAVE, ya que existiría corrosión. Si es muy negativo (<-3), el revestimiento comienza a dañarse. 7
Medición Potencial El 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. Electrogas además posee lecturas Remotas de potenciales que monitorea permanentemente en el sistema SCADA. Finalmente, la seguridad de nuestro sistema depende fuertemente de una buena PROTECCIÓN CATÓDICA, por lo que es muy importante que la medición se realice en la forma que estipulan los procedimientos. Esquema de Medición de Potencial V > 0.85V V Corrosión AB B 3.0 < V V AB AB < 3.0V < 0.85V Línea Protegida Desprendimiento Revestimiento A 8
Tipos de falla (Anódica) Potencial mayor al natural. Corriente sale a través de un 2,5 V defecto del revestimiento. +2,5 V 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
Líneas de Alta Tensión Las líneas de alta tensión pueden generar grandes niveles de tensión en líneas metálicas cercanas, las cuales se pueden reflejar en los postes de medición. Medidas de Control Uso de elementos de seguridad, principalmente guantes al realizar la instalación de equipos de medición (testers, data loggers, etc.). 10
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