1. Contenido:CAPITULO I: Sistemas de proteccin catdica para el control de la corrosin. Introduccin. Conceptos bsicos. Proteccin Catdica. Rectificadores de Corriente Impresa. Transformadores. Regulacin de Mediciones dePC NormatividadMexicana e Internacional. Aplicacin de Criterios.

2. CAPITULO II: Metodologa de la inspeccin y evaluacin de un sistema de proteccin catdica por corriente impresa. Rectificadores. Voltaje y amperaje de alimentacin. Uso del ampermetro. Signo del flujo de corriente. Pinzas amperometricas. Shunts. Calculo de la corriente. Direccin del flujo de corriente. Voltaje y amperaje de corriente directa aplicado a laestructura. 3. Medicin potencial estructura-electrolito en punto dedrenaje. Camas andicas. Verificacin del funcionamiento de los nodos. Resistencia a tierra de la cama andica. Remoticidad. Continuidad elctrica en estructuras cercanas. Operacin por conduccin. Inductivos. Medicin de potenciales Resistividad del terreno. 4. Introduccin. La mayora de los combustibles en Mxico se transportan en ductos o tuberas de acero las cuales son susceptibles al fenmeno de la corrosin. Las causas ms comunes de deterioro de los sistemas de transporte son: la corrocividad del suelo (alcalinidad acidez del medio), y los efectos de suministro de proteccin de corrosin 5. Para atacar este problema se debe tener una importantebase terica sobre la interaccin qumica de la estructura aproteger con los elementos y factores que intervienen. La corrosin ha sido vista como un elemento de falla en losductos de transporte de hidrocarburo, debido a estopueden existir derrames, fugas, incendios donde la causa esla corrosin. 6. Para que la corrosin se lleve a cabo se necesitan lossiguientes cuatro elementos: Un nodo (electrodo positivo hacia el que se dirigen losiones negativos). Un ctodo (electrodo negativo hacia el que se dirigen losiones positivos). Un paso metlico entre ctodo y nodo. Un electrolito en el que ctodo y el nodo deben de estarsumergidos (solucin que contiene los compuestosqumicos disueltos, que se disocian para formar iones), enel caso de un sistema de proteccin catdica por corrienteimpresa hablaremos del suelo. 7. IonIon- --Electrolito+ + ++Ctodonodoe- e- e- Ruta Metlica 8. Existen varios mtodos o tcnicas para mitigar los efectos de este sistema, el ms comn es la Proteccin Catdica por Corriente Impresa. Esta consiste en polarizar la estructura por medio de la aplicacin de una corriente controlada (corriente directa rectificada) suministrada por una fuente de energa (en este caso es un rectificador) convirtindola as en un ctodo e instalando nodos de sacrificio para que estos se corroan en lugar de la estructura a proteger. 9. La mayora de los ductos se encuentran protegidos catdicamente sin embargo existen algunos factores que impiden que la tcnica se aplique al 100% esto puede ser por interferencias estticas y dinmicas, puntos de alta resistividad lejana de los rectificadores entre otros fenmenos. 10. CONCEPTOS BSICOS. Corrosin: el deterioro de una sustancia (usualmente un metal) o sus propiedades debido a la reaccin con su medio ambiente. 11. El fenmeno de corrosin se lleva a cabo mediante la celda de corrosin, los componentes son, el nodo el ctodo, ruta metlica, electrolito, logrando el aislamiento, de uno de estos componentes se inhibe la corrosin. Ataque corrosivo en el nodo Corriente PositivanodCtodoFe+ oSustrato+metlico Flujo de electrones (e- )Celda de Corrosin 12. nodo. El nodo es el sitio de prdida de metal y donde los electrones son producidos. Ctodo. El ctodo es el sitio donde los electrones producidos en el nodo son consumidos. Ruta Metlica.La ruta metlica conduce los electrones de los sitios andicos a los sitios catdicos. Electrolito. Provee los reactantes para la reaccin catdica y permite el flujo de iones. Un in es un tomo o molcula con carga. Un in puede ser un anin (cargado negativamente) o bien un catin (cargado positivamente). 13. La celda de corrosin funciona de la siguiente manera: Los aniones fluyen hacia el nodo y los cationes fluyen hacia el ctodo. Un electrolito contiene igual cantidad de cargas dependiendo de los iones que contiene. Un electrolito puede ser altamente conductor debido a su alto contenido de iones (agua de mar) o slo medianamente conductor debido a su bajo contenido de iones (agua pura). 14. En el nodo, la oxidacin ocurre y los tomos del metal sonremovidos de la estructura metlica, siendo incorporadosen el electrolito en forma de iones. Observe que una reaccin con oxgeno no es requerida paraque la oxidacin ocurra. En trminos de corrosin, laoxidacin es simplemente la formacin de iones positivosmediante la prdida de electrones. 15. La reaccin completa de corrosin requiere de todos estos componentes para estar presente y activa. As, cuando en una celda electroqumica existe una diferencia de potencial entre dos electrodos, y estos estn conectados elctricamente y expuestos a un electrolito, la corrosin puede ocurrir. 16. Para que se lleve a cabo la corrosin el nodo est enun estado de energa ms alto que el ctodo, estadiferencia de energa es determinada por la medicindel potencial elctrico. Para la medicin de este es necesario contar con unelectrodo de referencia. Borne de Barra de Cobre Sulfato de Cobre Material poroso conexin Sulfato de Cobre 17. El electrodo de referencia Cobre-Sulfato de Cobre es el ms usado o con mayor frecuencia ya que las mediciones son directas en campo. 18. El voltaje (joule/coulomb), tambin conocido como potencial, es una fuerza electromotriz, que consiste en una diferencia de potencial expresada en voltios. El voltaje hace posible el movimiento de las cargas de un tomo y se mide en voltios, milivoltios y microvoltios, unidades utilizadas en el rea de corrosin 19. La proteccin catdica es una tcnica electroqumica usada para el control de la corrosin basada en la polarizacin catdica de todas las zonas con potenciales nobles (ctodos) hasta el potencial ms activo sobre la superficie metlica. La proteccin se alcanza convirtiendo la estructura en el ctodo de un circuito de corriente continua. 20. La proteccin catdica se aplica en donde se es posible que se presente el fenmeno de corrosin. El objetivo de la proteccin catdica es forzar a la superficie entera a actuar como un ctodo, con corriente entrando al medio ambiente y limitando que la corrosin ocurra. 21. En otras palabras, la proteccin catdica implica reducir a cero la diferencia de potencial entre nodos y ctodos localizados sobre una superficie metlica, reduciendo a cero la corriente de corrosin. Esto se puede lograr generando una corriente que ingrese a la estructura desde un nodo externo, polarizando los sitios catdicos en direccin electronegativa. A medida que los potenciales de las zonas catdicas se polarizan acercndose a los de las zonas andicas, se reduce la corriente de corrosin. 