Proteccin Catdica

DefinicinDefinicin

Es la proteccin contra la Es la proteccin contra la corrosin de un metal a corrosin de un metal a

expensas de la corrosin de expensas de la corrosin de otro de sacrificio mediante el otro de sacrificio mediante el

fenmeno de fenmeno de corrosin corrosin galvnicagalvnica

Corrosin GalvnicaCorrosin Galvnica

Corrosin de un materialCorrosin de un material ms ms electronegativoelectronegativo que otro que otro conectado con l, en un conectado con l, en un mismo mediomismo medio

H+

H+

M1 M2

H+

H+

M2 es ms electronegativo que M1

H+H+

H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+H+

H+

e-

e-

AnodoCtodo

H+H+

H+H+

H+H+

H+H+

H2

H2

H2

H2

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

Corrosin Galvnica

Corrosin de una plancha de metal ms electronegativa que el tornillo

Potenciales ElctricosPotenciales Elctricos

La medida de potencial La medida de potencial elctrico entre un elctrico entre un determinado metal y el determinado metal y el medio que lo rodea indicar medio que lo rodea indicar la la tendencia de corrosin.tendencia de corrosin.

V +-

-+ -

+

e-

Ctodo Anodo

Resistencia del Medio

Fuente

Circuito de corrosin de un metal

Potenciales ElctricosPotenciales Elctricos

Mientras ms Mientras ms electronegativoelectronegativosea un metal respecto al sea un metal respecto al medio, tendr mayor medio, tendr mayor corrosin.corrosin.

Celdas de MedicinCeldas de Medicin

Son elementos metlicos Son elementos metlicos dispuestos en determinados dispuestos en determinados arreglos que sirven como arreglos que sirven como referenciareferencia para la medicin de para la medicin de potenciales elctricos, y as potenciales elctricos, y as conocer el nivel de corrosividadconocer el nivel de corrosividad

Tipos de CeldasTipos de Celdas

QQ Celda de CuCelda de Cu--CuSOCuSO44QQ Celda de Celda de AgAg--AgClAgClQQ Celda de HidrgenoCelda de HidrgenoQQ Celda de CalomelCelda de CalomelQQ Celdas de ZincCeldas de Zinc

Cu-CuSO4

Ag-AgCl

Equivalencias entre celdas

Celda Potencial Metal-Medio (V)

Cu-CuSO4 -0,85Ag-AgCl -0,80Calomel -0,78

Nota ImportanteNota Importante

En mediciones elctricas como las En mediciones elctricas como las hechas con voltmetros hechas con voltmetros convencionales, los signos de las convencionales, los signos de las corrientes y voltajes medidos son corrientes y voltajes medidos son contrarios a los signos dados en contrarios a los signos dados en electroqumica. Esto se debe electroqumica. Esto se debe simplemente a diferencias de simplemente a diferencias de convencin.convencin.

Criterios para Proteccin Catdica

11erer CriterioCriterio

Mantener el potencial elctrico Mantener el potencial elctrico del metal respecto al medio ms del metal respecto al medio ms negativo que negativo que --0,850 V0,850 V, medido , medido con celda de con celda de CuCu--CuSOCuSO44, inhibe , inhibe satisfactoriamente la corrosin.satisfactoriamente la corrosin.

22dodo CriterioCriterioMantener el potencial elctrico Mantener el potencial elctrico del metal respecto al medio ms del metal respecto al medio ms negativo que negativo que --0,850 V 0,850 V con el con el sistema de proteccin catdica sistema de proteccin catdica desconectadodesconectado, medido con celda , medido con celda de de CuCu--CuSOCuSO44, asegura que se , asegura que se inhibe satisfactoriamente la inhibe satisfactoriamente la corrosin.corrosin.

Potenciales mnimos de proteccin en tierra para metales comunes

Metal Potencial de Proteccin (V) Cu-CuSO4

Acero -0,850Aluminio -0,800

Bronce -0,500Cobre -0,150

Evolucin de HidrgenoEvolucin de Hidrgeno

Se produce cuando se suministra Se produce cuando se suministra una cantidad una cantidad excesiva de excesiva de electroneselectrones al metal, generando al metal, generando hidrgeno gaseosohidrgeno gaseoso sobre su sobre su superficie, produciendo superficie, produciendo sobretensionessobretensiones y y ampollamientoampollamientode revestimientos.de revestimientos.

