protección catódica

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ÍNDICE Introducción 1 CAPÍTULO I 1. Marco Metodológico 1.1 Generalidades de la Empresa 2 1.2 Tema de la estadía 2 1.3 Antecedentes y justificación 3 1.4 Objetivs 3 1.! Alcance 1." #mpact 1.$ %etdl&ía 4 4 4 CAPÍTULO II 2. Marco Teórico 2.1 'istema de prtección catódica cn crriente impresa 2.2 (cali)ación &e&r*fica del sistema ! 2.3 %edición de ptenciales " 2.4 #nspección de rectificadres y camas anódicas 11 CAPÍTULO III 3. Marco de A#licación 3.1 +esultads de (cali)ación &e&r*fica del sistema 14 3.2 +esultads de tma de ,tenciales 1 3.3 +esultads de la inspección del rectificadr y cama anódic 1$ 4. Conclu%ión 1& !. 'eco(endación 1" ". 'e)erencia% *i+liogr,)ica% 2- $. .lo%ario 21 -. Ane/o% 23

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Uno de los métodos para aplicar protección catódica es el denominado como corriente impresa, en el cual se imprime corriente al circuito formado por la estructura a proteger, el lecho anódico y el cableado, mediante una fuente externa de corriente directa.

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NDICE

NDICE

Introduccin1

CAPTULO I

1. Marco Metodolgico

1.1 Generalidades de la Empresa 2

1.2 Tema de la estada 2

1.3 Antecedentes y justificacin 3

1.4 Objetivos 3

1.5 Alcance

1.6 Impacto

1.7 Metodologa4

4

4

CAPTULO II

2. Marco Terico

2.1 Sistema de proteccin catdica con corriente impresa5

2.2 Localizacin geogrfica del sistema7

2.3 Medicin de potenciales9

2.4 Inspeccin de rectificadores y camas andicas11

CAPTULO III

3. Marco de Aplicacin

3.1 Resultados de Localizacin geogrfica del sistema14

3.2 Resultados de toma de Potenciales15

3.3 Resultados de la inspeccin del rectificador y cama andica16

4. Conclusin18

5. Recomendacin19

6. Referencias Bibliogrficas20

7. Glosario21

8. Anexos23

INTRODUCCINEl siguiente trabajo lleva como ttulo Evaluacin de un sistema de proteccin catdica con corriente impresa en una tubera de acero al carbn, instalado sobre el derecho de va cactus II a cactus I.

Tiene como objetivo evaluar este sistema para asegurarnos que su funcionamiento sigue siendo eficiente y a s poder asegurar que las lneas estn siendo protegidas.

La evaluacin se encuentra plasmada en este trabajo el cual est integrado por tres captulos que consisten en lo siguiente: Un primer captulo que consta de la explicacin, contexto e identificacin del problema. Un segundo captulo en donde se muestra el marco terico de la evaluacin e inspeccin del sistema, y finalmente encontraremos el tercer captulo en el cual est plasmado el desarrollo prctico de la evaluacin del sistema de proteccin catdica es decir, aqu encontraremos la respuesta que se obtendr de la evaluacin realizada. Este trabajo es el resultado de un gran esfuerzo del alumno y asesor acadmico, quienes trabajaron de manera conjunta para poder llegar a la conclusin del mismo. Fue elaborado con el propsito de servir a la empresa, as como para todo aquel que tenga la oportunidad de leerlo.

DEDICATORIA

Agradezco a Dios por darme la vida para poder llegar a donde estoy.

A mis padres por estar conmigo en los momentos buenos y malos, por darme su amor y apoyo necesario para poder salir adelante durante el transcurso de mi carrera.

A mis hermanos por su apoyo incondicional en los momentos ms difciles.

A mis maestros que me soportaron durante dos aos y que siempre dieron todo, para que mis compaeros y yo llegramos al final.

A mi asesor acadmico al que agradezco mucho su apoyo para poder realizar este trabajo el cual no se hubiera hecho sin su ayuda.

A mi asesor empresarial y a todas las personas que me apoyaron en mis prcticas.

A Jess Enrique al cual agradezco su amistad, amor y comprensin, gracias por estar a mi lado.

A mi misma por darme el valor y la fortaleza para enfrentar los momentos ms difciles, que se presentaron en este camino y que gracias al apoyo de muchas personas hoy logro concluir.

A todas las personas que de una u otra forma estuvieron apoyndome durante el transcurso de mi carrera. I. MARCO METODOLGICO

1.1 Generalidades de la empresa y rea donde se desarroll la estada

Nombre de la empresa

PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCIN

rea de desarrollo de estada

Mantenimiento a ductos y vas de acceso, carretera Reforma-Jurez S/N rea de almacn.