22. Cuando los potenciales de todas las zonas catdicas alcanzan el potencial a circuito abierto de la zona andica ms activa, desaparece la diferencia de potencial entre nodos y ctodos localizados y se detiene la corrosin. Existen dos tipos de sistemas de proteccin catdica: sistemas de nodos galvnicos (o de sacrificio) y sistemas de corriente impresa derivados del origen de la corriente 23. Sistema de nodos de sacrificio. En el sistema de nodos galvnicos, un metal activo como zinc o magnesio, son puestos en contacto con el medio corrosivo y son conectados elctricamente a la estructura a ser protegida. Un nodo galvnico (de sacrificio) puede ser descrito como un metal que tendr una diferencia de voltaje con respecto a la estructura que se corroe, y descargar corriente (positiva) que fluir a travs del medio ambiente a la estructura. 24. Entre los materiales que son comnmente usados como nodos galvnicosse encuentran: Aluminio Magnesio Zinc 25. Los materiales de nodo se obtienen comercialmente en una amplia variedad de pesos, tamaos y formas para cumplir con los requerimientos de diseo de la proteccin catdica. Los datos tcnicos de nodos galvnicos disponibles pueden ser obtenidos de los fabricantes o distribuidores de materiales y equipos de proteccin catdica. 26. Relleno Qumico (Backfill) El relleno qumico que rodea a los nodos de magnesio zinc, provee un medio uniforme que reduce el auto- consumo del nodo. El relleno qumico que se usa con los nodos galvnicos consiste en un 75% de yeso (CaSO4), 20% de bentonita y 5% de sulfato de sodio. Los nodos galvnicos pueden comprarse desnudos o pre-empacados con su relleno qumico. Si no estn pre-empacados con un relleno qumico especial, este relleno debe colocarse durante la instalacin. 27. Ventajas de los nodos Galvnicos No se necesita una fuente externa de energa. Pocos requerimientos de mantenimiento. Debido a que el drenado de corriente es bajo, hay pocao ninguna probabilidad de interferencia por corrientesvagabundas. Fciles de instalar. En la mayora de los casos, es fcil agregar ms nodos. Suministran una distribucin de corriente uniforme. 28. Limitaciones de los nodos Galvnicos Poco drenado de corriente y potencial de salida bajo. Por lo general, para estructuras mal revestidas serequieren muchos nodos. Pueden no ser efectivos en medios de alta resistividad. 29. En un sistema de proteccin por corriente impresa,una fuente de poder externa de corriente directa esconectada (rectificador de corriente de AC a DC),entre la estructura a ser protegida y una cama denodos. Los rectificadores pueden ser automticos o manuales;los automticos funcionan a voltaje constante ocorriente constante, es decir, sus valores nunca semodifican, mientras que los estndar o manualesfuncionan estticos y la variacin de los parmetros devoltaje corriente los realiza el ingeniero encargadomoviendo los taps de control 30. Otro componente es la cama andica la cual est integrada por nodos, el cual integra el elemento nodo de la celda de corrosin 31. Los sistemas de proteccin catdica de corriente impresa aplicados a ductos sumergidos o enterrados, bsicamente se componen del ducto que acta como ctodo; nodos de grafito, hierro silicio-cromo, entre otros; y un rectificador de corriente. 32. Los dos tipos principales de configuracin: cama denodos horizontal y cama vertical como se ve en lafiguraSistemas de corriente impresa con Sistemas de corriente impresa connodos horizontales.cama profunda de nodos. 33. Un aspecto importante de mencionar, es que la terminal positiva del rectificador debe ser siempre conectada a la cama de nodos, la cual es forzada a descargar tanta corriente de proteccin como sea deseada. Las camas de nodos son forzadas a descargar corriente y eventualmente se corroern. Por lo tanto, es deseable usar materiales de nodo que sean consumidos a velocidades relativamente bajas y tener un tiempo prolongado de vida. 34. Varios materiales son usados para nodos por corriente impresa. Mientras que chatarra de hierro, rieles, varilla y otros materiales similares de hierro o acero pueden ser usados, estos materiales se consumen a una velocidad de alrededor de 20 libras por amperio-ao (1 amperio fluyendo por 1 ao). Un tipo de material de nodo de bajo consumo es el hierro colado conteniendo alrededor de 14.5% de silicio y otros elementos de aleacin que son consumidos a una baja velocidad (tpicamente, unas pocas dcimas de libra por amperio-ao). 35. Backfill. De manera similar a un sistema de nodos galvnicos, el relleno es colocado alrededor de los nodos. En sistemas de corriente impresa, el relleno del nodo es usado para reducir la resistividad del medio alrededor del los nodos e incrementar el rea efectiva de los mismos. 36. Ventajas de los Sistemas por Corriente Impresa Flexibles, con la capacidad de operar con un amplio rango de voltaje ycorrientes de salida. Con una nica instalacin, satisfacen elevados requerimientos decorriente. Efectivos para proteger estructuras desnudas o mal recubiertas. Efectivos en medios de alta resistividad.Limitaciones de los Sistemas por Corriente Impresa Mayor costo de inspeccin y mantenimiento que los nodos galvnicos. Requieren una fuente externa de energa. Riesgo de producir interferencia por corrientes vagabundas. Pueden causar sobreproteccin, lo cual puede resultar en: Daos al recubrimiento Fragilizacin por hidrgeno. 37. El Rectificador es un mecanismo de transformacin de corriente alterna a corriente continua, de bajo voltaje mediante la ayuda de diodos de rectificacin, comnmente de selenio o silicio y sistemas de adecuacin regulable manual y/o automtica, a fin de regular las caractersticas de la corriente, segn las necesidades del sistema a proteger 38. Las condiciones que el diseador debe estimar para escogerun rectificador son: Caractersticas de la corriente alterna disponible en el rea(voltios, ciclos, fases); Requerimiento mximo de salida en C.D (Amperios yVoltios); Sistemas de montaje: sobre el piso, empotrado en pared, enun poste; Tipos de elementos de rectificacin: selenio, silicio; Mxima temperatura de operacin; Sistema de seguridad: alarma, breaker, etc.; Instrumentacin: Voltmetros y Ampermetros, sistemas deregulacin. 39. Los elementos principales de un rectificador sonlos siguientes: Suministro de energa en alterna (AC). Interruptor del circuito. Transformador. Elementos para rectificar. Instrumentos medidores. Terminales de salida de corriente continua.(DC). Fusibles. 