Prevenção da corrosão em condutas enterradas através da proteção catódica por corrente impressa 

A proteção catódica por corrente impressa (ICCP) é uma estratégia de atenuação da corrosão que utiliza o poder da eletricidade para inibir as reacções electroquímicas responsáveis pela corrosão do metal.

Esta abordagem é amplamente utilizada nos sectores da construção, marítimo e do petróleo e gás. O sector do petróleo e do gás depende da proteção catódica por corrente impressa para proteger as condutas enterradas que transportam recursos vitais, uma vez que estas são altamente susceptíveis à corrosão externa devido ao contacto permanente com o solo e a água. 

Em artigos anteriores, apresentámos uma visão geral da proteção catódica e da sua importância na proteção do metal contra a corrosão. Agora vamos levá-lo a um mergulho profundo no mundo da proteção catódica por corrente impressa.

Explicaremos como funciona o ICCP e exploraremos os métodos de inspeção para monitorizar o seu desempenho em condutas enterradas.  

A corrosão é um processo natural que afecta o metal. O grau de corrosão depende do tipo de metal e do ambiente circundante. Os átomos dos metais têm electrões soltos que tendem a perder.

Quando um metal é colocado num eletrólito, como a água do mar, esta tendência leva à formação de uma diferença de potencial elétrico entre áreas anódicas e catódicas na superfície do metal. A corrosão ocorre quando o metal perde electrões das áreas que actuam como ânodos.  

A Proteção Catódica por Corrente Impressa (ICCP) aplica uma corrente contínua de baixa tensão a uma estrutura metálica, como uma conduta enterrada ou o casco de um navio, para impedir a corrosão. Isto força toda a superfície metálica a tornar-se um cátodo, o que impede a perda de electrões e evita a corrosão.

Um sistema de proteção catódica por corrente impressa (ICCP) é composto por: 

O retificador envia corrente eléctrica do ânodo para o metal, tornando-o o cátodo na reação eletroquímica. Desta forma, a corrente é "impressa" na estrutura metálica, daí o nome "proteção catódica por corrente impressa".

Esta corrente impressa cria um potencial elétrico negativo no metal, que contraria a diferença de potencial natural causadora de corrosão entre a estrutura metálica e o ambiente circundante.

O elétrodo de referência monitoriza a diferença de potencial e fornece feedback ao retificador, permitindo que o sistema ajuste automaticamente a corrente para manter o nível desejado de proteção catódica.  

Sem qualquer proteção contra a corrosão, uma conduta metálica enterrada é suscetível de sofrer corrosão eletroquímica devido às diferenças de potencial elétrico entre a conduta e o solo ou a água do mar circundantes.

Isto pode levar à deterioração gradual e eventual falha da tubagem ao longo do tempo. O ICCP protege a tubagem da corrosão aplicando uma corrente contínua de baixa tensão à superfície externa da tubagem enterrada, que se torna o cátodo numa reação eletroquímica.

Esta corrente cria uma barreira protetora à volta da tubagem, impedindo que as reacções químicas causadoras de corrosão se instalem. 

Ao compreender os princípios da proteção catódica por corrente impressa (ICCP) e ao aplicá-los às condutas, a indústria do petróleo e do gás pode prevenir eficazmente a corrosão, maximizar a vida útil das condutas e reduzir os custos associados à manutenção e substituição.  

Qualquer corrosão na tubagem pode levar a fugas, contaminação ambiental e interrupções no fornecimento de recursos essenciais como petróleo, gás e água. Por esta razão, é fundamental manter a integridade das condutas enterradas e os sistemas de proteção catódica por corrente impressa (ICCP) desempenham um papel fundamental neste esforço.

No entanto, a simples instalação de um sistema ICCP não é suficiente - a monitorização e a manutenção regulares são essenciais para garantir a sua eficácia a longo prazo na prevenção da corrosão.  