Jefe del rea

Ing. Carlos Mar Vazquez

MisinMaximizar el valor econmico a largo plazo de las reservas de crudo y gas natural del pas, garantizando la seguridad de sus instalaciones y su personal, en armona con la comunidad y el medio ambiente.

Giro o servicio que ofrece la empresa

Exploracin y explotacin del petrleo y el gas natural.

Transporte.

Almacenamiento en terminales.

Comercializacin de primera mano.

LemaSU SEGURIDAD ES NUESTRO COMPROMISO

1.2 Tema de la estada

Evaluacin de sistema de proteccin catdica con corriente impresa a una tubera de acero al carbn.

1.3. Antecedentes y justificacin del tema de estada a desarrollar

1.3.1 Antecedentes

El sistema de proteccin catdica con corriente impresa instalado en el derecho de va Cactus II a Cactus I, del kilmetro 0+000 al 4+300 tiene diez aos de estar operando. Actualmente ste sistema protege a ocho ductos de 4.3 Km. cada lnea y de diferentes dimetros; en total son 38.7 Km. de tubera, de las cuales dos se encuentran fuera de operacin, los rectificadores que alimentan este sistema son dos y son de tipo automtico. Semanalmente se inspeccionan los rectificadores y se toman los potenciales; para asegurar su funcionamiento. En una inspeccin realizada a las lneas con el diablo instrumentado se encontr una anomala en el gasoducto de 24, provocada por un bajo espesor como consecuencia de la corrosin exterior, el tramo afectado est en proceso de reparacin para corregir la anomala.

1.3.2 Justificacin del tema

La razn principal para evaluar ste sistema de proteccin catdica con corriente impresa con las pruebas de campo correspondientes es, para determinar si el sistema instalado est operando eficientemente y en caso de no ser as tomar las medidas necesarias para remediar la anomala y as, evitar fugas o explosiones que provoquen daos a la naturaleza o prdidas humanas que a su vez generen prdidas econmicas innecesarias a la empresa, debido a reclamaciones o indemnizaciones.

1.4 Objetivo general y especficos del tema de estada

1.4.1 objetivo General

Evaluar el sistema de proteccin catdica con corriente impresa instalado en el derecho de va cactus II a cactus I, para determinar la eficiencia con la que protege a las lneas.

1.4.2 Objetivos Especficos1.-Localizar el derecho de va para conocer la condicin geogrfica a la que est expuesto el sistema.

2.-Realizar toma de potenciales sobre el derecho de va, para constatar que el sistema de proteccin

est cumpliendo con su funcin.

3.-Inspeccionar las condiciones de la cama andica y rectificador para verificar su funcionamiento.

4.-Evaluar la informacin obtenida para emitir un resultado.

1.5 Alcance del tema de estada

Dentro de sta evaluacin se le realizar una inspeccin semanal al rectificador y se tomarn potenciales para verificar su comportamiento, en un tiempo estimado de 15 semanas. Empleando para esto tcnicas de Inspeccin visual al rectificador, pruebas de comprobacin de funcionamiento adecuado y criterios de proteccin catdica.

1.6 Impacto del tema de estada

La evaluacin del sistema de proteccin catdica con corriente impresa deber satisfacer las necesidades de la empresa, que es saber si el sistema est cumpliendo correctamente o incorrectamente con su funcin de proteger satisfactoriamente las lneas, para que posteriormente pueda tomar una decisin que le permita disminuir costos causados por accidentes o por la mala operacin del sistema en un 100 %. Dando seguridad y confianza al proceso.

1.7 Metodologa de trabajo para abordar la solucin y/o desarrollo del tema de

la estada

La metodologa que se utilizar para la elaboracin de este trabajo se obtuvo del manual de procedimiento para la inspeccin de rectificadores y dispositivos andicos, y las normas NRF-047-PEMEX-2002 Diseo, instalacin y mantenimiento de los sistemas de proteccin catdica, NRF-030-PEMEX-2003 Diseo, construccin, inspeccin y mantenimiento terrestre para transporte y recoleccin de hidrocarburos, NOM-008-SECRE-1999 Control de la corrosin externa en tuberas de acero enterradas y/o sumergidas.

II. MARCO TERICO2.1 Sistema de proteccin catdica con corriente impresaUno de los mtodos para aplicar proteccin catdica es el denominado como corriente impresa, en el cual se imprime corriente al circuito formado por la estructura a proteger, el lecho andico y el cableado, mediante una fuente externa de corriente directa.

El arreglo general de un sistema de proteccin catdica por corriente impresa, se muestra en la Figura 1.