40. Hay que entender que los rectificadores manejan corriente alterna ycorriente directa, por eso es importante tener el conocimiento de cmoy que son este tipo de corrientes o energas que manejan losrectificadores. Para empezar a comprender los trminos de corriente alterna ycorriente directa debemos definir que es la corriente. [8] La corriente es la velocidad de flujo de cargas medidas en amperes.Generalmente la corriente se abrevia en amps, miliamps y microamps.En corrosin se utilizan las tres unidades. A continuacin se define surelacin: 1.000 ampere = 1000 miliamperes 0.100 ampere = 100 miliamperes 0.010 ampere = 10 miliamperes 0.001 ampere = 1 miliampere 0.000001 ampere = 1 microampere Los smbolos ms comunes para expresar la corriente son: I o i cualquier unidad de amperaje mA o ma miliamperes o miliamps A o a microamperes o microamps 41. La corriente continua (CC en espaol, en ingls DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a travs de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en espaol, AC en ingls), en este caso, las cargas elctricas circulan siempre en la misma direccin del punto de mayor potencial al de menor potencial.Figura 1.7 Corriente continua pura. Figura 1.8 Corriente alterna. 42. La palabra Hertz (hz) se usa para representar un cicloas que, al hablar de corriente alterna, hablamos decorriente de 50 60 Hz (ciclos por segundo) La Figura1.8 muestra una corriente alterna tpica. Mediante un rectificador, puede convertirse lacorriente alterna en corriente continua. sta es lafuncin de los rectificadores de proteccin catdica. La Figura muestra una onda de corriente alternarectificada. 43. Los transformadores se usan para aumentar o disminuirvoltajes, o para aislar una fuente de voltaje de entrada delvoltaje de salida.El transformador tiene un ncleo de hierro laminado,donde se puede ver el transformador como parte de unrectificador de proteccin catdica.Hay dos bobinados sobre el cuerpo, el primario y elsecundario. El primer bobinado est conectado a la tensinde entrada o de lnea. El segundo est conectado a launidad a la que se suministra el voltaje. 44. El cociente entre el voltaje secundario y el primario es directamente proporcional al cociente entre el nmero de vueltas en el bobinado secundario y en el primario. Este cociente puede expresarse as: voltaje primarionumero de vueltas en el primariovoltaje sec undario numero de vueltas en el sec undario Esta relacin se cumple siempre y cuando no haya carga. Las prdidas en el cuerpo y en el laminado reducen el voltaje de salida bajo condiciones de carga. 45. Lo que comnmente se llama rectificador, es en realidad un transformador-rectificador. Contiene un transformador, algn medio de ajustar el voltaje, un rectificador para cambiar AC a DC, y diversos controles y otros componentes, dependiendo del uso. La figura muestra el esquema de un rectificador: 46. En el mercado de rectificadores, hay tres tipos deimpresin de corriente DC: 1. Voltaje constante el voltaje DC en los terminales semantiene constante para cualquier drenaje de corriente,hasta el mximo de corriente que permite el rectificador. 2. Corriente constante el drenaje de corriente semantiene constante para un amplio rango de resistenciasde circuito, hasta el voltaje mximo permitido por elrectificador. 3. Potencial constante el drenaje de corriente y voltajevaran para mantener un potencial determinado en laestructura 47. Los Ingenieros encargados de la proteccin catdica de los ductos o estructuras metlicas enterradas se basen en la normatividad de PEMEX (NRF-047-PEMEX 2007- Mxico) y NACE (Prcticas de recomendacin EUA), estos organismos presentan tres criterios aplicables a la medicin de la tcnica de proteccin catdica: dos relacionados con un potencial estructura-suelo de 850 mV, con respecto a un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre (CSE); y otro con un desplazamiento en la polarizacin de 100 mV. 48. Estos tres criterios son: El criterio de - 850 milivoltios Un potencial negativo (catdico) de al menos -850 milivolts con la proteccin catdica aplicada. Este potencial se mide con respecto a un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre en contacto con el electrolito. Para poder interpretar correctamente esta medicin, deben tenerse en cuenta las otras cadas de potencial, adems de la que tiene lugar en la interfase estructura-electrolito. 49. Otros criterios de proteccin catdica Un potencial polarizado negativo de al menos -850 milivolts, con respecto al electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre. Un mnimo de 100 milivolts de polarizacin catdica entre la superficie de la estructura y un electrodo de referencia estable en contacto con el electrolito. La formacin o desaparicin de la polarizacin puede medirse para alcanzar este criterio. 50. Primer criterio: Un potencial de 850 mV obtenido con la corriente aplicada, requiere una cada IR despreciable o que se haya eliminado de la medicin. En general, la cada IR no es significativa cuando la densidad de corriente y/o la resistividad son bajas. Segundo criterio: Un potencial de polarizacin de 850 mV, requiere eliminar la cada IR durante la medicin. Esto puede efectuarse eliminando la resistencia del electrolito o interrumpiendo la corriente. En una estructura desnuda, si se mide el potencial en la interfase estructura-electrolito, el electrolito pasa a estar fuera del circuito de medicin, y su resistencia, por lo tanto, tiende a cero. 51. Tercer criterio: Un potencial de 100 mV de polarizacin puede aplicarse empezando con el potencial de corrosin conocido (potencial off natural o espontneo), o bien con el potencial polarizado de la estructura. Comenzar interrumpiendo momentneamente la corriente para determinar el potencial instant off (polarizado). 52. La inspeccin de la corrosin es un medio paramedicin continua o peridica de la actividad decorrosin dentro de un sistema sin interrupcin de lasoperaciones. En este trabajo se inspeccionarn 4 segmentos deductos (A-B, B-C, B-D, CD-E) con una longitud totalde 232.342 Km que consta de dos ductos de 30, dosductos de 24 y uno de 12 de dimetro. Los ductos 7 y8 son tomados como dos diferentes, porque sucadenamiento es otro por estar en otro segmento quees el CD-E. La figura 2.1 muestra un panorama de los segmentosque se COinspeccionaron, se observa de qu manera seencuentran distribuidos los 8 ductos a los largo de232.342 km de los 4 diferentes segmentos analizados. 