El documento proporciona información sobre la corrosión y los sistemas de protección catódica. Explica que la corrosión es el deterioro de un material como el metal debido a una reacción química o electroquímica con su entorno. También describe los diferentes tipos de sistemas de protección catódica, como los ánodos galvánicos y la corriente impresa, y los principios de su funcionamiento. Además, analiza factores importantes a considerar en el diseño de sistemas de protección catódica.

3. REPASO
¿Qué es la corrosión?
“La corrosión es el deterioro de un material, generalmente
un metal, que resulta de una reacción química o
electroquímica con su entorno.” Fuente: NACE SP0169 (2013)
¿Cuánto cuesta la corrosión?
Costos Directos:
Diseño, manufactura y construcción
Gestión de la corrosión (Inspección, Mantenimiento,
Reparaciones, Sustitución de piezas)
Costos Indirectos:
Pérdida de productividad debido a las
interrupciones, retrasos, fracasos y litigios.
3,1% PIB
2
3,5% PIB

4. REPASO
¿Cuánto cuesta la corrosión?
 Perdidas Irreversibles de material
 Perdida de funcionalidad del material
 Causa de daños a terceros, lo que implica riesgos a la seguridad
masiva.
 Trastornos en la calidad de vida
 Perdidas económicas. Hasta 3 y 4% del PIB de las principales
economías.
Comité NACE TG 200 - Economics of Corrosion Standard
Tomando las previsiones necesarias se pueden
reducir las consecuencias hasta un 30% con los
Sistemas de Protección Catódica.

5. REPASO
HISTORIA
1.300 AC ya los pueblos antiguos utilizaban el acero para fabricar
sus herramientas y armamento (Hititas y Griegos).
400 AC Platón (sabio griego) ya había definido el óxido de hierro
como herrumbre.
Siglo XIII – edad media. Se descubre como fabricar el acero.
Siglo XV / XVI – inicio de racionalismo. Georg Bauer (científico alemán)
redefine la herrumbre como ferrugo o rubigo. Bauer es considerado
padre de la mineralogía.
Año 1824 – Edad Moderna. Sir Humphry Davy (Químico Inglés)
considerado uno de los padres de la electroquímica a solicitud de la
Marina de guerra Real inventa la técnica de protección catódica para
proteger el metal del casco de los barcos.
Año 1855. Henry Bessemer perfecciona la fabricación del acero.
2

6. REPASO
¿Cómo ocurre la corrosión?
Todos los medios son corrosivos: Suelo, agua, atmósfera.
CORROSIÓN
Electrólito
Metal anódico Metal catódico
Contacto eléctrico
Triángulo de
La Corrosió n
El ánodo y el cátodo tienen
diferentes poténciales,
creando una diferencia de
voltaje entre ambos.
La diferencia de potencial
es la fuerza impulsora del
proceso de corrosión.
Electrolito
CátodoÁnodo
Conductor eléctrico
Flujo de electrones
ionesiones ++
ionesiones --
Celda Electroquímica
La corrosión en condiciones ambientales
normales es un proceso electroquímico
(también llamado corrosión galvánica).

7. REPASO
¿Cómo ocurre la corrosión?
La tendencia del metal a corroerse en una celda galvánica es
determinado por su posició n en la “serie galvánica” (o serie
electroquímica).
ánodoánodo
cátodocátodo
Flujo de electrones e-Flujo de electrones e-
electrolitoelectrolito
MM ↔↔ Mn+ + ne-Mn+ + ne- Mn+ + ne-Mn+ + ne- ↔↔ MM
Los metales se corroen a través de la
aparición simultánea de reacciones de
oxidación y reducción.
LA CORROSIÓN GALVÁNICA es la acción electroquímica de dos
metales diferentes (tanto en composición química, tratamiento
térmico, sistemas de recubrimiento o pintura en cada material, etc),
que están en contacto mediante un conductor eléctrico y en presencia
de un medio corrosivo.

8. Serie
Galvánica
Catódicos
Anódicos
Aceros inoxidables
Bronces y latones
Hierro y acero
REPASO

9. DIAGRAMAS DE POURBAIX o de Pontencial vs pH, representaciones
gráficas de la estabilidad de un metal y sus productos de corrosión en función
del potencial y el pH de la solución acuosa.
El metal permanece en forma metálica
El metal
pasa a
una
forma
iónica.
El metal forma capas de
productos con el Oxígeno y el
Hidrógeno, que podrían inhibir
el proceso corrosivo.
-0,85
-1,10
2H+
= H2 + 2e-
Fe2O3
Fe3O4
Fe
Fe2+
Fe3+
H2
Si el pH disminuye,
aumenta la concentración
de los iones H+
entonces
aumenta la corrosión
Si el pH disminuye,
aumenta la concentración
de los iones H+
entonces
aumenta la corrosión
CORROSIÓN
REPASO