Este procedimiento consiste en unir elctricamente la estructura que se trata de proteger con el polo negativo de una fuente de alimentacin de corriente continua (pura o rectificada) y el positivo a una cama de nodos que cierre el circuito. Los nodos se hacen de chatarra de hierro, aleaciones de ferrosilicio, grafito, titanio platinado, etc. Es importante mencionar que de los nodos antes mencionados el ms usual en la prctica es el de ferrosilicio debido a sus caractersticas. Ver tabla 7.1 en anexo.

El componente principal de un sistema de proteccin catdica a base de corriente impresa es el rectificador. Este es un dispositivo elctrico cuya funcin es la de convertir la corriente alterna (C.A.) a corriente directa (C.D.).

Esta conversin es necesaria porque todos los sistemas de proteccin catdica utilizan corriente directa y la energa elctrica casi siempre es transmitida como corriente alterna. Por ello, si se va a utilizar energa elctrica de alguna compaa generadora para energizar un sistema de proteccin catdica, entonces esa energa debe ser convertida para adecuarse a los requerimientos del sistema.

Generalmente, el rectificador que se utiliza en los sistemas de proteccin catdica debe operar continuamente, 24 horas al da, por largos periodos de tiempo, bajo diversas condiciones ambientales y en muchas ocasiones se encuentra en lugares poco accesibles.

2.2 Localizacin geogrfica del sistema de proteccin catdica

Para poder trabajar en la evaluacin del sistema de proteccin catdica, se debe localizar el derecho de va donde se encuentra instalado dicho sistema. Para conocer las condiciones fsicas y ambientales a las que est expuesto el sistema y de esta manera realizar las actividades programadas sin ningn problema.

2.2.1 Derecho de va

El derecho de va es la franja de terreno donde se alojan los ductos, requerida para la construccin, operacin, mantenimiento e inspeccin de los sistemas para el transporte y distribucin de hidrocarburos.

Requisitos adicionales para el diseo de acuerdo ala norma NRF-030-PEMEX-2003.El derecho de va debe tener un ancho mnimo que debe ser de 10 a 25 m, de acuerdo a la siguiente tabla.Tabla 1. Longitudes permisibles para derechos de va

Dimetro

(pulg)Ancho del derecho de va

(metros)

ABC

De 4 a 81037

De 10 a 181349

De 20 a 3615510

Mayores de 36251015

A: Ancho total del derecho de va.

B: Ancho de la zona de alojamiento del material producto de la excavacin,medido desde el centro

de la zanja.

C: Ancho de la zona de alojamiento de la tubera durante el tendido, medido desde el centro de la

zanja.

La separacin entre ductos dentro de la misma zanja debe ser de 1.00 m como mnimo y la separacin entre ductos en diferente zanja debe ser de 2 m como mnimo de pao.

La separacin mnima entre la pata de la torre o sistema de tierras de la estructura de una lnea de transmisin elctrica y el ducto debe ser mayor de 15 metros para lneas de transmisin elctrica de 400 kilovolts, y mayor de 10 metros para lneas de transmisin elctrica de 230 kilovolts y menores.

Cuando no sea posible lograr las distancias mnimas recomendadas, se debe realizar un estudio del caso particular para reforzar el recubrimiento de la tubera donde sea necesario y, por ningn motivo, la distancia debe ser menor a 3 metros respecto de la lnea de transmisin elctrica.

2.2.2 Postes de sealamiento y registro

Es aqul que indica la trayectoria y localizacin de las estructuras metlicas por proteger, sirviendo adems para medir el potencial de la estructura al electrlito.

Para el monitoreo y control de la corrosin exterior deben instalarse postes de registros conforme al diseo del sistema de proteccin catdica.

Los postes indicados contienen los requerimientos mnimos, pero se aceptan postes con diferente configuracin, siempre y cuando se cumpla con la funcin.

Los postes que principalmente se utilizan en proteccin catdica son los de tipo R y RA

Los postes deben ser de concreto con una fc =150 kg/cm2, reforzados con varillas de 9.5 mm (3/8 pulg.)y estribos de 6.3 mm (1/4 pulg.)de acuerdo a lo indicado.

Cuando se indique, para la medicin de la corriente drenada por la cama de nodos galvnicos, el poste debe contar con un dispositivo de medicin (shunt).

Las grabaciones en las caras de los postes deben ser hechas en bajo-relieve, del tipo, proporciones y distribuciones similares a lo indicado.

Los postes beben ser pintados de color naranja y las grabaciones de color negro.

Poste tipo R

Se usan como amojonamiento y registro para proteccin catdica. Se deben instalar con espaciamiento mximo de 1 kilmetro, a lo largo del derecho de va de la(s) tubera(s) por proteger, o donde lo indique el proyecto.

Postes tipo RA

Se usan para inspeccin area y registros para proteccin catdica. Se deben instalar con espaciamientos mximo de 5 kilmetros, alo largo del derecho de va.