53. Figura 2.1 Croquis de los segmentos de ductos a inspeccionar con una longitud total de 232.342 Km. 54. En los sistemas de proteccin catdica por corriente impresa los mtodos para una adecuada inspeccin son los siguientes: Es importante precisar la ubicacin de los rectificadores, camas andicas y componentes generales de los sistemas de PC en los segmentos inspeccionados, esto se efecto por medio de un sistema de posicionamiento global (GPS). Teniendo todos los puntos de la ubicacin de los rectificadores tendremos imgenes satelitales de la ubicacin de cada uno de los rectificadores como se muestran en la figura 55. Imagen satelital ubicando puntos GPS.El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicinamiento Global, es unsistema que permite determinar la posicin de un objeto, una persona, unvehculo con una precisin hasta de centmetros, aunque lo habitual son unospocos metros. 56. muestra el equipo con el que se posicionaron todos los puntos de inters en la inspeccin como son los rectificadores.Figura 2.3 Equipo GPS El primer equipo de un sistema de proteccin catdica que se debe inspeccionar es el rectificador ya que es una de las partes ms importantes del sistema de proteccin catdica porque proporciona la corriente de proteccin en los ductos. 57. Es el primer elemento donde se realizar la inspeccin de un sistema de proteccin catdica por corriente impresa para verificar su funcionamiento, por eso es necesario saber que es un rectificador y cules son sus componentes. 58. La figura 2.4 muestra un rectificador de pulso del segmento A-Brectificador RPC-3:Figura 2.4 Rectificador de pulso Figura 2.5. Componentes de los rectificadores de pulsoRPC-3o manual. En la inspeccin en los sistemas de proteccin catdica se encontraron los siguientes rectificadores en los segmentos de estudio. 59. 000RPC-1 UbicacinkmRPC-2 Ubicacin km RPC-3 Ubicacin km520+500 538+600554+900Figura 2.6 Rectificadores que protegen el segmento A-B. 60. RPC-1 Ubicacin RPC-4 Ubicacinkm 520+500km 531+500RPC-5 Ubicacin RPC-3 Ubicacinkm 543+625km 554+900Figura 2.7 Rectificadores que protegen el segmento B-C 61. RPC-3 UbicacinRPC-6 Ubicacin km 554+900 km 558+100Figura 2.8 Rectificadores que protegen el segmento B-DRPC-3RPC-6 RPC-7 Figura 2.9 Rectificadores que protegen el segmento CD-E 62. EFICIENCIA DE UN RECTIFICADOR. La eficiencia de un rectificador se calcula tomando parmetros de voltaje de entrada y salida (VAC, VDC), como tambin se toman los parmetros de corriente de entrada y salida(AAC, ADC), obteniendo estos datos del rectificador por medio de un Multmetro y unas pinzas amperomtricas se calcula la eficiencia mediante la siguiente frmula:DC power outporcentaje de eficiencia x 100 AC power in 63. Por ejemplo tomando como parmetros los datos delrectificador RPC-3 del segmento A-B de la inspeccin realizadade la tabla 2.1 se obtuvo:Tabla 2.1 Parmetros de operacin del RPC-3VACVDC AACADC 252 38.656.3 12.3VDC * ADC38 .65 *12 .3porcentaje de eficiencia*100 *100 29 .94 %VAC * AAC 252 * 6.3 64. La eficiencia de los rectificadores de todos los DDV son las siguientes:Tabla 2.2 Eficiencia total de todos los rectificadores. SEGMENTO RECTIFICADORES EFICIENCIA DE LOS RECTIFICADORES (%)RPC-329.94% A-BRPC-245.61%RPC-172.41%RPC-329.94%RPC-515.24% B-CRPC-172.41%RPC-444.82%RPC-329.94% B-DRPC-628.60%RPC-719.92%RPC-329.94% CD-E RPC-628.60%RPC-719.92% 65. Componentes de un rectificador.ComponentesDescripcin Es un circuito elctrico que por medio de diodos cambia la corriente alterna en corriente directa pulsante, invirtiendo alternativamente la mitad de las ondas de la corriente alterna y hacindolas elctricamente unidireccionales. Diodos. Banco de rectificacin . Es un elemento metlico de bajo punto Fusiblede 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. Voltmetro AmpermetroVoltmetro y ampermetro: son los elementos indicadores que miden la corriente de salida y el voltaje de salida (DC) del rectificador operando. 66. Para obtener una medicin de corriente pueden usarse tres mtodos: Un ampermetro, una pinza amperomtrica, o una resistencia calibrada (shunt). 67. Al medir el flujo de corriente en un circuito elctrico,el ampermetro se conecta en serie en el circuito Conexin en serie 68. Existe una amplia gama de ampermetros disponibles. El requerimiento ms importante de un ampermetro para relevamientos de proteccin catdica es su resistencia interna. sta debe ser pequea, para no agregar resistencia al circuito externo, reduciendo la corriente que circula por el mismo. Una medicin de corriente en la que se utiliza un ampermetro requiere ms precauciones que una medicin de voltaje, dado que debe interrumpirse el circuito. Antes de hacer esto, el circuito debe desenergizarse. Si el circuito se interrumpe mientras circula corriente y sus manos actan como conectores, su corazn funcionar como interruptor de la corriente externa. 69. Si se conecta un ampermetro a un circuito externo de modo que la corriente fluya hacia el terminal positivo del instrumento, la lectura ser positiva. Si la lectura es negativa, esto indica que la corriente est entrando en el terminal negativo. Como en proteccin catdica el sentido de la corriente es tan importante como su magnitud, usted deber anticipar la direccin de la corriente antes de conectar el instrumento al circuito. 70. Rango de Corriente Las escalas de corriente continua ms comunes en losinstrumentos son: 200 microamperes 2 miliamperes 20 miliamperes 200 miliamperes 2 amperes 10 amperes 71. El segundo mtodo para medir corriente es con una pinza amperomtrica, (Ver figura 2.12). Este instrumento rodea al paso metlico a travs del cual circula la corriente y mide el campo magntico generado por ella. Este tipo de ampermetros pueden medir corriente alterna y contina. Figura 2.12 Pinzas Amperomtricas. 72. Este es el tercer mtodo para medir corriente. Al utilizar un shunt, lo que se mide es la cada hmica a travs de una resistencia de valor conocido y luego se calcula la corriente. Una resistencia calibrada se conecta en serie con el circuito, al igual que el ampermetro. La corriente se obtiene midiendo el voltaje a travs de la resistencia y calculando la corriente utilizando la Ley de Ohm. La Figura 2.13 muestra una medicin con una resistencia calibrada (shunt). 73. Figura 2.13 Medicin de resistencia calibrada 74. El valor de la resistencia de un shunt se da en ohms o en amps/milivolts. Si la unidad es el ohm, utilizar la Ley de Ohm, pero no olvidando realizar cualquier conversin que sea necesaria para mantener las unidades utilizadas al aplicar la frmula (amperes y voltios o miliamperes y milivoltios). Un mtodo ms sencillo de calcular la corriente es determinar la razn de amps/milivolts del shunt. Hay dos valores asociados con el shunt, uno en amps y el otro en milivolts 75. Excepto en los shunts tipo alambre, la mayora trae estos valores impresos. Se puede determinar la relacin amps/milivolts dividiendo el valor en amps por el valor en milivolts. Este clculo nos dice cuntos amps circulan por cada milivolt que se mide a travs del shunt. Una vez que se mide la cada a travs del shunt, multiplquela por la razn amps/milivolts. Esto nos dar el flujo de corriente a travs del shunt en amps. 76. Adems de saber qu cantidad de corriente circula atravs del shunt, se requiere necesitar determinar elsentido de esa corriente. Esto se hace en la misma forma que con losvoltmetros. Recordar que cuando la corriente ingresa alinstrumento por el terminal positivo, la lectura serpositiva en el instrumento digital, y la aguja se moverhacia la derecha en uno analgico. Recordar tambin que el voltmetro est en paralelocon el shunt. 