10. REPASO
La electricidad se produce cuando los electrones se liberan de sus
átomos. (EJEMPLO átomo de Cobre)
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de
tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de
los electrones en el interior del material. Se mide en (A) amperios.
El voltaje es el diferencial de potencial eléctrico entre dos puntos (∆E),
al establecer un contacto del flujo de electrones ocurre una
transferencia de energía de un punto al otro, debido a que los
electrones (de carga negativa) son atraídos por protones (con carga
positiva), y a su vez, que los electrones son repelidos entre sí por
contar con la misma carga. Se mide en (V) Voltios.
Resistencia es la medición de la propiedad de los cuerpos de
conducir y oponerse al paso de la corriente eléctrica. Se mide en (Ω)
Ohmios.
Nociones básicas

11. REPASO
 celda galvánica o pila. Si la celda electroquímica produce energía
eléctrica, causada por el consumo de energía química.
 celda electrolítica. Si la celda electroquímica consume corriente de una
fuente de corriente externa, almacenando como consecuencia energía
química.
 celda de corrosión. Es una celda o pila galvánica en la cual las
reacciones electroquímicas que tienen lugar conducen a la corrosión.
LaLa celda electroquímica es un sistema o arreglo mediante el cual la energíaes un sistema o arreglo mediante el cual la energía
se manifiesta en la forma de electricidad a raíz de reacciones químicasse manifiesta en la forma de electricidad a raíz de reacciones químicas
espontáneas o viceversa, la energía eléctrica origina reacciones químicas noespontáneas o viceversa, la energía eléctrica origina reacciones químicas no
espontáneas.espontáneas.
La fem Es la máxima diferencia de potencial entre dos electrodos de una
celda galvánica, cuya medida es entonces la fuerza directriz de las reacciones
de la celda y que determinan el trabajo que realiza como generador de
energía. El consumo de energía química se manifiesta como energía eléctrica
y se mide como sabemos en Voltios.

12. REPASO
Fundamentos de Protección Catódica
Relación entre el potencial y la corriente
Diagrama de Evans
Potencial
(Log)Corriente
(-V)
(A)
Ea0
Ec0
Ea
Ec
corriente
decorrosión
corriente
deproteccióntotal
corriente
protecciónparcial
ic
ia ip
Ecorr
Ic = ia + ip
Ia = 0
Entonces:
ic = ip y Ec = Ea0
Ic = ia + ip
Ia = 0
Entonces:
ic = ip y Ec = Ea0

14. Sistemas de
Protecció n
Cató dica

15. Sistemas de Protecció n Cató dica
La protección catódica es una técnica de control de la corrosión, que
se basa en los principios de electroquímica para proteger estructuras,
comúnmente de acero (puede haber variante en otro tipo de
materiales), por medio de un conjunto de accesorios o elementos que
se combinan con la misma estructura para inducir su protección
contra el fenómeno de la corrosión (galvánica principalmente) y
constituyéndose así como un sistema de protección catódica.
¡¡¡ Importante !!!
La protección catódica se aplica a la superficie o área expuesta del
metal, y no tiene relación con su volumen o espesor, por lo mismo,
los recubrimientos o pinturas anticorrosivas son un complemento
indispensable de los sistemas de protección catódica
3

16. Sistemas de Protecció n Cató dica
Tipos de Sistemas de Protecció n Cató dica
Ánodos Galvánicos
 Aprovechan el potencial
natural de la estructura.
 Funciona mejor en
electrolitos de baja
resistividad.
 Ideal para estructuras de
difícil acceso.
 No requieren de fuentes de
poder externas.
Corriente Impresa
 El potencial de
protección es inducido
por medio de una fuente
de poder externa.
 Son versátiles, pues su
potencial puede ser
modificado según las
condiciones eventuales,
pueden ser
automatizados.
2

17. Sistema de Protecció n Cató dica por Ánodos Galvánico (AG)
Sistemas de Protecció n Cató dica
Ánodo
GALVÁNICO
Mg o Zn
Backfill
del ánodo
EstructuraEstructura
((tubería))
Cable conectado a la estructura
Cable al ánodo o lecho de ánodos
Poste de prueba
shunt
Base terminal
Caja de interconexión
Conector de prueba
FLUJO DE CORRIENTE
Distancia del lecho a la estructuraDistancia del lecho a la estructura
Nivel del suelo
Backfill
del lecho
Los ánodos
galvánicos no son
rellenados con
coque como los
ánodos por
corriente impresa
porque surge una
celda entre el
material del ánodo
y el coque que
destruiría el
ánodo
rápidamente y por
lo tanto estos no
cumpliría su
función.
2

18. 8
SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA POR
ÁNODOS GALVÁNICOS (EJEMPLO TANQUES)

