Medición de la efectividad de la protección catódica

La medición de la efectividad es un método indirecto: Consiste en medir el potencial entre el tanque y una hemipila (por lo general de cobre sulfato de cobre) que debe apoyarse sobre el terreno encima de cada uno de los tanques.

Sin entrar en detalles técnicos, se considera que la estructura está protegida si al momento inmediatamente posterior a la interrupción de la corriente de protección, el potencial medido entre el tanque y la hemipila es de al menos -850 mV.

En algunos casos se admiten otros criterios, pero en todo caso debe mencionarse la norma invocada y la justificación en particular.

Es muy importante remarcar:

-No son confiables las mediciones realizadas sobre las plateas de hormigón

-Las mediciones deben realizarse sobre el terreno y encima del tanque

-No debe medirse sobre el (o los) ánodos de sacrificio o electrodos dispersores

Cuando las instalaciones son nuevas, puede preverse la instalación de electrodos de referencia permanentes o de orificios para las mediciones periódicas.

Alternativa a los métodos tradicionales

Cuando no han sido instalados electrodos de referencia permanente o no se han previsto orificios en el pavimento de la playa para realizar mediciones con electrodos de referencia portátiles, se puede pensar en una alternativa que es la utilización de testigos de corrosión:

Los dispositivos conocidos como cupones o testigos de corrosión se utilizan para estimar:

1. Potencial ON y OFF minimizando la influencia de los potenciales IxR sin necesidad de interrumpir las fuentes de corriente (rectificadores, ánodos, etc.)
2. Densidad de corriente (continua o alterna)
3. Polarización-Despolarización
4. Evolución de la corrosión

Los cupones son piezas de acero de superficie determinada y composición conocida que se instalan en el electrolito, en las cercanías de la estructura protegida por un sistema de protección catódica. 

Mediante un electrodo de referencia permanente o portátil, ubicado muy cerca de la probeta para evitar sumar potenciales IxR, puede registrarse el potencial de dicha pieza de acero.

Esta pieza de acero desnudo, se conecta mediante un cable a una caja externa que posibilita conectar y desconectar el cupón a la estructura protegida.

Así, es posible estimar la densidad de corriente de protección en una falla en el revestimiento de una superficie similar al cupón, el potencial ON y, desconectando la probeta de la estructura, el potencial OFF.

También es posible medir la densidad de corriente alterna en el circuito cupón-estructura-terreno y, por supuesto, la densidad de corriente continua del sistema que permite establecer un potencial determinado.

Mediante registradores de potencial, es posible obtener información sobre las características de la polarización y despolarización del acero en el sistema de protección catódica sin necesidad de interrumpir la corriente de protección a la estructura principal, simplemente interrumpiendo la conexión eléctrica entre la probeta y la estructura.

Así, un cupón bien diseñado y ubicado, permite medir con bastante aproximación la efectividad del sistema de protección catódica sobre la estructura bajo estudio (gasoducto, oleoducto, tanque, etc.) registrando los potenciales involucrados y si se verifica pérdida de material del mismo.

Evolución de la corrosión

Inicialmente la probeta o cupón, tiene una resistencia eléctrica que es proporcional a las dimensiones de la misma (longitud y sección). 

Si la probeta, ya instalada sufre un proceso de corrosión, perderá material y, por lo tanto aumentará el valor de la resistencia eléctrica de la misma. El aumento de dicha resistencia será proporcional a la pérdida de material y, por lo tanto, una medida directa de la velocidad de corrosión. 

Modelos de cupones y probetas

1. Superficie:
   
   Los modelos estándar presentan superficies de 10 y 20 cm², respectivamente. Sin embargo, a pedido del usuario, puede fabricarse probetas con otros valores de superficie.
   
   
2. Conexiones
   
   Mediante un cable y conector especial, el dispositivo puede conectarse en una caja instalada en un mojón al sistema de protección catódica bajo evaluación o control. En este modo, la probeta recibirá la corriente del sistema de protección catódica y podrá evaluarse la efectividad o no del mismo.
   
   Si se agrega al sistema un electrodo de referencia permanente, a la medición de resistencia (corrosión) podrá sumarse el valor de potencial ON y OFF de la probeta simplemente accionando un pulsador y utilizando un multímetro o registrador de potencial.
   
   De este modo, se podrá correlacionar los niveles de potencial con la evolución de la corrosión.
   
   
3. Mediciones

1. Medición de resistencia
   
   En este caso, mediante un instrumento especial diseñado y fabricado por EPCA, puede leerse ‘in situ’ la resistencia actual de la probeta con el fin de comprobar su integridad
   
   
2. Medición de Potencial ON-OFF
   
   Con la incorporación de un pulsador que interrumpe la conexión eléctrica entre la probeta y, por ejemplo, el gasoducto bajo estudio, podrá medirse alternadamente el potencial ON y el potencial OFF de la probeta.
   
   Por supuesto, puede conectarse a los bornes del pulsador, un interruptor automático que repita ciclos ON-OFF con el fin de registrar con un instrumento especial, los potenciales ON-OFF de acuerdo a los procedimientos indicados en las normas.
   
   
3. Otras mediciones
   
   Opcionalmente, puede sumarse la medición de densidad de corriente continua y alterna.

En cada situación particular, tipo de protección catódica (galvánica o impresa), distribución de ánodos y tanques, etc., se puede diseñar el sistema de testigos para disponer de mediciones efectivas para monitorear el sistema de protección catódica.

¿Qué debo esperar cuando pido cotización y asesoramiento?

Todo depende de lo que uno espera de su propia empresa y de su funcionamiento.

Si solo se  necesita un certificado sin demasiado respaldo pero suficiente para cumplir con una normativa, vale aclararlo, no demasiado bien definida; puede encontrarse quien le cotice telefónicamente una instalación mínima que, con una mediciones dudosas, certificará que el o los tanques están protegidos.

Si su expectativa es instalar un sistema que proteja a su instalación de la corrosión, que cumpla con las normas internacionales vigentes y con las que, más temprano que tarde, serán exigidas en la Argentina; no espere de su proveedor una respuesta rápida ni sencilla. Exija una memoria de cálculo y mediciones previas, si la instalación no es nueva.

La diferencia final en costo económico, ambiental y de seguridad, puede ser dramática. 

Normas

Las normas que se utilizan habitualmente son las de la NACE 

Diseño y construcción del sistema de protección catódica: RP0285 ‘Corrosion control of underground storage tank systems by cathodic protection’

Mediciones: TM101 ‘Measurement techniques related to criteria for cathodic protection on underground or submerged metallic tank systems’

SP0104-2014 The Use of Coupons for Cathodic Protection Monitoring Applications.

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Fuente: Sergio Echebarrena

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