77. Por lo tanto, la direccin del flujo de corriente a travsdel instrumento ser la misma que a travs del shunt.Volviendo a la Figura 2.22, el cable positivo delinstrumento est conectado al terminal izquierdo delshunt y el cable negativo al terminal derecho. La figuratambin muestra un instrumento analgico y la agujase ha movido hacia la derecha desde la posicinizquierda de cero. Esto indica que el flujo de corrienteva de izquierda a derecha a travs del shunt. En la Tabla 2.4 se muestran varios tipos de shunts y susconstantes. El factor del shunt que se da en la tablaest en amperes/milivolt. 78. Tipos y valores de shunts Valor del Factor delTabla 2.4 Tipos y valores de Constante de shuntsshuntshuntshunts. AmpsmVOhms A/mV Tipo Holloway RS 5 50 0.01 0.1 SS 25250.0011 SO 50500.0011 SW o CP1 50 0.05 .02 SW o CP2 500.025 0.04 SW o CP3 500.017 0.06 SW o CP4 500.01250.08 SW o CP5 50 0.01 0.1 SW o CP10500.005 0.2 SW 15500.003 0.3 SW 20500.00250.4 SW 25500.002 0.5 SW 30500.001 0.6 SW 50500.0011 SW 60500.00081.2 SW 75500.00071.5 SW100500.0005 2 Tipo J.B. Agra-Mesa5 50 0.011 Cott o MCM Rojo 0.5 50 0.10.01 Amarillo 5 50 0.01 0.1 Naranja25250.0011 79. La mayora de los rectificadores tiene un shunt sobre el tablero. Generalmente la constante del shunt est impresa sobre el mismo. Se puede determinar el drenaje de corriente del rectificador midiendo la cada de voltaje a travs del shunt. Luego se compara este valor con el que muestra el ampermetro del rectificador, esto sirve como verificacin de la precisin del instrumento. 80. La tabla 2.5 muestra los voltajes y amperajes de corriente alterna de alimentacin delos segmentos de ductos inspeccionados.Tabla 2.5 Parmetros de VAC Y AAC de rectificadores.VOLTAJE DE CORRIENTE AMPERAJE DE CORRIENTEALTERNA DEALTERNA DESEGMENTO RECTIFICADORESALIMENTACIN (VAC)ALIMENTACIN (AAC) VOLTS AMPERES RPC-3252 6.3 A-B RPC-2 224.32.5 RPC-1 216.53.8 RPC-3252 6.3 RPC-5248 2.4 B-C RPC-1 216.53.8 RPC-4 212.44.5 RPC-3252 6.3 B-D RPC-62451 RPC-7 209.12.9 RPC-3252 6.3CD-E RPC-62451 RPC-7 209.12.9 81. La tabla 2.6 muestra los voltajes y amperajes de corriente directa aplicada a los ductosen todos los segmentos recorridos.Tabla 2.6 Parmetros de VDC Y ADC de rectificadores.VOLTAJE DE CORRIENTE AMPERAJE DE CORRIENTE SEGMENTORECTIFICADORESDIRECTA APLICADA ALDIRECTA APLICADA ALDUCTO (VDC) VOLTDUCTO (ADC) AMPERES RPC-3 38.65 12.3 A-B RPC-229.48.7 RPC-1 55.68 10.7 RPC-3 38.65 12.3 RPC-512.67.2 B-C RPC-1 55.68 10.7 RPC-430.614 RPC-3 38.65 12.3 B-D RPC-616.34.3 RPC-7 16.557.3 RPC-3 38.65 12.3 CD-ERPC-616.34.3 RPC-7 16.557.3 82. Un potencial estructura-electrolito generalmente es denominado potencial estructura electrolito o potencial estructura-suelo. La definicin de potencial estructura-electrolito es: La diferencia de potencial entre la superficiemetlica de la estructura y el electrolito que semide con respecto a un electrodo de referencia encontacto con el electrolito. 83. El potencial estructura-suelo es una medicin en paralelo. En esta medicin, la resistencia del circuito externo es elevada, por lo que se requiere un voltmetro de alta impedancia de entrada para obtener una medicin precisa. 84. Rangos en Voltmetros Las escalas ms comunes en voltaje de corriente continua y sus aplicaciones son: 200 milivolts Lecturas de corriente en shunts. 2 voltios Potenciales estructura-electrolito. 20 volts Potenciales estructura-electrolito y tensinde salida del rectificador. 200 volts Tensin de salida del rectificador. 1000 volts Voltajes desconocidos. [25] 85. La tabla 2.7 muestra los potenciales ON-OFF en el punto de drenaje tomadosde las estaciones de prueba a la salida del rectificador de todos los segmentosinspeccionados.Tabla 2.7 Potencial estructura electrolito ON-OFF en el punto de drenaje MEDICIN POTENCIALMEDICIN POTENCIAL ESTRUCTURA-ELECTROLITOESTRUCTURA-ELECTROLITOSEGMENTO RECTIFICADORES EN EL PUNTO DE DRENAJE. EN EL PUNTO DE DRENAJE. ONOFF RPC-3 -2.162-0.897 A-B RPC-2-1.9-0.98 RPC-1 -1.716 -0.94 RPC-3 -2.162-0.897 RPC-5-2.39 -1.04 B-C RPC-1-1.16 -0.94 RPC-4-2.13 -0.9 RPC-3 -2.162-0.897 B-D RPC-6-2.37-1.043 RPC-7-1.82-0.729 RPC-3 -2.162-0.897CD-E RPC-6-2.37-1.043 RPC-7-1.82-0.729 86. CAMAS ANDICAS. Otro parmetro importante en la inspeccin de laproteccin catdica por corriente impresa son lascamas andicas. Se tiene que inspeccionar si la cama esta drenando lacorriente necesaria para la proteccin del ducto, laconfiguracin en la que se encuentra la cama denodos, el nmero de nodos y el tipo de nodo que seest utilizando. En la mayora de las camas inspeccionadas seencontraron nodos de grafito. Los nodos de grafito,instalados con un relleno de carbn. El grafito tambintiene un excelente rendimiento en presencia decloruros, como el agua de mar. 87. Los nodos de las camas van sobre un relleno de carbn llamado Backfill (ver Tabla 2.8), este relleno o backfill sirve para tres cosas: Reduce la resistencia nodo-a-tierra. Aumenta la capacidad de drenaje de corriente del nodo, aumentando su superficie. Reduce el consumo del nodo, ya que el backfill es conductor y, si est bien compactado, pasa a formar parte del nodo y se consume junto con ste. 88. TABLA 2.8 COMPOSICIN TPICA DEL CARBN DE RELLENO Metalrgico CalcinadoCarbn85% 99%Ceniza8-10%0.10%Humedad6--90Sulfuros 1%Material Voltil 3%0.50%Densidad kg/m3 730875-1200 89. La figura 2.14 muestra un ejemplo de un nodo de grafito en la instalacinde una cama de nodos.Figura 2.14 nodo de grafito con relleno backfill 90. Las camas andicas se posicinan por medios delsistema GPS, permitiendo conocer la longitud desdeel inicio y al final de la cama de nodos. Por norma las camas andicas deben de estarsealizadas al inicio y al final por medio de un poste desealizacin. De la norma de NRF-047-PEMEX-2007 se tiene eldiseo de los postes de sealizacin tanto para camasandicas y postes de medicin de potencial. La figura 2.15 ilustra las caractersticas de los postes desealizacin en los segmentos inspeccionados. 