2.3 Medicin de potencialesUn potencial es la diferencia de tensin entre una estructura metlica enterrada o sumergida y un electrodo de referencia en contacto con el electrolito. Cuando existe una diferencia de potencial en los dos extremos de un material conductor, fluye a travs de ste una corriente elctrica. La unidad de medicin que se utiliza para el potencial es el volt.

2.3.1 Electrodo de referencia

Este dispositivo es empleado para la medicin de potenciales tubosuelo, para ductos enterrados se utiliza la celda de cobresulfato de cobre; que consiste en una barra de cobre encapsulada en un recipiente de plstico, que contiene una solucin saturada de cristales de sulfato de cobre, el contacto con el suelo se realiza a travs de un tapn poroso. Ver figura 7.1 en anexo.Para medir el potencial entre la tubera y el suelo, se emplear la celda de referencia de cobre sulfato de cobre, conectada a la terminal negativa (-) del multmetro, mientras que la terminal positiva (+) del multmetro se conectar al cable del poste que hace contacto con el ducto. Ver figura 7.2 en anexo.

La manera de colocar los cables es una convencin tomada de la norma NACE, algunas compaas colocan de manera inversa los cables pero esto no cambia ningn valor lo nico que cambia es el signo del potencial ledo.

2.3.2 Tipos de potenciales

POTENCIALES TUBOSUELO: Es la diferencia de tensin, entre una estructura metlica enterrada o sumergida y un electrodo de referencia, en contacto con el electrolito; se toma directamente sobre el tubo protegido y la tierra, agua, lodo y otros medios electrolticos.

POTENCIAL NATURAL: Es la diferencia de tensin entre una estructura metlica sin proteccin catdica y un electrodo de referencia en contacto con el electrolito.

POTENCIAL POLARIZADO: Esta toma de potencial se realiza despus que es interrumpido el sistema de proteccin catdica. El tiempo ideal para tomar este potencial es de 3 a 5 segundos despus que se interrumpe el sistema.

POTENCIALES CONTINUOS: Gracias al avance tecnolgico actualmente se lleva a la prctica el registro de potenciales cercanos o continuos empleando dos celdas que el operario apoya alternadamente en el terreno a medida que camina a lo largo del tubo, registrando, adems de los potenciales la distancia recorrida a travs de un odmetro que mide la longitud de un alambre delgado desechable, de conexin al tubo, contenido en un carrete que el operario lleva en un arns en el que tambin se coloca el equipo de cmputo donde se almacenan las lecturas obtenidas.Posteriormente la informacin se procesa en una PC registrando la fecha, hora y kilometraje de las lecturas pudiendo adems de tabular los datos, graficarlos sealando los potenciales bajos o zonas con proteccin deficiente.

Esta tcnica disminuye notablemente el riesgo de que existan reas por pequeas que sean cuyo potencial no detectamos con las mediciones puntuales tradicionales. Se considera que en zonas pobladas es conveniente por lo menos una vez al ao investigar los potenciales con esta tcnica.

2.3.3 Criterios de proteccin catdica en base a la toma de potenciales

Para que una estructura enterrada o sumergida este siendo protegida catdicamente se debe cumplir, como mnimo, con uno de los siguientes criterios.

1) Un potencial estructuraelectrolito (catdico) mnimo de -0.850 volts, de C.D; medido respecto de un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/CuSo4), en contacto con el electrlito en estructuras enterradas.

2) Un potencial de proteccin estructura-electrolito (ctodo) de -0.950 volts, medido respecto de un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/CuSo4), cuando el rea circundante de la tubera se encuentra en condiciones anaerbicas y estn presentes microorganismos asociados al fenmeno de corrosin como las bacterias sulfato-reductoras.

3) Un cambio de potencial de polarizacin mnimo de -0.100 volts, medido entre la superficie de la tubera y un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/Cu So4) en contacto con el electrlito.

El potencial estructura/electrolito mximo permisible se fijar de acuerdo a las caractersticas particulares del recubrimiento anticorrosivo dielctrico existente en la tubera. No debe exceder al potencial de desprendimiento catdico o valores de potencial ms negativos que originen problemas colaterales, como lo indica la norma NOM-008-SECRE-1999, Control de la corrosin externa en tuberas de acero enterrada y/o sumergida.

2.4 Inspeccin de rectificadores y camas andicas

2.4.1 Inspeccin visual

La primera actividad a desarrollar cuando se revisa un sistema de proteccin catdica con corriente impresa, es una inspeccin visual del rectificador, la cual no requiere de equipo y slo es necesaria la participacin de un tcnico especializado. Esta inspeccin contempla las siguientes actividades:

1. Realizar una limpieza general del rectificador.2. Revisar que la conexin de la cama andica se encuentre en la terminal positiva del rectificador y la lnea de la estructura a proteger, en la terminal negativa.

