Prevención de la corrosión en tuberías enterradas mediante protección catódica por corriente impresa 

La protección catódica por corriente impresa (ICCP) es una estrategia de mitigación de la corrosión que utiliza la fuerza de la electricidad para inhibir las reacciones electroquímicas responsables de la corrosión de los metales. Este método se utiliza mucho en los sectores de la construcción, la marina y el petróleo y el gas. El sector del petróleo y el gas confía en la protección catódica por corriente impresa para proteger las tuberías enterradas que transportan recursos vitales, ya que son muy susceptibles a la corrosión externa por el contacto perpetuo con el suelo y el agua. 

En artículos anteriores, ofrecimos una visión general de la protección catódica y su importancia para salvaguardar el metal de la corrosión. Ahora nos adentraremos en el mundo de la protección catódica por corriente impresa. Explicaremos cómo funciona la ICCP y exploraremos los métodos de inspección para controlar su rendimiento en tuberías enterradas.  

La corrosión es un proceso natural que afecta al metal. El grado de corrosión depende del tipo de metal y del entorno que lo rodea. Los átomos metálicos tienen electrones sueltos que tienden a perder. Cuando un metal se coloca en un electrolito, como el agua de mar, esta tendencia conduce a la formación de una diferencia de potencial eléctrico entre las zonas anódica y catódica de la superficie metálica. La corrosión se produce cuando el metal pierde electrones de las zonas que actúan como ánodos.  

La protección catódica por corriente impresa (ICCP) aplica una corriente continua de bajo voltaje a una estructura metálica, como una tubería enterrada o el casco de un barco, para detener la corrosión. Esto obliga a toda la superficie metálica a convertirse en cátodo, lo que detiene la pérdida de electrones y evita la corrosión.

Un sistema de protección catódica por corriente impresa (ICCP) se compone de: 

El rectificador envía corriente eléctrica del ánodo al metal, convirtiéndolo en cátodo en la reacción electroquímica. De este modo, la corriente se "imprime" en la estructura metálica, de ahí el nombre de "protección catódica por corriente impresa". Esta corriente impresa crea un potencial eléctrico negativo en el metal, que contrarresta la diferencia de potencial natural causante de la corrosión entre la estructura metálica y el entorno circundante. El electrodo de referencia controla la diferencia de potencial y proporciona información al rectificador, lo que permite al sistema ajustar automáticamente la corriente para mantener el nivel deseado de protección catódica.  

Sin ninguna protección contra la corrosión, una tubería metálica enterrada es susceptible de sufrir corrosión electroquímica debido a las diferencias de potencial eléctrico entre la tubería y el suelo o el agua de mar circundantes. Esto puede provocar un deterioro gradual y, con el tiempo, la rotura de la tubería. El ICCP protege la tubería de la corrosión aplicando una corriente continua de bajo voltaje a la superficie externa de la tubería enterrada, que se convierte en el cátodo de una reacción electroquímica. Esta corriente crea una barrera protectora alrededor de la tubería, impidiendo que se produzcan las reacciones químicas que causan la corrosión. 

Al comprender los principios de la protección catódica por corriente impresa (ICCP) y aplicarlos a las tuberías, la industria del petróleo y el gas puede prevenir eficazmente la corrosión, maximizar la vida útil de las tuberías y reducir los costes asociados al mantenimiento y la sustitución.  

Cualquier corrosión en la tubería puede provocar fugas, contaminación ambiental e interrupciones en el suministro de recursos esenciales como petróleo, gas y agua. Por este motivo, es fundamental mantener la integridad de las tuberías enterradas, y los sistemas de protección catódica por corriente impresa (ICCP) desempeñan un papel fundamental en esta tarea. Sin embargo, no basta con instalar un sistema ICCP: la supervisión y el mantenimiento periódicos son esenciales para garantizar su eficacia a largo plazo en la prevención de la corrosión.  