19. Sistemas de Protecció n Cató dica
Sistema de Protecció n Cató dica por Corriente Impresa (CI)
COQUE BACKFILL
Fuente: Hanbook of CATHODIC CORROSIÓN PROTECTION. W. Von Baeckmann

20. 9
PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA
FUNCIONAMIENTO

21. 10
PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA
(ELEMENTOS SUPERFICIE / BAJO TIERRA)

22. PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA
(EJEMPLO EN EL CASCO DE UN BARCO)

23. 20
PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA
(EJEMPLO EN EL CASCO DE UN BARCO)

25. Principios y consideraciones de diseñ o
VENTAJAS
No requiere de una fuente de
alimentación externa es necesaria.
La instalación es relativamente fácil.
Los costos son bajos para los casos que
requieren baja corriente.
Los costos de mantenimiento son
mínimos después de la instalación.
Los problemas de interferencia
(corrientes parásitas) en estructuras
distintas de la protegida son raros.
Los ánodos de sacrificio pueden venir
unidos directamente a tanques nuevos de
fabrica.
El método es eficaz para la protección
de pequeñas estructuras eléctricamente
aislados.
DESVENTAJAS
La conductividad de potencial es
limitada, y la salida de corriente es baja.
El método puede no ser práctico para su
uso en suelos con muy alta o muy baja
resistividad.
El método no es aplicable para la
protección de grandes estructuras de
acero desnudo.
La vida del ánodo puede ser corta
cuando se trata de la protección de
grandes superficies de acero desnudo.
Ánodos galvánicos o de sacrificio
Fuente: API RP 1632 (2010)

26. Corriente Impresa
VENTAJAS
Disponibilidad de potencial de
conducción grande.
Salida alta de corriente capaz de
proteger estructuras de acero
subterráneo con un bajo costo de
operación.
Posibilidad de un control flexible de
salida de corriente.
Aplicabilidad a casi cualquier resistividad
del suelo.
Capacidad de proteger grandes
estructuras de acero desnudo.
DESVENTAJAS
Pueden causar problemas de
interferencia (corrientes parásitas) en
estructuras extranjeras.
La corriente puede ser deliberadamente
o involuntariamente desconectado y
protección eliminado.
Los sistemas deben ser monitoreados y
mantenidos en un horario regular.
Los sistemas pueden dañar los
revestimientos si el nivel de salida de
corriente es demasiado alta.
En comparación con los sistemas de
ánodo de sacrificio, los costes de
mantenimiento y de funcionamiento son
más altos.
Fuente: API RP 1632 (2010)
Principios y consideraciones de diseñ o

27. 30
CORRIENTES PARÁSITAS

28. Se deben considerar a los siguientes factores en el desarrollo de diseños de
protección catódica para estructuras enterradas:
 Resistividad del suelo.
 Requisitos actuales y futuras.
 La vida del sistema de protección catódica en relación con la vida prevista de
las estructuras a proteger.
 Presencia de corrientes parásitas de otras fuentes.
 Ubicación de los ánodos para proporcionar corriente de protección uniforme.
 Condición de las estructuras a ser protegidas (nueva o vieja, cubierta o
desnuda).
 Minimizar la salida de corriente excesiva que puede dañar los revestimientos
de la estructura o que pueda producir interferencias con estructuras cercanas
enterradas.
 La fiabilidad de los componentes del sistema de protección catódica.
Fuente: API RP 1632 (2010)
Principios y consideraciones de diseñ o

29. En algunos casos, en el sitio puede ser necesarios hacer sondeos para
obtener la información necesaria para diseños específicos. En otros
casos, los diseños pueden ser lo suficientemente versátiles como para
cubrir un amplio rango de las condiciones que pudieran encontrarse.
La instalación de los sistemas de protección catódica implica el uso de
conductores de alambre que conectan a los ánodos con las
estructuras, a los ánodos con las estaciones de prueba, y a los ánodos
con los rectificadores.
La ubicación exacta del cableado y los ánodos debe identificarse
cuidadosamente en un plano, tanto del terreno como de la instalación,
y una copia del mismo debe ser mantenida por el propietario o custodio
de la infraestructura.
Fuente: API RP 1632 (2010)
Principios y consideraciones de diseñ o

30. ÁNODOS
Los diversos tipos de materiales que se utilizan como
ánodos se escogen en función de sus prestaciones y del
medio donde serán colocados. Deben poseer las
propiedades siguientes:
1. Bajo consumo, lo cual se traduce en un costo
razonable de amperios/año.
2. Densidad de corriente elevada, es decir, debe tener
un elevado rendimiento eléctrico (A.h/Kg).
3. Pequeñas dimensiones y versatilidad geométrica.
4. Baja resistividad, y desgaste homogéneo.
5. Buena resistencia mecánica.
6. Potencial de disolución suficiente para polarizar la
estructura (-0,8 V en el caso del acero).