3. Antes de abrir el rectificador, verificar que la temperatura del gabinete sea soportable al tacto y que se escuche el zumbido acostumbrado de un rectificador en buen funcionamiento.

4. Cerciorarse que el medidor de watt-hora se encuentre funcionando.

2.4.2. Medicin de voltajes a la entrada del rectificador

1.- Para verificar si se est suministrando voltaje al rectificador, se colocan los cables de prueba del multmetro a travs de la lnea de alimentacin en los puntos (A) antes de los interruptores de circuito.

2.- Verificar la carga despus de los interruptores de circuito para determinar si estn defectuosos, en los puntos (B). El voltaje deber ser el mismo que en los puntos (A).Ver figura 7.3 en anexo.

3.- Verificar la entrada en los taps selectores de voltaje de la lnea (Punto C) y revisar que la barra del tap est ajustada al voltaje de alimentacin correcto.

4.- Medir el voltaje del alambrado del secundario del transformador (en los puntos D y E). Este voltaje puede medirse entre cualquiera de los taps del secundario. El alambrado completo del secundario puede medirse entre el tap grueso nmero 4 y el tap fino nmero 5.

5.- Medir el voltaje de C.A. suministrado al banco de rectificacin (puntos F y G). Este voltaje debe ser el mismo que el medido en el secundario del transformador.Ver figura 7.3 en anexo.

2.4.3 Medicin de intensidad de corriente y voltaje de salida del rectificador

Generalmente, un rectificador tiene adaptados medidores de voltaje y corriente de salida. Sin embargo deben verificarse estas lecturas con un multmetro de la siguiente manera:

1.-Verificar con el multmetro de C.D. el voltaje en la salida del rectificador. Comparar este valor con la lectura del medidor de voltaje del rectificador.

2.-Determinar la corriente de salida, desconectando los medidores del rectificador por medio del switch indicado en las Figura 7.3 en anexo, y colocar las puntas de prueba del multmetro en las terminales del shunt para medir el voltaje. La resistencia conocida del shunt permite determinar la corriente de salida por medio de la relacin: V=IR.

2.4.3.1 Formulas para calcular la eficiencia del rectificador y la resistencia del sistema

RT=

V= Voltaje en la entrada o salida del rectificador, Volts (V).

I=Intensidad en la entrada o salida del rectificador, Ampers (A).

La actividad posterior a realizar es la correccin de fallas si es que las hay en el rectificador.

2.4.4 Inspeccin de dispositivos andicos

Las partes de un dispositivo andico que se deben inspeccionar para asegurarse de que no hay ninguna falla en la cama andica son:

2.4.4.1 Cables

Los cables que se conectan del rectificador a los nodos y a las estructuras a proteger, normalmente se encuentran enterrados o sumergidos en un medio electroltico. Por esta razn, debe utilizarse un aislamiento de alta calidad, y todas las conexiones debern sellarse con mucho cuidado, ya que estos cables se entierran casi siempre de forma permanente.

Cuando se pretende revisar la funcionalidad de un lecho andico, debe verificarse que exista un buen contacto elctrico de los cables de los dispositivos andicos y de la estructura a proteger con el rectificador, ya que se puede presentar un consumo innecesario de corriente.

En lo referente a los tramos de cables que estn enterrados o sumergidos, slo deben revisarse cuando se tenga la seguridad de una falla elctrica. Esta falla se detecta cuando la corriente y voltaje de salida del rectificador son los indicados, pero no existe una proteccin catdica adecuada sobre la estructura metlica.

Cuando la vida til estimada para el sistema de proteccin catdica ha concluido, durante la actualizacin del sistema se deben reemplazar completamente los cables de conexin entre el rectificador, el lecho andico y la estructura a proteger.

2.4.4.2 nodosLos nodos utilizados en sistemas de proteccin catdica, generalmente son instalados de forma permanente y no requieren de mantenimiento.

Estos nodos deben ser revisados nicamente cuando se tenga la seguridad de una falla en el lecho andico y reemplazarse cuando el tiempo de vida til para el cual fueron diseados ha concluido.

El parmetro que indica los efectos del dispositivo andico sobre la estructura a proteger para determinar si se obtiene la proteccin deseada, es el monitoreo de potenciales en la superficie del terreno donde se localizan los nodos.

III. MARCO DE APLICACIN

Se concluy satisfactoriamente la evaluacin del sistema de proteccin catdica, as como todas las actividades planeadas en los objetivos especficos de este trabajo, los resultados se encuentran plasmados en este captulo.

