SINTEC S.A.

Monitoreo Externo

Estación Protección Anticorrosiva

1.    Características del Sistema

La Estación de Protección Anticorrosiva (EPA) es un sensor de monitoreo externo utilizada para evaluar la agresividad del suelo, estudiar mecanismos de ataque corrosivo y verificar y optimizar los sistemas de protección catódica en servicio. La EPA está integrada por los siguientes componentes (Figura 1):
1.1.    Cupones: probetas de geometría cilíndrica, fabricadas con el mismo material y tratamiento que el del componente protegido.
1.2.    Cobertores: piezas cilíndricas cuya función es cubrir los extremos inferiores de los cupones, especialmente diseñadas y montadas para minimizar el efecto de bordes.
1.3.    Porta - cupones: pieza de vinculación entre los cupones y el tubo de anclaje de la EPA.
1.4.    Anclaje: tubo que vincula el porta - cupones con la caja de medición y que actúa como mojón de anclaje de los cupones al suelo.
1.5.    Caja de medición: caja que contiene los interruptores de la corriente de protección de cada cupón, los dispositivos de control de la corriente (potenciómetros) y los bornes de conexión correspondientes.
1.6.    Conductor de conexión: cable de vinculación entre los cupones y el componente protegido. Este cable tiene salida de la caja de medición a través de un acople aislante roscado y su extremo libre cuenta con terminales correspondientes a los cupones para su conexión a un mojón de medición (CMP).
Las EPA están diseñadas como un sistema auto - portante que puede instalarse con mucha facilidad en cualquier tipo de suelo. El sistema de vinculación eléctrica permite la conexión al componente enterrado y protegido sin necesidad de excavaciones ni alteración alguna en el revestimiento debido a la necesidad de realizar soldaduras (el sistema puede modificarse a requerimiento del cliente). La longitud del conjunto cupones - anclaje - caja puede variarse de acuerdo a la profundidad del componente en servicio. El tipo de sensor también varía en función del sistema de medición especificado: tres electrodos (estándar) y cuatro electrodos (sistemas revestidos). En la Figura 2 se presenta el plano de la EPA.

2.    Mediciones de campo 

2.1.    General
El modelo estándar consiste en dos cupones de corrosión conectados eléctricamente al componente protegido católicamente y un cupón de corrosión libre, que permiten la medición en campo de los siguiente parámetros:
   - Potenciales (ON, OFF y NATURAL).
   - Corriente de protección.
   - Resistencias (MEDIO y REVESTIMIENTO).
   - Velocidades de Corrosión (RESISTENCIA DE POLARIZACION E IMPEDANCIA ELECTROQUIMICA).

2.2.    Secuencia de Medición
La secuencia de medición es la siguiente:
2.2.1.    Potencial ON.
2.2.2.    Corriente de protección.
2.2.3.    Potencial OFF.
2.2.4.    Potencial NATURAL.
2.2.5.    Resistencia de medio.
2.2.6.    Resistencia de polarización.

2.3.    Medición de Potenciales
2.3.1.    Potencial ON: debe medirse contra electrodo de Cu/CuSO4, clavado en tierra. Terminal positiva del multímetro conectada al cupón correspondiente.
2.3.2.    Potencial OFF: debe medirse contra electrodo de Cu/CuSO4, clavado en tierra. Terminal positiva del multímetro conectada al cupón correspondiente. El registro de este valor debe efectuarse inmediatamente después de interrumpir la corriente del cupón correspondiente (INSTANT OFF). La corriente debe interrumpirse luego de que ambas terminales del multímetro estén debidamente conectadas.
2.3.3.    Potencial NATURAL: debe medirse contra electrodo de Cu/CuSO4, clavado en tierra. Terminal positiva del multímetro conectada al cupón correspondiente. El registro de este valor debe efectuarse una vez que el cupón correspondiente esté completamente despolarizado.
Importante: para la medición de potenciales OFF se recomienda utilizar un multímetro de elevada velocidad de registro (SINCORDER MILLER o similar).

2.4.    Medición de Corrientes
Corriente de Protección: debe medirse entre ambas terminales del cupón correspondiente. Inicialmente, ambas terminales del multímetro deben conectarse a las del cupón correspondiente, estando el interruptor en posición ON (corriente circulando a través del interruptor). Una vez conectado el multímetro, el interruptor debe desplazarse hacia la posición OFF, para registrar la corriente (circulación a través del multímetro). Una vez registrada la corriente, el interruptor debe desplazarse nuevamente hacia la posición ON, antes de desconectar el multímetro (para evitar innecesaria despolarización).
Importante: para llevar a cabo la medición de corrientes, se recomienda que, inicialmente, se seleccionen las unidades del multímetro correspondiente a la mínima resistencia interna (A).

2.5.    Medición de Resistencia
La Resistencia del Medio debe medirse entre las terminales de ambos cupones, en configuración de tres electrodos (Figura 3), una vez que el sistema haya despolarizado completamente.

2.6.    Resistencia de Polarización: 
La Resistencia de polarización es una medición electroquímica que permite establecer la velocidad de corrosión instantánea mediante la utilización de un potenciostáto de campo o un PalmSensTM (Figura 4) y la ecuación de Stern-Geary.

3.    Procedimiento de Instalación

Las EPA están diseñadas para instalarse junto a una caja de medición de potenciales (CMP) correspondiente al componente en servicio a controlar, a una distancia no superior a 2.5 metros de la misma y a una profundidad mínima de 1.0 metros. Una vez instalada, la EPA se conectará eléctricamente a la CMP seleccionada, asegurando que los cupones tengan el mismo nivel de protección que el del componente en servicio. La representación esquemática de una EPA instalada se muestra en la Figura 5.

La instalación completa del EPA comprende los siguientes pasos:
3.1.    Pozo: excavación de un pozo de 8 pulgadas de diámetro por 1 metro de profundidad.
3.2.    Colocación: bajada de la EPA dentro del pozo y centrado de la misma. Hundimiento manual suave de los electrodos en el fondo del pozo (si el suelo es lo suficientemente blando).
3.3.    Tapada: relleno de los primeros 50 centímetros del pozo con suelo de excavación, acompañando con abundante provisión de agua y compactación manual. La tapada debe hacerse alternando agregado de suelo, compactación y riego abundante.
3.4.    Anclaje: relleno de los últimos 50 centímetros del pozo con hormigón, para proveer anclaje adecuado. La superficie superior de la fundación de hormigón debe coincidir con el nivel del suelo.
3.5.    Conexión: perforación inferior del CMP seleccionado como puente de conexión y conexión posterior de ambos terminales del EPA a cualquiera de los terminales del CMP que presente continuidad eléctrica con el componente protegido. La conexión debe llevarse a cabo una vez que el hormigón de anclaje haya curado.
3.6.    Polarización: desplazamiento de interruptores de la EPA a posición ON, para permitir que la corriente de protección fluya libremente hacia los cupones. El período de polarización de los cupones puede ser de hasta 24 horas, dependiendo de la corriente drenada.