31. CARACTERÍ STICAS DE LOS ÁNODOS GALVÁNICOS
Fuente: PDVSA HA-201 - 2010
PDVSA EM–28–07/01
MIL-A-21412A -1995
ASTM B843-13
PDVSA EM–28–07/02
ASTM B418-12
MIL-DTL-18001L-13
ASTM F1182-13
NACE TM0190
3

32. ÁNODOS DE ALUMINIO
TrapezoidalesTrapezoidales
Forma de gotasForma de gotas
BotonesBotones CollaresCollares
DiscosDiscos
AG

33. ÁNODOS DE ZINC
BarrasBarras
BloquesBloques
Tubulares empaquetadosTubulares empaquetados
BrazaletesBrazaletes
CollaresCollares
BotonesBotones
AG

34. ÁNODOS DE MAGNESIO AG

35. Nota: N: No recomendado
L : Si está colgado en agua, no hay límite
N/L: Sin límite
PROPIEDADES DE LOS ÁNODOS DE CORRIENTE IMPRESA
PDVSA PI–05–02–04
NACE TM0108-2012
PDVSA EM–28–07/04
PDVSA PI–05–02–03
ASTM A518_A518M-2012ASTM A518_A518M-2012
MIL-DTL-24625A
MIL-A-18279C-1984
5
Fuente: PDVSA HA-201 - 2010

36. ÁNODOS DE Fe-Si-
Cr
CI

37. ÁNODOS DE GRÁFITO CI

38. ÁNODOS DE
TITANIO
CI

40. LECHO DE ÁNODOS
Lecho profundo de ánodos se
define cuando un ánodo o grupo
de ánodos se encuentran
enterrados 15 metros (50 pies)
por debajo de la superficie de la
tierra.
Lecho profundo de ánodos se
define cuando un ánodo o grupo
de ánodos se encuentran
enterrados 15 metros (50 pies)
por debajo de la superficie de la
tierra.
NACE SP0572-2007
PDVSA EM–28–07/03-1990
Conexión soldada aislada AS/NZS 2832.1:2015
3

41. 11
Soldadura Exotérmica

42. 21
Soldadura Exotérmica
(Procedimiento)

43. 22
TAMAÑOS Y TIPOS DE CABLE

44. LECHO DE ÁNODOS
Horizontal

45. LECHO DE ÁNODOS
Vertical
Lecho Profundo
Mobile Drill

46. 23
MOBILE DRILL

48.  La protección catódica por corriente impresa
requiere de una fuente de corriente externa,
normalmente la corriente se suministra al sistema
de protección catódica a través de un
rectificador/transformador AC/DC.
 Como condición sine qua non la impresión de
corriente debe mantenerse constante pese al paso
del tiempo.
 Un sistema de corriente impresa debería poder
funcionar permanentemente al menos durante 10
años.
FUENTES DE CORRIENTE

49. Son equipos convertidores de corriente ac/dc, basado en diodos deSon equipos convertidores de corriente ac/dc, basado en diodos de
silicio.silicio.
Permiten el ajuste manual o electrónicoPermiten el ajuste manual o electrónico
de corriente y la tensión de salida.de corriente y la tensión de salida.
Para protección catódicaPara protección catódica
normalmente se utilizan delnormalmente se utilizan del
tipo monofásicos.tipo monofásicos.
Los rectificadores enfriadosLos rectificadores enfriados
porpor aireaire manejan un rangomanejan un rango
máximo de tensión y corrientemáximo de tensión y corriente
desde 10 VDC Hasta 120 VDCdesde 10 VDC Hasta 120 VDC
y desde 10 Amp hasta 200 Amp.y desde 10 Amp hasta 200 Amp.
Los rectificadores enfriadosLos rectificadores enfriados
porpor aceiteaceite manejan un rango máximomanejan un rango máximo
de tensión y corriente DCde tensión y corriente DC
desde 10 hasta 150 VDC y desde 10 hasta 250 Amp.desde 10 hasta 150 VDC y desde 10 hasta 250 Amp.
TRANSFORMADORES RECTIFICADORES (TR)