3.1 Resultados de la localizacin geogrfica del derecho de va

La primera actividad que se realiz fue la localizacin del derecho de va donde se encuentra instalado el sistema, ya que el croquis proporcionado por la empresa PEP no fue suficiente para ubicar el derecho de va. Se realiz la localizacin con ayuda del personal de PEP, nos pudimos dar cuenta que el derecho de va necesitaba de un chapeo el cual se realiz, as como tambin se fue balizando sobre todo el D.D.V para poder realizar las actividades posteriores sin ninguna inconveniencia.

A la altura del Km. 2+155 se localiz una laguna, se pudo constatar que el tramo de tubera que pasa por la laguna se encuentra protegido con el recubrimiento adecuado y adems se encuentra lastrado.

Es importante sealar que el derecho de va cactus II cactus I se encuentra casi libre de afectaciones, solo en una pequea parte de este derecho de va se tiene prohibido el acceso para realizar las actividades. En la actualidad se esta trabajando en la elaboracin de un plano donde se encuentre completamente ubicado el derecho de va ya que solo cuentan con croquis.

Con lo que respecta a los postes de registro se observ que los postes tipo R estn instalados a una distancia de 1 Km y los postes tipo RA a 500 m de distancia, la longitud a la que se encuentran colocados los postes est dentro de la norma NRF-047-PEMEX-2002 Diseo, instalacin y mantenimiento de los sistemas de proteccin catdica.

Algunas de las anomalas encontradas sobre los postes de registro fueron las siguientes:

Los postes tipo R y RA no se encuentran conectados casi en su mayora, esta situacin provoca que las tomas de potenciales no se puedan realizar, al mismo tiempo que no se encuentran rotulados ocasionando que el personal encargado de realizar las actividades no pueda ubicarse sobre las lneas.

El problema con la falta de rotulacin de los postes provoc que la evaluacin de este sistema se hiciera mas complicada ya que hubieron muchas dificultades para localizar las lneas que aloja este derecho de va.

3.2 Resultados de toma de potenciales

Una manera de saber si la proteccin catdica est protegiendo las lneas es realizando la toma de potenciales sobre todo el derecho de va.

Despus de haber realizado la toma de potenciales continuos sobre el derecho de va a cada 20 m de longitud se obtuvieron los resultados contenidos en la tabla 7.2 del anexo.

Las lecturas de los potenciales tomados a lo largo de los 4.3 km que tiene cada ducto de los ocho contenidos en este derecho de va, muestran el nivel de proteccin con el que cuentan las lneas.

Los valores de los potenciales obtenidos son arriba de los -0.850 volts, estos potenciales nos indican que las lneas estn siendo protegidas ya que se cumple el criterio de la norma NRF-047-PEMEX-2002 un potencial de proteccin debe ser mnimo de -0.850 volts, como se mencion en el captulo anterior.

Analizando los resultados de los potenciales notamos que tambin se podra cumplir el criterio de

-0.100 volts enunciado en la norma antes mencionada, no se pudo aplicar ya que la empresa no tiene en sus registros el potencial natural de las lneas , argumentando que ya son muchos los aos de haberse instalado el sistema como para tener esos datos.

Es importante mencionar que el potencial ms bajo encontrado en la toma de potenciales fue de 0.871 volts, el cual se encuentra dentro del potencial mnimo de proteccin.

Del kilmetro 2+100 al 2+200 se localiza una laguna de 100 m , en este tramo no se pudieron tomar los potenciales ya que la laguna es demasiado profunda como para poder acceder a ella y realizar la actividad.

Por todo lo descrito anteriormente se puede decir que solo se cumple un criterio, de manera satisfactoria, asegurndonos que las lneas si estn siendo protegidas.

Durante la toma de potenciales tubo-suelo, se observ la forma en que conectan los cables del multmetro con la celda Cu/CuSO4 y el poste de registro, lo hacen de manera inversa a como lo indica la norma NACE.

Al trmino de esta actividad ya se poda notar el comportamiento del sistema de proteccin catdica sobre las lneas, pero era importante realizar las actividades posteriores.

3.3 Resultado de la inspeccin del rectificador y la cama andica

La ltima actividad que se realiz para poder concluir con esta evaluacin fue la inspeccin del rectificador y la cama andica.

3.3.1 Inspeccin del rectificador

La evaluacin al rectificador se realiz semanalmente, y se tomaron los datos necesarios para la evaluacin como son: medicin de voltaje y amperaje a la entrada y salida del rectificador. Como lo indica el Manual de procedimiento de PEP 249-28900-MA-117-0011 Procedimiento para la inspeccin de rectificadores y camas andicas.

Los clculos realizados en la inspeccin del rectificador se realizaron con las frmulas mencionadas en el capitulo anterior.

1er rectificador

%E=*100 =*100=58.16%

RT==0.80 2do rectificador

%E=*100 =*100=67.90%

RT==0.5

3.3.2 Inspeccin de la cama andica

Como se mencion en el captulo anteriormente la cama andica no se puede estar revisando de manera continua, mas sin embargo en esta ocasin se realiz la inspeccin a la cama andica.