As melhores práticas do sector recomendam que os sistemas ICCP sejam submetidos a inquéritos exaustivos pelo menos uma vez por ano. Estas avaliações anuais fornecem uma avaliação completa do desempenho do sistema. Permitem-lhe identificar quaisquer áreas em que a proteção possa ser inadequada ou estar comprometida.

Ao efetuar estes inquéritos de forma diligente, pode evitar potenciais problemas e tomar decisões informadas sobre as reparações ou actualizações necessárias do sistema. 

Este estudo mede o potencial entre a conduta e o solo/água circundante para avaliar a eficácia do sistema de PC. 

 Existem duas medidas potenciais fundamentais: 

A proteção adequada é confirmada se 

Se os potenciais não cumprirem estes critérios para uma proteção catódica eficaz, é necessário fazer ajustes no sistema de PC. O levantamento do potencial de PC fornece dados críticos sobre a disponibilidade e eficácia do sistema de PC, permitindo que os operadores de gasodutos verifiquem a proteção anticorrosiva adequada. 

Este estudo mede o potencial elétrico ao longo da conduta Onshore a intervalos curtos, normalmente a cada 1-2 metros. Avalia a eficácia da proteção do PC ao longo de toda a conduta e ajuda a localizar áreas de proteção insuficiente.  

Este estudo mede o gradiente de tensão na superfície do solo ou da água acima da tubagem. É uma forma útil de medir a eficácia do revestimento e detetar defeitos no revestimento. As áreas com gradientes de tensão elevados indicam potenciais danos no revestimento, que podem levar à corrosão se não forem reparados.  

O estudo visa identificar a intrusão de humidade no isolamento dos ânodos ou cabos ICCP. É efectuado através da aplicação de uma tensão entre o ânodo ou o cabo e a conduta. Se a corrente fluir, a humidade está presente no isolamento. Isto ajuda a identificar áreas onde o isolamento se deteriorou ou sofreu danos, comprometendo potencialmente a eficácia do sistema ICCP ou levando à falha do sistema. 

O levantamento da estação do retificador avalia o desempenho e o estado do retificador, que alimenta o sistema ICCP. O levantamento mede as tensões e correntes de entrada e saída, bem como o estado dos componentes do retificador. 

O objetivo é garantir que o retificador está a funcionar dentro dos seus parâmetros de conceção e a fornecer a corrente necessária ao sistema ICCP. Quaisquer problemas identificados, tais como ligações de elevada resistência ou componentes com mau funcionamento, devem ser prontamente resolvidos para manter a eficácia do sistema. 

Embora os sistemas ICCP sejam cruciais para prevenir a corrosão, os dados recolhidos através dos inquéritos ICCP são inestimáveis, uma vez que podem ser utilizados para fazer escolhas informadas que preservem a integridade das condutas enterradas.  

O IMS PLSS (Pipeline and Subsea Systems) da Cenosco fornece aos operadores de condutas uma plataforma abrangente para gerir todos os aspectos da integridade das condutas, incluindo o planeamento de pesquisas ICCP e a análise de dados.

Uma das principais caraterísticas do IMS PLSS é a sua capacidade de gerar calendários para vistorias ICCP, assegurando que estas inspecções críticas são realizadas em intervalos adequados. Uma vez concluídos os inquéritos e introduzidos os dados no sistema, os calendários de reparação também podem ser acionados, com base nos resultados dos inquéritos.

O módulo de Corrosão Externa dentro do IMS PLSS serve como um hub centralizado onde os operadores podem consolidar e examinar os dados do inquérito ICCP juntamente com outras informações de integridade da tubagem. Apresenta uma secção dedicada aos dados ICCP, onde é possível introduzir facilmente os resultados do inquérito, detetar problemas e acompanhar as tendências históricas.

Este módulo permite-lhe calcular a taxa de corrosão externa da sua conduta, assegurando assim que os dados ICCP são perfeitamente incorporados no cálculo da corrosão externa, promovendo uma abordagem holística à integridade da conduta e à prevenção da corrosão externa. 

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