50. Permiten el paso de la corriente en un solo sentido.Permiten el paso de la corriente en un solo sentido.
Estos aparatos se alimentan con corriente alterna.Estos aparatos se alimentan con corriente alterna.
Si se trata de un rectificador monofásico estará constituido por unSi se trata de un rectificador monofásico estará constituido por un
transformador monofásicotransformador monofásico, alimentado en el primario a, alimentado en el primario a 110 o110 o
220 V220 V (tensión de la red de distribución).(tensión de la red de distribución). La tensión de salidaLa tensión de salida
puede ajustarsepuede ajustarse según las necesidades. Unsegún las necesidades. Un puente monofásicopuente monofásico
reductorreductor, compuesto por, compuesto por 4 diodos4 diodos o grupos de diodos de selenio oo grupos de diodos de selenio o
silicio. Este puente reduce las dos alternancias de la corrientesilicio. Este puente reduce las dos alternancias de la corriente
monofásica. El selenio es más barato, pero también es más frágilmonofásica. El selenio es más barato, pero también es más frágil
que el silicio.que el silicio.
Un voltímetroUn voltímetro permite controlar lapermite controlar la tensión de salidatensión de salida yy unun
amperímetro la intensidad totalamperímetro la intensidad total. La tensión de salida puede ser. La tensión de salida puede ser
regulada con ayuda de regletas o por medio de un "regulada con ayuda de regletas o por medio de un "variadorvariador", el", el
cual permite una regulación continua desde el 0 al valor máximo.cual permite una regulación continua desde el 0 al valor máximo.
TRANSFORMADORES RECTIFICADORES (TR)

51. PDVSACPV–E–H–02600
Negativo (-)
Lechos de ánodos
Positivo (+)
CORRIENTE
DIRECTA
Estructura
CAJA DE
DISTRIBUCIÓN
RECTIFICADOR
PDVSA EM–28–07/05
NEMA 250-2014
Transformer monophasic
CORRIENTE
ALTERNA
CORRIENTE
ALTERNA
110/220V
(input)
Bridge monophasic
4 diodes
output voltage
output
current intensity
variac variac
2

52. 12
TRANSFORMADOR / RECTIFICADOR

54. Criterios de
Selecció n

55. CRITERIO DE SELECCIÓN DE LOS SPC VS TIPO DE ESTRUCTURA
ESTRUCTURA Tipo SPC Observación Estándar recomendado
Fondos de Tanques de
almacenamiento
CI
Si el tanque es muy pequeño se
puede emplear AG.
API RP 651-2014
NACE RP0193-2001
PDVSA HA-201 2010
Interior de tanques de
almacenamiento de agua
AG o CI NACE SP0196-2011
NACE SP0388-2014
ANSI/AWWA D104-2011
ANSI/AWWA D106-2010
Tanque enterrado AG o CI NACE SP0285-2011
Tuberías de gas/crudo o agua
sumergida o enterrada
CI NACE SP0169-2013
ASME B31.4-2012 (Refer)
PDVSA HA-201 2010
DNV-RP-B401-2010 (offshore)
DNV-RP-F103-2010 (offshore)
ISO 15589-1 (on-land)
ISO 15589-2 - 2004(offshore)
NORSOK M-503 2007 (offshore)
Cruces de carreteras AG PDVSA H–201–O-1998
API RP1102-2007
Tuberías de distribución de gas AG PDVSA HA-201 (2010)
NACE SP0169-2013
ASME B31.8-2012 (Refer)
DNV-RP-F103-2010 (offshore)
Muelles, Pilotes AG o CI PDVSA HA-201 2010
NACE SP0176-2007 (offshore)
NACE Publication 7L198
Tablaestacas AG o CI En canales de agua de mar se
utiliza CI, muelle frente al mar
se utiliza AG
PDVSA HA-201 2010
NACE SP0176-2007 (offshore)
NACE Publication 7L198-2009
Barcos AG o CI PDVSA HA-201 2010
UNE -EN 16222 (2013)
API RP 14F (2013)
Gabarras AG
si la gabarra posee fuente de
energía también se puede
utilizar CI
PDVSA HA-201 (2010)
PDVSA PI–05–03–04 (2002)
UNE -EN 16222 (2013)
API RP 14F (2013)
Pozos de hidrocarburos o agua CI PDVSA HA-201 2010
API Spec 17D (2013)
tuberías de revestimientos o
casings
AG NACE SP0186-2007
NACE TPC 5-1999
Plataformas offshore AG o CI DNV-RP-B401-2010
ISO 15589-2 - 2004(offshore)
NACE SP0176-2007 (offshore)
NACE Publication 7L198-2009

56. TEXTOS SAGRADOS DE LA PROTECCIÓN CATÓDICA
NACE SP0169
DNV RP B-401
PDVSA HA-201

57. 15
CRITERIOS DE PROTECCIÓN CATÓDICA
NACE SP 0169

58. DNV RP B401 3

59. PDVSA HA-201 4

60. NACE RP0169NACE RP0169 // ISO 15589-1ISO 15589-1
Estructuras enterradas en suelos de alta resistividad pueden ser
usados potenciales menos negativos que –850 mV EDR-Cu/CuSO4
 100 mV EDR-Cu/CuSO4 de Polarización ( E∆ ) pueden ser
suficientes para alcanzar el control de la corrosión entre la
superficie del metal y el electrolito
750 mV EDR-Cu/CuSO4 para resistividad de suelos entre 10.000 a
100.000 Ω.cm
650 mV EDR-Cu/CuSO4 para resistividad de suelos mayor a
100.000 Ω.cm
En presencia de BSR puede ser usado potenciales más negativos
que –950 mV EDR-Cu/CuSO4
Para evitar daños en el revestimiento el potencial no debe ser más
negativo de –1200 mV EDR-Cu/CuSO4
Criterios de Funcionamiento de la Protecció n Cató dica