En la inspeccin se encontr que est formada por 20 nodos de ferrosilicio enterrados a una Profundidad de 1.524 mts. cada nodo y colocados de forma vertical.

La anomala que se encontr despus de revisar la cama andica fue en el cable de puenteo, este se encontr en un 30% oxidado, por lo que se tuvo que sustituir por otro tramo de cable de 195 m de calibre 1/0.

Esto no porque estuviera operando mal , ms bien se realiz para prolongar la vida til del cable.

IV. CONCLUSIN

Realizadas todas las pruebas programadas para esta evaluacin se puede afirmar que el funcionamiento del sistema es satisfactorio debido a la eficiencia con la que opera; gracias al mantenimiento constante que se les brinda a los sistemas, a travs de las empresas contratistas.

Se sugiere que el mantenimiento a los sistemas de proteccin catdica siga realizndose de la misma manera para poder mantenerlos en buen funcionamiento.

Profesionalmente tuve la oportunidad de poner en prctica lo aprendido en clases, adems realic y observ cada una de las actividades que se hacen en la compaa con respecto a las evaluaciones de los sistemas de proteccin catdica.

Una vez ms pude afirmar que no hay mejor manera de aprender algo que hacer las cosas de manera prctica; ya que la teora tomada en el saln de clases no es suficiente para obtener todos los conocimientos necesarios con respecto a esta carrera.

En lo que respecta a la experiencia personal de trabajo fue excelente, se logr trabajar en un ambiente solid donde en las actividades participan todos y no solo unos cuantos.

Como mujer logr adaptarme a este ambiente laboral lo que no es tan fcil ya que son trabajos generalmente realizados por hombres, pero con el respeto y disciplina que caracteriza a la empresa logr concluir mis prcticas sin ningn problema.

V. RECOMENDACIONES

Realizar celaje terrestre sobre el derecho de va para tener un plano exacto de las lneas. Ya que es muy difcil ubicarlas y por lo tanto las actividades son difciles de efectuar.

Evaluar la continuidad dielctrica del recubrimiento de las lneas en operacin.

Revisar de manera continua los postes de registros para verificar que se encuentran en buenas condiciones (conectados, rotulados), de acuerdo a la norma NRF-047-PEMEX-2002 Diseo, instalacin y mantenimiento de los sistemas de proteccin catdica.

Arreglar de manera oportuna los permisos de pasos para poder realizar todas las actividades programadas en la evaluacin de los sistemas de proteccin catdica.

Llevar un historial sobre los ductos en operacin y de cada una de las actividades realizadas a las lneas, todo esto para saber las condiciones en la que esta operando la lnea.

Realizar chapeo continuo sobre el derecho de va, para facilitar toda actividad.

Continuar con la inspeccin de los rectificadores de acuerdo al manual de procedimientos

Inspeccin de rectificadores y dispositivos andicos.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

NRF-047-1999-PEMEX. Diseo, instalacin y mantenimiento a los sistemas de proteccin catdica. [en lnea] Direccin URL: www.pemex.comNRF-030-2000-PEMEX. Diseo, construccin, inspeccin y mantenimiento terrestre para transporte y recopilacin de hidrocarburos.[ en lnea] Direccin URL: www.pemex.comNOM-008-SECRE-1999. Control de la corrosin exterior en tuberas enterradas y/osumergidas. [en lnea] Direccin URL:

http://www.energia.gob.mx/work/resources/LocalContent/1246/1/images/nom008secre1999.pdf Ms all de la herrumbre II. La lucha contra la corrosin. Colecciones. La ciencia para todos. Qumica. Joan Genesc [en lnea] Direccin URL: http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/masalla2.htmProcedimiento para la inspeccin de rectificadores y dispositivos andicos. [ en lnea] Direccin URL: http://www.gaasparing.pep.pemexVII. GLOSARIO

Proteccin catdica: Es una tcnica de control de la corrosin, cuyo principio se basa en la aplicacin de una polarizacin externa sobre la estructura metlica a proteger, para que sta acte como ctodo. Se utiliza en dos modalidades: nodos galvnicos y corriente impresa.

Corriente: Es la velocidad de flujo de la carga elctrica mediante electrones o iones, esto es, corriente elctrica o inica. En los metales, la corriente es a travs de electrones y en el electrolito, por medio de iones. La unidad bsica de la corriente elctrica es el ampere. Un ampere se define como la velocidad de flujo de una carga de un coulomb por segundo. Por lo tanto, la cantidad total de electricidad en coulombs, que pasa por cualquier punto de un circuito elctrico es el producto de la corriente, en amperes y del tiempo, en segundos.