91. Los postes de sealizacin estn hechos de concreto para su mayor resistencia, sin embargo los postes de sealamiento son retirados o se encuentran daados por actos de vandalismo o debido su deterioro como consecuencia del paso del tiempo como se puede apreciar en la figura 2.16.Figura 2.16 Poste de sealamientoFigura 2.15 Poste de sealizacinbandalizado. 92. CORRIENTE DE SALIDA DE LOS NODOS. En un circuito de nodos galvnicos se puede conectardirectamente un ampermetro. Esto no representadificultades en una estacin de medicin donde seconectan los cables de nodo y estructura medianteuna planchuela de vinculacin. Se requiere tener cuidado suficiente al realizar las mediciones ya que hasta la pequea resistencia del ampermetro puede hacer que el instrumento lea una corriente menor que el drenaje real de corriente del nodo. En consecuencia, un shunt conectado al circuito es el mtodo de medicin de corriente ms adecuado. 93. En la inspeccin de la cama andica se debe verificarcuantos nodos se tienen y cuantos estn funcionandoen realidad. La eficiencia de los nodos se realiza por elmtodo de celda de referencia fija, empleando elsiguiente material y procedimiento.Material: Dos celdas de referencia cobre-sulfato de cobre Carrete de cable magneto. Cter. Multmetro. 94. Procedimiento: Se coloco una celda de referencia de cobre-sulfato de cobrefija sobre el suelo teniendo cuidado de que la celda no sevaya a caer. La celda de referencia se conecto con un cable magneto elcual se puso en contacto con el cable negativo delMultmetro. Se debe considerar que el cable magneto tiene unrecubrimiento, por eso fue necesario raspar con el cter elcable magneto para tener un buen contacto elctrico ytener una lectura confiable. Conectada la primera celda fija de referencia se conect porconsiguiente otra celda de referencia en la terminal positivadel Multmetro. Se localiza la cama andica por medio del poste indicadorpara poder hacer las mediciones correspondientes. 95. Del carrete del cable magneto sale una punta de cabledonde se tom lecturas de potencial conectndose a lasegunda celda de referencia sobre la cama de nodos, setom lecturas de potencial del inicio y hasta el final de lacama cada tres metro para tener parmetros de losgradientes de voltaje que estn drenando la cama denodos. Se camino sobre el tubo (segn el terreno lo permita)extendiendo el cable y cuando se llegue a la altura delprimer nodo se coloca la celda para la primer medicin. Se hizo la primera toma de potencial y se toma slo elpotencial en encendido en caso de que el rectificador estinterrumpido. Esta prueba termin cuando se llego al ltimo nodo de lacama. Se anotan los resultados de la toma de potenciales. 96. Existen mtodos especializados para localizar la cama andica en caso de queno se encuentre con el poste de sealizacin.El equipo que se utilizo para la ubicacin de las camas andica se le conocecomo PCM (Pipeline Current Mapper) que consiste de un receptor (figura2.17) y un transmisor (figura 2.18).Figura 2.17 Receptor del PCM Figura 2.18 Transmisor del PCM 97. Este equipo funciona por medio de un transmisor que inyecta corriente alterna alcable positivo que va a la cama de nodos en el rectificador y manda una sealelectromagntica que va sobre el cable donde el receptor la detecta como semuestra en la figura 2.19 y 2.20. Figura 2.19 Inyeccin deFigura 2.20 Receptorcorriente desde elbuscando cable colector rectificador.de la cama de nodos. 98. La funcin del receptor del PCM es detectar donde se encuentra el cable colector dela cama andica, detectando su ubicacin podemos ir siguiendo la frecuencia decorriente que emite el transmisor y donde exista una cada de corriente podemosinterpretar que se acaba de encontrar un nodo en ese punto.En ocasiones el cable colector de la cama de nodos est cortado (figura 2.22),mediante el PCM podemos verificar la continuidad del cable colector.En figura 2.22 podemos observar que el cable se encuentra sulfatado por sucoloracin azul, esto se debe a una mala instalacin del nodo al cable debido a unamala conexin entre ellos. Figura 2.21. nodo localizado por el PCM Figura 2.22 Cable colector cortado 99. El PCM tiene la capacidad de poder mapear la corriente de salida efectivamente queesta drenando cada nodo determinando as su efectividad individual, como seilustra en la figura 2.23.El PCM tiene la capacidad de detectar fallas de recubrimientos, ya que el receptordetecta fugas de corriente al caer la frecuencia que sigue como se muestra en lafigura 2.24.Figura 2.23 Medicin de laFigura 2.24 Falla de recubrimientocorriente drenada del nodo detectada por el PCM por fuga de corriente. 100. Esta medicin se usa para determinar la resistividad de la cama andica ode la estructura, que es importante para saber la resistencia total delcircuito de proteccin catdica, empleando el siguiente material yprocedimiento:Materiales:Caja de resistencia Wenner.Procedimiento:Las terminales C1 y P1 se conectaron en paralelo y despus se conecto a latubera o a la cama de nodos.La terminal P2 se conecto a una distancia de un 62% de la distancia quehabr de la tubera a C2.La distancia que habr entre P2 y C2 ser del 38% restante (figura 2.25). 101. Figura 2.25 Mtodo del 62%. 102. Se conectaron los cables [incluidos en la caja] al carrete un extremo y elotro a la caja, siendo cuidadosos de checar que queden conectados en ellugar correcto.La caja tiene un switch que tiene dos opciones de posicin, arriba High,abajo Low. Se va a mantener el switch hacia abajo y se va a empezar amover contrario a las manecillas del reloj canal por canal la perilla grande[esta es la de factor] hasta que la aguja del medidor anlogo se empiece aacercar al centro del medidor; despus, con la perilla de sensibilidad (laperilla ubicada del lado derecho) se va a ajustar hasta que la aguja marquelo ms exacto posible al centro del medidor. Se toma el valor en el cualdejamos la perilla de sensibilidad y se multiplica por el valor en el cual sedej la perilla de factor, esta va a ser la resistencia de la cama. 103. El objetivo de la proteccin catdica es suministrar la corriente adecuadaa la estructura a proteger para que alcance un nivel adecuada depolarizacin catdica. Esto significa que los nodos deben ubicarse loms uniformemente posible con respecto a la estructura. Los nodospueden ser instalados en configuracin remota o distribuida.Una disposicin o configuracin distribuida utiliza nodos ubicados aintervalos relativamente cortos a lo largo de las estructuras. Los nodosestn cercanos entre si y cercanos a la estructura, de manera que permitendistribuir la corriente en forma uniforme sobre la superficie de laestructura y aumentar el potencial de la tierra adyacente a la estructuracomo se muestra en la figura 2.26. 