62. Pasos para la
implantació n

63. Cálculos
ANODOS GALVÁNICOSANODOS GALVÁNICOS CORRIENTE IMPRESACORRIENTE IMPRESA
SPCSPC
VIABILIDADVIABILIDAD
ECONÓMICAECONÓMICA
VIABILIDADVIABILIDAD
ECONÓMICAECONÓMICA
RECOLECCIÓN DATARECOLECCIÓN DATA
RESISTIVIDAD AGUA/SUELORESISTIVIDAD AGUA/SUELO
COMPOSICIÓN QUÍMICA, BSRCOMPOSICIÓN QUÍMICA, BSR
pH y CONTENIDO DE CLORUROSpH y CONTENIDO DE CLORUROS
TIPO DE ESTRUCTURATIPO DE ESTRUCTURA
ÁREA A PROTEGER / UBICACIÓNÁREA A PROTEGER / UBICACIÓN
REVESTIMIENTO (ESPESOR Y TIPO)REVESTIMIENTO (ESPESOR Y TIPO)
RECOLECCIÓN DATARECOLECCIÓN DATA
RESISTIVIDAD AGUA/SUELORESISTIVIDAD AGUA/SUELO
COMPOSICIÓN QUÍMICA, BSRCOMPOSICIÓN QUÍMICA, BSR
pH y CONTENIDO DE CLORUROSpH y CONTENIDO DE CLORUROS
TIPO DE ESTRUCTURATIPO DE ESTRUCTURA
ÁREA A PROTEGERÁREA A PROTEGER
REVESTIMIENTO (ESPESOR Y TIPO)REVESTIMIENTO (ESPESOR Y TIPO)
11 11
Selección tipo de ÁNODOSelección tipo de ÁNODO
UUBICACIÓNBICACIÓN Y CY CANTIDADANTIDAD
Selección tipo de ÁNODOSelección tipo de ÁNODO
UUBICACIÓNBICACIÓN Y CY CANTIDADANTIDAD
Cálculo RESISTENCIA CircuitoCálculo RESISTENCIA Circuito
RECTIFICADORRECTIFICADOR
VVOLTAJEOLTAJE, U, UBICACIÓN,BICACIÓN, EENFRIAMIENTONFRIAMIENTO
22 22
PREPARAR DOCUMENTOS
ESPECIFICACIONES Y PLANOS
33
5

64. DemandadeCorriente
(A)
Resistividad del Suelo
(Ω-cm)
SELECCIÓN DEL SPC
Corriente Impresas
Ánodos Galvánicos (Mg)
0
1.0
2.0
3.0
2000 4000 6000 8000 100000

65. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

66. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

67. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

68. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

69. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA
1

70. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

71. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

72. RECOLECCIÓN DE DATA 1
TIPO DE ESTRUCTURA

73. RECOLECCIÓN DE DATA 1
Asentamiento
de un tanque
Superficie expuesta
de una tubería (h)
CAPS de recipientes o
tanques enterrados
En los programas de diseño computarizado se pueden calcular el
área de superficies de formas complejas, por ejemplo: el área en
contacto, sumergida o de la obra viva del casco de un barco
En los programas de diseño computarizado se pueden calcular el
área de superficies de formas complejas, por ejemplo: el área en
contacto, sumergida o de la obra viva del casco de un barco
ÁREA A PROTEGER CÁLCULOSCÁLCULOS
4

74. RECOLECCIÓN DE DATA 1
% ÁREA DESNUDA (SIN REVESTIMIETO)
“Para estructuras revestidas, es
necesario estimar la superficie total
sobre la cual el revestimiento no es
efectivo (% de área desnuda) y en
base a ésta, determinar los
requerimientos de corriente.”
Ref.: PDVSA HA-201(2010)
* Depende del tipo de revestimiento
Área a Proteger = Área calculada x % Área DesnudaÁrea a Proteger = Área calculada x % Área Desnuda
CÁLCULOSCÁLCULOS
2