Potencial: Es la diferencia de tensin entre una estructura metlica enterrada o sumergida y un electrodo de referencia en contacto con el electrolito. Cuando existe una diferencia de potencial en los dos extremos de un material conductor, fluye a travs de ste una corriente elctrica. La unidad de medicin que se utiliza . La unidad de medicin que se utiliza para el potencial es el volt.

Resistencia: Es la propiedad de una sustancia para oponerse al flujo de corriente que pasa por ella. La resistencia de un material depende de sus dimensiones y de los elementos que lo constituyen. La unidad de resistencia elctrica se llama ohm y est definida como la resistencia que opone un material cuando se aplica una diferencia de potencial de un volt y una corriente de un ampere fluye por l.

Electrodo de cobre / sulfato de cobre: Es un electrodo de referencia, en donde una pieza de cobre est en contacto con una solucin saturada de sulfato de cobre, estableciendo contacto con el electrolito mediante un tapn poroso humedecido con la solucin. Su uso ms comn es para mediciones de potencial en estructuras enterradas.

Dispositivo andico: Es un arreglo metlico enterrado o sumergido, que se utiliza como nodo en sistemas de proteccin catdica. Para la modalidad de corriente impresa, generalmente se utilizan barras de grafito o ferro-silicio, chatarra de hierro, etc.

Rectificador: Es un dispositivo que convierte corriente alterna en corriente directa. En sistemas de proteccin catdica a base de corriente impresa, esta conversin de la corriente es necesaria para proteger las estructuras.

Pararrayos: Es un conductor metlico a travs del cual la corriente viaja cuando se presenta una variacin de voltaje de gran magnitud. Generalmente es el primer componente de un rectificador de corriente.

Interruptor de circuito: Es un switch mecnico con un elemento trmico o magntico para dispararlo. Est diseado de manera que ante una corriente excesiva a travs del elemento, los contactos mecnicos se abren.

Transformador: Es un elemento mediante el cual es posible modificar la magnitud de un voltaje. Consiste de dos embobinados de alambre alrededor de centros de acero laminado, llamados primario y secundario. El voltaje de alimentacin se aplica al primario y este induce el voltaje adecuado sobre el secundario. En este ltimo, se colocan derivaciones (taps) a intervalos convenientes para poder seleccionar diferentes voltajes en la salida.

Banco de rectificacin: Es un dispositivo que cambia la corriente alterna en corriente directa, invirtiendo alternativamente la mitad de las ondas de la corriente alterna y hacindolas elctricamente unidireccionales. Para lograr esto, se emplean semiconductores de selenio o de silicio (diodos).

Fusibles: Es un elemento metlico de bajo punto de fusin, diseado para conducir una corriente especfica. Cuando la corriente es mayor de la especificada se produce un calentamiento excesivo, el cual funde el metal y abre el circuito que est bajo proteccin.

Shunt: Es una resistencia de valor conocido y generalmente pequeo, la cual permite obtener diferencias de potencial fijas cuando es insertada en un circuito que transporta carga.

Varistor: Es una resistencia controlada por tensin. Este trmino se aplica a los dispositivos que disipan energa en un slido.

VIII. ANEXOS

Tabla 7.1 Caractersticas de los nodos empleados en proteccin catdica con corriente impresa.

TipoPeso especfico (g/cm3)Consumo (kg/A-aos)Densidad de corriente (A/m2)Utilizacin (Electrolito)

mximaprctica

Acero7,8951Todos

Chatarra74.5 - 1

Grafito1,60.1 - 110 - 1002.5 - 40Terreno, agua de mar, excluido el fondo marino y el agua dulce

Ferro-silicio:0.95% C,16% Si, 0.75% Mn70.25 - 130 - 4010 - 100Agua dulce, terreno

Fe-Cr-Si: 0.95% C, 0.75% Mn,4.5% Cr,14.5% Si70.25- 1270Terreno,agua de mar, fondo marino

Pb-Ag (2% Ag)11,30,230030 - 65Slo agua de mar: excluido el fondo marino

Pb-Ag-Sb (1% Ag, 6% Sb)110,530050 - 200

Titanio platinadio4,58X10-6400 por cada micra de paltino de espesor500 - 1000Terreno no salino con backfill, agua de mar: excluido el fondo marino y el agua dulce

Niobio platinadio8,4500 - 700

Tntalo platinado16,6500 -1100

Titanio-xido de rutenio (DSA)4,55X10-71100700 -1100Todos

23

EMBED Equation.3

-

+

CFE

Figura 1. Sistema de proteccin catdica con corriente impresa

CABLE DE RETORNO

PROTECCIN

CORRIENTE DE

NODOS

RECTIFICADOR

6

_1217834215.unknown

_1217834473.unknown

_1217834662.unknown

_1217834776.unknown

_1217834534.unknown

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