Evolucin de HidrgenoEvolucin de Hidrgeno

En aceros se ha encontrado que En aceros se ha encontrado que mantener potenciales respecto al mantener potenciales respecto al medio ms positivos que medio ms positivos que --1.500 mV1.500 mV, evitan el dao de , evitan el dao de revestimiento por evolucin de revestimiento por evolucin de hidrgenohidrgeno

Ampollamiento de revestimiento por evolucin de hidrgeno

Consumos de corriente para proteccin catdica del acero segn

la condicin del revestimiento

Condicin Revestimiento

Corriente de Proteccin en

mA/ft2

Sin Revestimiento 1,0 a 3,0Defectuoso 0,1 a 1,0Bueno 0,03 a 0,1Excelente Menor a 0,03

Sistemas de Proteccin Proteccin Catdica

(SPC)

Relleno

Anodo de Magnesio

Tubera

Conexin de cobre

Gas

Prohibido Excavar

SPC por Corriente Galvnica

Anodos GalvnicosAnodos Galvnicos

QQ MagnesioMagnesioQQ AluminioAluminioQQ ZincZinc

Anodos de MagnesioAnodos de Magnesio

55 Mayor capacidad de corrienteMayor capacidad de corriente55 Para suelos y agua dulce Para suelos y agua dulce

(0(0--2000 2000 -- cm)cm)55 Inducen potenciales de Inducen potenciales de --1.550 mV1.550 mV

Apariencia de los nodos de magnesio

Anodos de AluminioAnodos de Aluminio

55 Mediana capacidad de corrienteMediana capacidad de corriente55 Para medios marinosPara medios marinos55 Inducen potenciales de Inducen potenciales de --1.200 mV1.200 mV

Apariencia de los nodos de aluminio

Anodos de ZincAnodos de Zinc

55 Baja capacidad de corrienteBaja capacidad de corriente55 Para suelos (buena conductividad)Para suelos (buena conductividad)55 Inducen potenciales de Inducen potenciales de --1.100 mV1.100 mV

Anodos de ZincAnodos de Zinc

SPC por Fuente Externa

H+

H+

Ctodo Anodo

M+

M+

M+

M+

M+

Contacto Elctrico

M1 M2

e-

H+H+

M+

OH-

H+

H+

M2 puede ser cualquier material

H+H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H2

H2

H2

H2

M+

M+

M+

M+

M+

OH-

OH-

OH-

OH-

e-

Batera

+ -

SPC por Corriente Rectificada

Lecho de Anodos Tubera

Rectificador

Suministro AC

Anodos de Corriente Anodos de Corriente ImpresaImpresa

QQ GrafitoGrafitoQQ FerroFerro--SilicioSilicioQQ ChatarraChatarra

Anodos de GrafitoAnodos de Grafito

55 Alta duracinAlta duracin66 Son frgilesSon frgiles

Anodos de FeAnodos de Fe--SiSi

55 Alta duracin en terrenos hmedos.Alta duracin en terrenos hmedos.66 Altamente frgilesAltamente frgiles66 Sufren picaduras en suelos con alto Sufren picaduras en suelos con alto

contenido de cloro contenido de cloro

Anodos de ChatarraAnodos de Chatarra

55 Bajo CostosBajo Costos66 Vida CortaVida Corta

Apariencia de los nodos de corriente impresa

Fuentes de Corriente Fuentes de Corriente ImpresaImpresa

QQ RectificadoresRectificadoresQQ BaterasBaterasQQ Otras FuentesOtras Fuentes

RectificadoresRectificadores

QQ Enfriados por aireEnfriados por aireQQ Enfriados por aceiteEnfriados por aceite

Rectificador enfriado por aire

Rectificador enfriado por aceite

Otras FuentesOtras Fuentes

QQ Generadores de GasGeneradores de GasQQ Celdas SolaresCeldas Solares

Aplicaciones de los SPC

Lecho de Anodos Tubera

Rectificador

Suministro AC

SPC para Tuberas Enterradas

Lecho de Anodos

Tubera

Cama de Anodos

SPC para Tuberas Sumergidas

SPC para Tanques Enterrados

Anodos de Sacrificio

Tanque

SPC convencional para Fondo de Tanques por nodos de sacrificio

Anodos de Sacrificio Inclinados

Tanque

SPC optimizado para Fondo de Tanques por nodos de sacrificio

Definicin