75. 16
IMPORTANCIA DEL TAMAÑO
DE LA ESTRUCTURA

76. RECOLECCIÓN DE DATA 1
DENSIDAD DE CORRIENTE
Cantidad de corriente que circula por unidad de área o superficie,
generalmente expresada como A/m² o mA/m² y mA/ft² , que sirve para
obtener protección catódica. Varía dependiendo del ambiente,
resistividad del electrolito y de la estructura a ser protegida.
DENSIDAD DE CORRIENTE
Cantidad de corriente que circula por unidad de área o superficie,
generalmente expresada como A/m² o mA/m² y mA/ft² , que sirve para
obtener protección catódica. Varía dependiendo del ambiente,
resistividad del electrolito y de la estructura a ser protegida.
Ref.: PDVSA HA-201(2010)
1

77.  Resistencia dieléctrica
 Fuerte adhesión
 Resistencia Alcalina
 Resistencia Iónica
 Resistencia al paso de electrones
 Óptimo espesor.
USO DE REVESTIMIENTOS EN PROTECCIÓN CATÓDICA
“Un revestimiento protector es cualquier material o sistema
que aísla eléctrica y químicamente el sustrato conductor”.
Propiedades físicas
y químicas para su
efectividad:
RECOLECCIÓN DE DATA
Problemas especiales
Recubrimientos
inorgánicos
Materiales
vinílicos
1

78. CONSECUENCIAS DE UN REVESTIMIENTOS MAL SELECCIONADO Y/O APLICADO
Ampollamiento por hidrógeno
Delaminación por
depósitos calcáreos
RECOLECCIÓN DE DATA 1
En revestimientos porosos o con alta transferencia de humedad
(ej FBE) se puede formar una capa de agua entre la interfase
metal-revestimiento, entonces, los electrones presentes
reaccionan con los iones hidrógenos libres formando hidrogeno
gas. Este hidrógeno al tratar de escapar a la superficie, genera
ampollas en el revestimiento.
En revestimientos porosos o con alta transferencia de humedad
(ej FBE) se puede formar una capa de agua entre la interfase
metal-revestimiento, entonces, los electrones presentes
reaccionan con los iones hidrógenos libres formando hidrogeno
gas. Este hidrógeno al tratar de escapar a la superficie, genera
ampollas en el revestimiento.
2
Los depósitos calcáreos formados por la reacción entre iones
hidroxil y electrones que pasan a través del revestimiento, son
neutralizados en la interfase metal-revestimiento, empujando
hacia fuera el revestimiento fracturándolo y astillándolo.
Los depósitos calcáreos formados por la reacción entre iones
hidroxil y electrones que pasan a través del revestimiento, son
neutralizados en la interfase metal-revestimiento, empujando
hacia fuera el revestimiento fracturándolo y astillándolo.

79. RECOLECCIÓN DE DATA 1
Densidades de corrientes requeridas para protección catódica de
estructuras metálicas revestidas
Tipo de Revestimiento
Densidad de Corriente
(mA / m2
)
Tricapa de Poliolefinas (3LPE / 3LPP) 0.03
FBE (Resina Epóxica en polvo) 0.10
Polietileno Extruido 0.10
Brea Epóxica 0.75
Cinta de Polietileno (Polyken) 1.25
Sin revestimiento 10 - 30
(1) PDVSA HA 201-2010. Criterios de diseño para sistemas de protección catódica
(2) NACE SP0169-2013. Especificación de ingeniería criterios de diseño para sistemas de protección catódica
USO DE REVESTIMIENTOS EN PROTECCIÓN CATÓDICA

80. Ref.: NACE SP0176 (2007)
RECOLECCIÓN DE DATA 1
3030Plataforma continental Venezuela
(barro)
Plataforma continental Venezuela
(barro)
8080Plataforma continental Venezuela
(agua)
Plataforma continental Venezuela
(agua)
50 a 10050 a 100Lago de MaracaiboLago de Maracaibo
mA/m2mA/m2
RegiónRegión
1

81. 17
CONDUCTIVIDAD DEL ELECTRÓLITO

82. RECOLECCIÓN DE DATA 1
Ref.: PDVSA HA-201(2010)
RESISTIVIDAD DE SUELO
RESISTIVIDAD ES LO INVERSO A LA
CONDUCTIVIDAD
RESISTIVIDAD ES LO INVERSO A LA
CONDUCTIVIDAD
1

83. Ref.: DNV RP B401 (2011) – Anexo A
RECOLECCIÓN DE DATA 1
1

84. RECOLECCIÓN DE DATA 1
RESISTIVIDAD DE SUELO
Diagrama típico de estudio de resistividad de
1000 Ω = K Ω
100 cm = 1 m
Ωm = 10xK Ωcm
m ó km
2

85. 18
RESISTIVIDAD DEL ELECTRÓLITO
(INFLUENCIA DE LA HUMEDAD)