104. Figura 2.26 Ilustracin de un sistema de nodos distribuidos (los nodos secolocan de manera tal que la estructura este dentro del gradiente de potencial de los nodos. 105. Figura 2.27 Distribucin de la corriente desde un nodo cercano.Una configuracin remota (figura 2.27) usa nodos colocados en una locacinconsiderada elctricamente remota de la estructura.El trmino elctricamente remoto no coincide necesariamente con los que seconsidera geomtricamente remoto (figura 2.27). Los nodos remotos se usan en estructuras revestidas en las que el sistema deproteccin catdica protege solo los holiday del revestimiento, y en estructuraselctricamente aisladas de otras. 106. Los nodos pueden instalarse horizontal o verticalmente, dependiendo de lascondiciones de la zona y la ubicacin de la cama andica en tierra elctricamenteremota donde ser instalado el dispersor (cama de nodos). Figura 2.28 Ilustracin de un nodo remoto. 107. Para determinar que esta condicin se cumpla, se realiza laprueba a continuacin descrita:Materiales.Carrete de cable magneto.Cter.Multmetro.Celda de referencia Cobre-Sulfato de Cobre. 108. ProcedimientoPara esta prueba usaremos el poste ms cercano al rectificador.a) Se hace una prueba tomando el potencial en el poste para determinar si estconectado.b) En caso de no estar conectado o no existir un poste cercano al rectificador, seconecto directamente en el cable que sale del rectificador a la estructura protegida.c) Se limpio el extremo suelto del cable magneto (debido a que est recubierto conun material que impide el contacto elctrico) y se conecto al cable de estacin deservicio.d) Se limpio la cola del carrete y se fijo la terminal positiva del Multmetro. Laterminal negativa del Multmetro se conecto a la cabeza de la celda.e) Se hiso una prueba que se llevo a cabo tomando el potencial junto al poste conlas conexiones hechas. 109. * Si el potencial medido en esta prueba no tiene unavariacin significativa con respecto al tomado anteriormenteen ese poste, las conexiones estn bien hechas y se procedecon la prueba.* Si hay un cambio significativo o no registra medicin elMultmetro, entonces se revisan las conexiones hastaencontrar el resultado deseado.f ) Se localizo la cama andica, por medio del poste indicador.* En caso de que no se sepa la ubicacin de la cama andica ono est indicada por medio del poste, se trata de ubicarvisualmente (debido a que queda un pequeo monte cuandoentierran los nodos). 110. g) Se camino sobre el tubo (segn el terreno lo permita) extendiendo elcable y cuando se llegue a la altura del primer nodo se coloca la celdapara la primer medicin.h) Se hiso la primera toma de potencial y se tomo slo el potencial enencendido en caso de que el rectificador est interrumpido.i) Se avanzo la distancia elegida para la medicin y se hiso nuevamentela toma de potencial. As se contino hasta llegar al primer nodo.j) Una vez estando sobre la cama andica se detallaron un poco ms lamedicin [haciendo ms corto el intervalo de medicin] e indicando enla bitcora que se est midiendo sobre la cama. 111. Todas las partes de una estructura que recibe proteccin catdica desdeuna nica fuente, ya sea con nodos galvnicos o con corriente impresa,deben tener continuidad elctrica (metlica).La continuidad en estructuras, cables y estructuras similares tambinpuede medirse usando un localizador de ducto o cable.La mayora de estos localizadores incluyen un transmisor y un receptor. Eltransmisor es una fuente de radiofrecuencia que se usa para imprimir unaseal a la estructura. El receptor recibe esta seal desde la estructura y laconvierte, igual que un amplificador de sonido. Tanto el sonido de la sealcomo la frecuencia y velocidad del pulso, se pueden controlar con eltransmisor. El receptor controla el volumen de la seal. El sonido puederecibirse por medio de auriculares o de un parlante. 112. En una zona ruidosa pueden ser preferibles los primeros. Setrabaja continuamente con un localizador de estructuras, talvez es preferible el parlante. Existen dos tipos de localizadoresde estructuras:ConduccinInduccin 113. Este tipo de localizador usa una seal alternada de radiofrecuenciaconectada a la estructura directamente con un cable.Cuando el receptor est cerca de la estructura, el campo AC alrededor dela misma induce un voltaje en la bobina. Este voltaje se amplifica enforma de seal audible para el operario.La Figura 2.29 ilustra el principio de un localizador conductor.Figura 2.29 Principio de un localizador de ducto por conduccin. 114. Un localizador que opera por induccin utiliza una seal ACde radiofrecuencia, que se induce en la estructura a localizarmediante una bobina de induccin que forma parte deltransmisor.Esto se logra por medio de una bobina en el transmisor queestablece un fuerte campo magntico que induce unacorriente alterna en la estructura.El campo AC alrededor de la misma puede detectarse demanera similar a la descrita para el localizador porconduccin. 115. La figura 2.31 ilustra un ejemplo de equipos que trabajan en modo inductivo yconductivo para deteccin de tuberas, eficiencia de cama de nodos, localizacinde fallas de recubrimientos, localizacin de puenteos e interferencias por crucede tuberas ajenas al sistema de proteccin catdica. a) b)Figura 2.31 Equipo PCM (a) conductivo mapeador de corriente y equipo RD-4000 (b) inductivo localizador de tuberas. 116. En la mayora de los segmentos que se inspeccionaron se encontraron puenteoselctricos para todos los ductos en postes de medicin de potencial y postes depuntos de drenaje del rectificador como se muestra en la figura 2.32.Lo ms recomendable es que cada ducto est conectado por su propio cable demedicin para la mejor distribucin de la corriente de proteccin, con estopodemos tener lecturas de potenciales ms confiables (figura 2.33).Figura 2.32 Puenteos elctricos para todos Figura 2.33 Configuracin correcta de los ductos.conexin elctrica. 117. VERIFICAR CUMPLIMIENTO DE LOS CRITERIOSDE PROTECCIN. 118. El potencial estructura a electrolito es una medicin tomadacon el voltmetro conectado en paralelo con el circuito, eneste caso se realizaron mediciones de potencial en ON y OFFcomo lo marca la norma verificando el estado de operacin delos sistemas de proteccin catdica, para lograr el corte deencendido y apagado instantnea se instal un interruptorsatelital el cual relevar el equipo de rectificacin. 119. Los relevamientos de potencial de la estructura al suelo son utilizados para:Ubicar reas andicas en tuberas no protegidas catdicamente oandicas.Determinar la efectividad de la proteccin catdica en estructuras provistade proteccin catdica.Localizar corrientes parasitas o vagabundas.Localizar cortos circuitos y contactos.Localizar fallas en el recubrimiento.Instalacin de interruptores de corriente para eliminar la cada IR con la finalidadde medir el potencial off instantneo que garantizar la confiabilidad de lamedicin. 