La protección catódica es una técnica muy eficaz de prevención de la corrosión que protege las estructuras metálicas y los bienes.
La protección catódica proporciona una corriente eléctrica de protección fiable y continua. Prolonga la vida útil de los activos, reduce los costes de mantenimiento y garantiza la integridad y fiabilidad a largo plazo. En los últimos meses, hemos hablado de algunas de las causas y métodos para mitigar la corrosión de las tuberías y de la importancia de optimizar las estrategias de inspección de los equipos a presión.
Hoy queremos profundizar en la corrosión; más concretamente, hablaremos de la protección catódica, un método para mitigar la corrosión.
Primero, una anécdota.
Dama de la Libertad: Lastrada por la corrosión
La Estatua de la Libertad es una de las esculturas modernas más conocidas del mundo. Esculpida por el artista francés Frédéric Auguste Bartholdi, consistía en una piel de lámina de cobre sostenida por un armazón de hierro forjado que fue diseñado y construido por Gustave Eiffel, más conocido por construir la emblemática Torre Eiffel para la Exposición Universal de París de 1889.
La empresa de Eiffel no era ajena al diseño de estructuras metálicas, ya que había diseñado varios puentes para la red ferroviaria francesa. Eiffel era consciente de que la combinación de diferentes metales podía provocar una corrosión importante cerca de las juntas, por lo que todas las conexiones entre la piel de cobre de la Estatua de la Libertad y el armazón de hierro forjado se aislaron con amianto impregnado de goma laca.
Los ingenieros examinaron la Estatua de la Libertad para preparar su centenario. Descubrieron que su integridad estructural se había visto comprometida por la rotura del aislamiento entre la piel y el armazón, lo que provocó una importante corrosión galvánica en el armazón.
Lo que siguió fue un largo cierre de la atracción y un proyecto de restauración que costó decenas de millones de dólares para estabilizar la estatua.
¿Qué es la corrosión galvánica?
Para recapitular, la corrosión es la degradación del metal en óxidos químicamente más estables mediante la interacción con su entorno. Varios procesos pueden causar y contribuir a la corrosión, como las reacciones químicas, la actividad microbiológica y la corrosión galvánica.
La corrosión galvánica es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe más que otro cuando está en contacto con otro metal a través de un electrolito. En el caso de los equipos de proceso, el electrolito puede ser interno, en forma de fluidos de proceso, o externo, en forma de humedad o tierra.
La corrosión galvánica es un proceso bien conocido que puede predecirse y gestionarse mediante varios métodos, uno de los cuales es la protección catódica.
¿Qué es la protección catódica?
La protección catódica es una técnica utilizada para evitar la corrosión en estructuras y superficies metálicas. Funciona convirtiendo la pieza que se desea proteger en el cátodo de una célula electroquímica.
Esto desplaza las reacciones electroquímicas de un modo corrosivo a un modo no corrosivo.
Existen dos métodos principales de protección catódica:
- Protección catódica galvánica: En este método, se conecta un metal más activo eléctricamente a la estructura que se desea proteger. Este metal más activo, un ánodo de sacrificio, se corroe en lugar del metal protegido. El ánodo de sacrificio se selecciona en función de su posición en la serie galvánica. Los materiales de ánodo de sacrificio más comunes son el zinc, el aluminio y el magnesio.
- Protección catódica por corriente impresa: Este método utiliza una fuente de energía externa, como un rectificador, para suministrar una corriente eléctrica continua a los componentes protegidos. Esta corriente se opone al proceso natural de corrosión, protegiendo el metal.
La decisión sobre el método de protección catódica depende de una serie de factores, como el tamaño de la estructura, el tipo de material, los revestimientos, el entorno y el nivel de protección requerido.
La protección catódica es un método muy utilizado para prevenir la corrosión y prolongar la vida útil de las estructuras metálicas. Es especialmente importante en sectores como el del petróleo y el gas, donde la protección contra la corrosión es esencial para la seguridad, la fiabilidad y el ahorro de costes.
Diseño de un sistema de protección catódica
El diseño de un sistema de protección catódica para una planta requiere un conocimiento exhaustivo de la infraestructura de la instalación, los materiales implicados, el entorno corrosivo y el nivel de protección deseado. El proceso de diseño es complejo y requiere la aportación de ingenieros especializados en corrosión y especialistas en materiales.
Algunos de los pasos son:
- Identifique las zonas que requieren protección, incluidas las tuberías o conductos enterrados o sumergidos, los tanques de almacenamiento, los recipientes a presión y las estructuras metálicas.
- Predicción de los índices de corrosión mediante la evaluación de las condiciones ambientales, los fluidos manipulados y los datos históricos de corrosión.
- Decidir si la protección catódica galvánica o la protección catódica por corriente impresa es más adecuada para su planta.
- Seleccionar la colocación del ánodo y el tipo de material o calcular los requisitos de corriente, y diseñar las conexiones eléctricas.
Los sistemas de protección catódica requieren vigilancia y mantenimiento
Aunque muchos sistemas de protección catódica pasan desapercibidos, eso no significa que puedan ignorarse. Una vez diseñados y construidos, los sistemas de protección catódica requieren inspecciones y controles periódicos para garantizar su eficacia.
Un régimen de inspección típico para la protección catódica galvánica incluye inspeccionar los ánodos en busca de consumo o degradación, comprobar las conexiones eléctricas y medir los potenciales eléctricos.
En el caso de la protección catódica por corriente impresa, los sistemas requieren controles y pruebas periódicas para garantizar que funcionan, que las conexiones eléctricas están intactas y que la corriente impresa se ajusta a las especificaciones.
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