87. Ref.: PEABODY’S Control of Pipeline Corrosion. Second edition - 2001
RECOLECCIÓN DE DATA 1
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE SUELO
Ref.: PDVSA HA-201(2010)
1

88. RECOLECCIÓN DE DATA 1
BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
Estas bacterias aumentan el requerimiento de potencial de protección
debido a la despolarización resultante de la producción de sulfuros (FeS).
BSR
Ref.: UHLIG’S CORROSION HANDBOOK. 2000Ref.: UHLIG’S CORROSION HANDBOOK. 2000
Es un factor que puede alterar las características del electró lito
Las BSR aparecen preferiblemente en ambientes cuyo pH varía entre 6 y
8 (cercano al pH neutro).
Para el conteo de BSR se utilizan los procedimientos
estandarizados y descritos en la normas de referencia:
• API RP-38 “Recommended Practice for Biological Analysis of Subsurface Injection Waters”
• NACE TM0194 “Field Monitoring of Bacterial Growth in Oil and Gas Systems”
• NACE TM106 “Detection, Testing, and Evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) on External
Surfaces of Buried Pipelines”
• ASTM D4412 “Sulfate-Reducing Bacteria in Water and Water-Formed Deposits”
Para el conteo de BSR se utilizan los procedimientos
estandarizados y descritos en la normas de referencia:
• API RP-38 “Recommended Practice for Biological Analysis of Subsurface Injection Waters”
• NACE TM0194 “Field Monitoring of Bacterial Growth in Oil and Gas Systems”
• NACE TM106 “Detection, Testing, and Evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) on External
Surfaces of Buried Pipelines”
• ASTM D4412 “Sulfate-Reducing Bacteria in Water and Water-Formed Deposits”
1

89. SELECCIÓN DE ANODOS 2
GALVÁNICOS o CORRIENTE IMPRESA
Corriente = Área a x Densidad deCorriente = Área a x Densidad de
Proteger CorrienteRequerida
Vida útil
Ánodo
Capacidad
Drenaje de
Corriente del
Ánodo
Peso del
Ánodo
Rendimiento
Factor de
Utilización
Intensidad de Corriente
=
x x x
1 año = 8.760 horas
CÁLCULOSCÁLCULOS
Ref.: PDVSA HA-201(2010) – Sección 9
ÁnodosÁnodos
GalvánicosGalvánicos
Ánodos porÁnodos por
CorrienteCorriente
ImpresaImpresa

90. SELECCIÓN DE ANODOS 2
GALVÁNICOS o CORRIENTE IMPRESA
Número de
Ánodos
Corriente Total
Requerida
Corriente drenada
Por Ánodo
=
CÁLCULOSCÁLCULOS
Resistencia
SPC
Resistencia
Estructura/suelo
Resistencia
Estructura
ResistenciaResistencia
ÁnodosÁnodos
Resistencia
Cables= + + +
Ref.: PDVSA HA-201(2010) – Sección 9
1

91. RECTIFICADOR 2
CORRIENTE IMPRESA
Voltaje
Rectificador
Corriente
Requerida
Resistencia SPC= x
CÁLCULOSCÁLCULOS
Ref.: PDVSA EM-28-07/05 (1990) – Sección 4

93. 19
ZONAS PELIGROSAS
PARA INSTALACCIÓN DEL RECTIFICADOR

95. DOCUMENTOS ESPECIFICACIONES Y
PLANOS
3
LISTA DE DOCUMENTOS QUE DEBE TENER UN PROYECTO DE PC
3

97. CÓMPUTOS DE MATERIALES Y EQUIPOS

98. CÓMPUTOS DE MATERIALES Y EQUIPOS

99. CÓMPUTOS DE MATERIALES Y EQUIPOS
El costo del personal equivale ~ 70% del presupuestoEl costo del personal equivale ~ 70% del presupuesto
1

100. CÓMPUTOS DE OBRAS A EJECUTAR

101. VIABILIDAD ECONÓMICA
“El costo de protección catódica un sistema bien diseñado
sólo es un pequeño porcentaje de la inversión total de la
instalación protegida. Preferiblemente este porcentaje no
debe exceder del 5 %.”
Ref.: PDVSA HA-201(2010) – Sección 18
Ref.: CORROSIÓN CONTROL Vol 2. L.L. Sheir, R.A. Jarman, G.T. Burstein
En el diseño de protección catódica se busca lograr un equilibrio
económico entre los costos de instalación, los costos de
mantenimiento, el costo inicial de las unidades de energía y el
consumo de energía. En este último punto debido a que tanto el
costo del rectificador como el costo de la energía eléctrica consumida
son circunstanciales sobre la tensión de funcionamiento del sistema,
es necesario mantener la tensión de funcionamiento lo más baja
posible; y por esta misma razón, contar con un lecho anódico de baja
resistencia cuando sea económicamente posible.
3