120. Frecuentemente se desea conocer el efecto de una fuente de corriente en variasubicaciones remotas. Para esto, se incorpora un interruptor de corriente en losrectificadores. Un interruptor es una llave que se prende y se apagaalternativamente en un ciclo regular mediante algn medio, ya sea mecnico oelectrnico. En la Figura 2.34 se muestra un interruptor de corriente.Figura 2.34 Interruptor de corriente con sincronizacin va GPS 121. El mtodo ms efectivo de eliminar los errores por cadas hmicas es hacer quela corriente sea igual a cero, haciendo el producto IR igual a cero. Por lo general,una cada IR igual a cero se alcanza interrumpiendo temporariamente el flujo decorriente y midiendo instantneamente el potencial de la estructura. Estepotencial debe medirse instantneamente, ya que con el paso del tiempo laestructura comenzar a despolarizarse como se muestra en la figura 2.35. Figura 2.35 Ciclo OFF despolarizado 122. Las mediciones de potencial on / off son comunes para determinar si se haalcanzado una proteccin adecuada, como resultado de la aplicacin de corrientesdesde el medio hacia la estructura, se manifiesta un cambio en el valor delpotencial, el cambio de potencial refleja la polarizacin.Minimizar la distancia entre el electrodo de referencia y la superficie de laestructura.Medir el potencial en el instnte en el que el flujo de corriente es interrumpido(potencial instantoff).Medir la formacin de la polarizacin o bien su prdida, cuando la corriente esconectada y desconectada. 123. Las desventajas es que todas las fuentes de proteccin catdica(rectificadores) deben ser interrumpidas simultneamente, que lascorrientes parsitas o vagabundas van a afectar las mediciones depotencial, los potenciales de polarizacin de las estructuras protegidascon nodos galvnicos no pueden ser obtenidas, y tambin que lasmediciones de potencial son realmente un valor promedio.Promediar las mediciones de proteccin significa que las medicionessuperficiales pueden ser no capaces de detectar pequeas celdas decorrosin que han sido protegidos catdicamente.La figura 2.36 muestra esquemticamente como es la toma de potencialestructura-electrolito mediante una celda de referencia Cu/CuSO4conectada a un voltmetro. 124. Figura 2.36 Medicin de potencial ducto-suelo en una estacin de prueba.Esta operacin, es la base de la evaluacin de un sistema de proteccin catdica,ya que, los valores obtenidos, sern el indicador principal de las deficiencias queel sistema tenga a continuacin se indica el material empleado y elprocedimiento a seguir para la medicin de potenciales. 125. Material.- Celda de referencia Cobre-Sulfato de Cobre- Multmetro digital- Aparato GPS.Procedimiento.Se encendi el Multmetro.Se conect la terminal negativa a la cabeza de la celda y la positiva a laestructura cable de la estacin de medicin (poste).Se tom la lectura del Multmetro que indica al colocar el switch en laopcin de voltaje de corriente directa ( ); en caso de que la estructura amedir ya estuviera interrumpida se espera a que pase un ciclo paracomprobar que la medicin este bien hecha, esto sirve para detectar unfallo en el sistema o la sincronizacin de interruptores.Una vez comprobado lo anterior se anot el resultado en la bitcora decampo donde se levan todas las anotaciones de los resultados. 126. Se debe registrar en una bitcora los datos de GPS en cada estructura (Area,encamisado, estacin de medicin, trinchera, rectificador, cama de nodos, etc.)que se tome potencial, facilitando la ubicacin en caso de encontrarse unproblema.Potencial On-Off estructura electrolito en muchas ocasiones es usado paradetectar continuidad elctrica en estructuras metlica en contacto por lo quemidiendo el potencial estructura-electrolito On y Off a cada lado de una junta deaislamiento puede determinar si el dispositivo funciona correctamente o no.Del otro lado del aislamiento, los potenciales On y Off sern aproximadamenteiguales, e incluso a veces el potencial Off ser ms negativo que el potencial On. 127. Si el aislamiento no funciona correctamente, los potencialesOn y Off sern iguales a cada lado del dispositivo, y lospotenciales a ambos lados cambiaran con el mismo intervalocclico que el interruptor de corriente.Figura 2.37 Ejemplo de Potencial On/Off estructura electrolito. 128. En la inspeccin se verificarn aislamiento en llegadas y salidas ainstalaciones superficiales tales como:Estaciones de regulacin y medicin.Trampas de Diablo.Derivaciones.Estaciones de bombeo y compresin.Cruzamientos con vas de comunicacin.Encamisados y otras estructuras. 129. Un punto fuerte en el anlisis de la proteccin catdica es elmedio corrosivo el cual depende de la resistividad de suelo ynos permite tener informacin de la conduccin decorriente y distribucin de corriente a la estructura,usualmente se usa el mtodo Wenner de las 4 puntas.Este mtodo se usa para determinar la resistividad delsuelo dentro de un rea. El procedimiento de Wennerrequiere clavar cuatro varillas metlicas en la tierra, sobreuna lnea, equidistantes. La separacin entre las varillasequivale a la profundidad de la resistividad promedio delsuelo, como se indica en la Figura 2.38. 130. La resistividad promedio del suelo est en funcin de la cadade potencial entre el par central de varillas con la corrientecirculando entre las dos varillas externas. Una vez medida laresistencia con una separacin dada, puede cambiarse estaseparacin y medir la resistencia con este nuevo valor.Figura 2.38 Mtodo de cuatro puntas (Wenner) para medir resistividad desuelos. 131. Es importante que las varillas se hallen sobre una lnearecta y que sean equidistantes entre s. Las estructurasmetlicas cercanas producirn una lectura falsa, ya quepasan a formar parte del circuito medido. Por lo tanto, lavarilla ms cercana debe estar por lo menos a una distanciaigual a 1.5 veces la separacin entre varillas de cualquierestructura metlica. Si esto no es posible, las varillas debencolocarse en ngulo recto con la estructura enterrada. 132. La resistencia, R, para cada separacin de varillas a, esla resistencia desde el nivel de la superficie hasta unaprofundidad igual a la separacin entre pins.Usando el mtodo de Wenner, la resistividad del suelo, (letra griega rho), en ohm-cm se determina por: [14] = 2 a R = 6.28 x a x REc. 2.3Con a en centmetros y R en ohmsPara obtener en ohm-cm, si a est en pies y R enohms, la frmula pasa a ser: = 191.5 x a x REc. 2.4 133. Figura 2.39 Esquema de los componentes de un equipo de resistividad de suelos.