Las mejores prácticas del sector recomiendan que los sistemas ICCP se sometan a estudios exhaustivos al menos una vez al año. Estas evaluaciones anuales proporcionan una evaluación exhaustiva del rendimiento del sistema. Permiten identificar las áreas en las que la protección puede ser inadecuada o estar en peligro. Si realiza estas inspecciones con diligencia, podrá evitar posibles problemas y tomar decisiones informadas sobre las reparaciones o actualizaciones necesarias del sistema. 

Este estudio mide el potencial entre la tubería y el suelo/agua circundante para evaluar la eficacia del sistema CP. 

 Hay dos medidas potenciales clave: 

Se confirma que la protección es adecuada si: 

Si los potenciales no cumplen estos criterios para una protección catódica eficaz, es necesario realizar ajustes en el sistema de CP. El estudio del potencial CP proporciona datos críticos sobre la disponibilidad y eficacia del sistema CP, lo que permite a los operadores de tuberías verificar la protección anticorrosión adecuada. 

Este estudio mide el potencial eléctrico a lo largo de la tubería terrestre a intervalos cortos, normalmente cada 1-2 metros. Evalúa la eficacia de la protección CP a lo largo de toda la tubería y ayuda a localizar las zonas de protección insuficiente.  

Este estudio mide el gradiente de tensión en la superficie del suelo o el agua por encima de la tubería. Es una forma práctica de medir la eficacia del revestimiento y detectar defectos. Las zonas con gradientes de tensión elevados indican posibles daños en el revestimiento, que pueden provocar corrosión si no se reparan.  

La inspección tiene por objeto detectar la intrusión de humedad en el aislamiento de los ánodos o cables ICCP. Se realiza aplicando una tensión entre el ánodo o el cable y la tubería. Si fluye la corriente, significa que hay humedad en el aislamiento. Esto ayuda a localizar las zonas en las que el aislamiento se ha deteriorado o ha sufrido daños, lo que puede comprometer la eficacia del sistema ICCP o provocar su fallo. 

La inspección de la estación rectificadora evalúa el rendimiento y el estado del rectificador que alimenta el sistema ICCP. La inspección mide las tensiones y corrientes de entrada y salida, así como el estado de los componentes del rectificador. 

El objetivo es garantizar que el rectificador funciona dentro de sus parámetros de diseño y proporciona la corriente necesaria al sistema ICCP. Cualquier problema que se detecte, como conexiones de alta resistencia o componentes que funcionen mal, debe solucionarse rápidamente para mantener la eficacia del sistema. 

Si bien los sistemas ICCP son cruciales para prevenir la corrosión, los datos recopilados a través de las encuestas ICCP tienen un valor incalculable, ya que pueden utilizarse para tomar decisiones informadas que preserven la integridad de las tuberías enterradas.  

IMS PLSS (Pipeline and Subsea Systems) de Cenosco proporciona a los operadores de oleoductos y gasoductos una plataforma completa para gestionar todos los aspectos de la integridad de los oleoductos y gasoductos, incluida la planificación de inspecciones ICCP y el análisis de datos. Una de las características clave de IMS PLSS es su capacidad para generar calendarios de inspecciones ICCP, garantizando que estas inspecciones críticas se realicen a intervalos adecuados. Una vez finalizadas las inspecciones e introducidos los datos en el sistema, también se pueden activar los programas de reparación en función de los resultados de las inspecciones.

El módulo de Corrosión Externa de IMS PLSS funciona como un eje centralizado en el que los operadores pueden consolidar y examinar los datos de las inspecciones ICCP junto con otra información sobre la integridad de las tuberías. Cuenta con una sección dedicada a los datos ICCP, donde puede introducir fácilmente los resultados de la inspección, detectar problemas y realizar un seguimiento de las tendencias históricas. Este módulo le permite calcular el índice de corrosión externa de su tubería, garantizando así que los datos de ICCP se incorporen sin problemas al cálculo de la corrosión externa, promoviendo un enfoque holístico de la integridad de las tuberías y la prevención de la corrosión externa. 

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