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MÉXICO

PROTECCIÓN CATÓDICA PARA EQUIPOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS INMERSAS EN OBRA DE TOMA

PARA CENTRALES ELÉCTRICAS

ESPECIFICACIÓN CFE X8000-23

OCTUBRE 2008 REVISA Y SUSTITUYE A LA

EDICIÓN DE SEPTIEMBRE 2006



ESPECIFICACIÓN

CFE X8000-23

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C O N T E N I D O

1 OBJETIVO ______________________________________________________________________ 1

2 CAMPO DE APLICACIÓN __________________________________________________________ 1

3 NORMAS QUE APLICAN __________________________________________________________ 1

4 DEFINICIONES __________________________________________________________________ 2

4.1 Ánodo _________________________________________________________________________ 2

4.2 Cátodo _________________________________________________________________________ 2

4.3 Cátodo General __________________________________________________________________ 2

4.4 Cable de Retorno Negativo ________________________________________________________ 2

4.5 Electrodo de Referencia___________________________________________________________ 3

4.6 Electrólito ______________________________________________________________________ 3

4.7 Eficiencia de Conversión del Rectificador (ECR) ______________________________________ 3

4.8 Ion ____________________________________________________________________________ 3

4.9 Oxidación_______________________________________________________________________ 3

4.10 Par Galvánico ___________________________________________________________________ 3

4.11 Polarización_____________________________________________________________________ 3

4.12 Potencial Natural_________________________________________________________________ 3

4.13 Reducción ______________________________________________________________________ 3

4.14 Resistividad_____________________________________________________________________ 3

5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS _____________________________________________________ 3

5.1 Ag/AgCl ________________________________________________________________________ 3

5.2 CCM ___________________________________________________________________________ 4

5.3 C.G. ___________________________________________________________________________ 4

5.4 COM ___________________________________________________________________________ 4

5.5 Cu/CuSO4_______________________________________________________________________ 4

5.6 E.R.____________________________________________________________________________ 4

5.7 Ip ______________________________________________________________________________ 4

5.8 Id ______________________________________________________________________________ 4

5.9 NFC ___________________________________________________________________________ 4



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5.10 PC_____________________________________________________________________________ 4

5.11 PVC ___________________________________________________________________________ 4

5.12 RPC ___________________________________________________________________________ 4

5.13 SCAAD _________________________________________________________________________ 4

5.14 SPC ___________________________________________________________________________ 4

5.15 UTR´s __________________________________________________________________________ 5

6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ___________________________________ 5

6.1 Equipo y Servicios Requeridos _____________________________________________________ 5

6.2 Requerimientos para el Diseño _____________________________________________________ 7

7 CONDICIONES DE OPERACIÓN ___________________________________________________ 29

8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE____________________________________ 30

9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ________________________________________ 30

10 CONTROL DE CALIDAD__________________________________________________________ 30

10.1 Pruebas en Fábrica______________________________________________________________ 30

10.2 Pruebas de Aceptación al SPC en el Sitio ___________________________________________ 32

11 MARCADO _____________________________________________________________________ 33

11.1 Placa de Identificación ___________________________________________________________ 33

12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA,

RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO ____________________________________________ 34

13 BIBLIOGRAFÍA _________________________________________________________________ 34

14 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES ______________________________________________ 34

APÉNDICE A (Normativo) INFORMACIÓN TÉCNICA_____________________________________________ 35

APÉNDICE B (Normativo) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS _______________________ 38

TABLA 1 Características de diseño para la protección catódica con corriente impresa en obra de toma____________________________________________ 9

TABLA 2 Características de diseño para la protección catódica con ánodos de sacrificio en obra de toma ________________________________________ 10

TABLA 3 Alarmas del sistema de protección catódica ______________________________________ 26



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TABLA 4 Composición química del ánodo de zinc__________________________________________ 26

TABLA 5 Composición química del ánodo de aluminio______________________________________ 27

TABLA 6 Alarmas del sistema de protección catódica ______________________________________ 27

TABLA 7 Partes de repuesto solicitadas por la CFE ________________________________________ 28

TABLA 8 Pruebas al prototipo __________________________________________________________ 31

TABLA 9 Pruebas de aceptación ________________________________________________________ 32

FIGURA 1A Diagrama de bloques del SPC con corriente impresa ________________________________ 8

FIGURA 1B Diagrama de bloques del SPC con ánodos de sacrificio _____________________________ 10

FIGURA 2 Cárcamo de bombeo obra de toma ______________________________________________ 13

FIGURA 3 Arreglo general del tablero de protección catódica (figura ilustrativa) _________________ 15

FIGURA 4 Detalle de instalación y soporte para ánodo de alambre en obra de toma ______________ 19

FIGURA 5 Detalle de instalación y soporte de ánodos en obra de toma (para ánodo tubular) _______ 20

FIGURA 6 Registro y protección mecánica para ánodos y electrodos en el cárcamo de la obra de toma _______________________________________________ 21

FIGURA 7 Tubo para medición de potencial con electrodo portátil _____________________________ 22

FIGURA 8 Abrazadera no metálica para sujeción de la protección mecánica de ánodos y electrodos de referencia ____________________________________________ 23



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1 OBJETIVO Establecer las características técnicas de diseño, instalación, puesta en servicio, operación y control de calidad, así como los aspectos de seguridad industrial que deben cumplir los equipos adquiridos para el sistema de protección catódica que se aplica en el control de la corrosión de los equipos y estructuras metálicas inmersas en obra de toma de centrales generadoras de energía eléctrica. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Se aplica cuando la Comisión Federal de Electricidad (CFE) requiere comprar los equipos mencionados en el capítulo anterior. 3 NORMAS QUE APLICAN

NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida. NMX H-074-SCFI-1996 Industria Siderúrgica – Productos del Hierro y Acero

Recubiertos con Zinc (Galvanizados por Inmersión en Caliente) – Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-I-053-NYCE-2004 Electrónica - Métodos de Prueba para Fuentes de

Alimentación. NMX-I-133-NYCE-2001 Productos Electrónicos - Potenciómetros e Interruptores

Acoplados a Potenciómetros. NMX-J-235/1-ANCE-2000 Envolventes - Envolventes (Gabinetes) para Uso en

Equipo Eléctrico – Parte 1 Requerimientos Generales - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-235/2-ANCE-2000 Envolventes - Envolventes (Gabinetes) para Uso en

Equipo Eléctrico – Parte 2 Requerimientos Específicos - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-266-ANCE-1999 Productos Eléctricos – Interruptores - Interruptores

Automáticos en Caja Moldeada - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-438-ANCE-2003 Conductores - Cables con Aislamiento de Policloruro de

Vinilo, 75 °C y 90 °C para Alambrado de Tableros - Especificaciones.

NMX-J-492-ANCE-2003 Conductores – Cables Monoconductores de Energía para

Baja Tensión, no Propagadores de Incendio, de Baja Emisión de Humos y sin Contenido de Halógenos 600 V, 90 °C – Especificaciones.

NMX-K-109-1977 Ánodos de Magnesio Empleados en Protección Catódica.



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NRF-001-CFE-2007 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.

NRF-002-CFE-2000 Manuales Técnicos. NRF-010-CFE-2001 Transportación Especializada de Carga. CFE 54000-48-2003 Tablilla de Conexiones. CFE D8500-01-2007 Selección y Aplicación de Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-02-2007 Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-03-2007 Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales

Termoeléctricas. CFE D8500-22-2007 Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales

Hidroeléctricas. CFE L0000-36-2005 Consideraciones Económicas en la Supervisión del

Montaje, Pruebas y Puesta en Servicio. CFE V6300-21-2006 Centros de Control de Motores de Baja Tensión de

Corriente Alterna. CFE V6600-22-1984 Tableros de Corriente Directa.

NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigor en

la fecha de la convocatoria, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES 4.1 Ánodo Electrodo o área que sufre oxidación, pierde electrones o atrae iones. 4.2 Cátodo Electrodo o área que sufre reducción, gana electrones o atrae cationes. 4.3 Cátodo General Todas las estructuras metálicas instaladas en la obra de toma, interconectadas eléctricamente a través de un elemento metálico. 4.4 Cable de Retorno Negativo Cable que se instala desde el cátodo general hasta el rectificador.



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4.5 Electrodo de Referencia También se le denomina media celda de referencia, es un metal en presencia de sus mismos iones y se utiliza para medir los potenciales electroquímicos. Pueden ser fijos o portátiles. 4.6 Electrólito Material conductor de la energía eléctrica a través de iones, como por ejemplo, suelos y aguas naturales. 4.7 Eficiencia de Conversión del Rectificador (ECR) Relación en % del producto de los valores promedio de la tensión y corriente directa de salida, dividido entre la potencia de entrada en watts (c.a., rmc). 4.8 Ion Átomo o molécula cargada eléctricamente. 4.9 Oxidación Fenómeno en el que un elemento o compuesto pierde electrones o gana cargas positivas. 4.10 Par Galvánico Se le denomina así al acoplamiento de dos metales de diferente potencial en un electrólito. 4.11 Polarización Fenómeno mediante el cual se cambia el potencial de equilibrio en las superficies de las estructuras metálicas. 4.12 Potencial Natural Diferencia de tensión en una superficie metálica corroyéndose en el electrólito respecto a un electrodo de referencia. 4.13 Reducción Fenómeno mediante el cual un elemento o compuesto gana electrones o pierde cargas positivas. 4.14 Resistividad Resistencia específica de cualquier material, tanto en estado líquido, como sólido o gaseoso. Se mide a través de la diferencia de potencial en una longitud unitaria entre la densidad de corriente aplicada y generalmente se expresa en Ω⋅m. 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 5.1 Ag/AgCI Electrodo de referencia de plata/cloruro de plata.



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5.2 CCM Centro de control de motores. 5.3 C.G. Cátodo general. 5.4 COM Conductor de retorno negativo (común). 5.5 Cu/CuSO4 Electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre saturado. 5.6 E.R. Electrodo de referencia. 5.7 Ip Corriente eléctrica de protección. 5.8 Id Corriente eléctrica de diseño. 5.9 NFC Nivel de fondo del cárcamo. 5.10 PC Protección catódica. 5.11 PVC Cloruro de polivinilo. 5.12 RPC Rectificador de protección catódica. 5.13 SCAAD Sistema de control, automatización y adquisición de datos. 5.14 SPC Sistema de protección catódica.



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5.15 UTR's Unidades terminales remotas. 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 6.1 Equipo y Servicios Requeridos Al proveedor le corresponde diseñar y fabricar los equipos, suministrar los materiales y accesorios necesarios, la realización de las pruebas en fábrica y en sitio de los mismos, efectuar el empaque, embalaje y el transporte, la instalación, montaje, puesta en servicio, la instalación eléctrica completa, entregar la información técnica necesaria que contenga los criterios de diseño, memorias de cálculo, planos generales y de detalle, listas de materiales, diagramas de alambrado eléctrico, planos indicando todos los detalles de construcción y manuales para instalación, puesta en servicio, operación y mantenimiento, así como informes de las pruebas realizadas a todos los equipos instalados. 6.1.1 Protección catódica con corriente impresa Los equipos y sistemas requeridos para protección catódica con corriente impresa, son los siguientes:

- rectificadores manuales y/o automáticos,

- ánodos inertes con cable (longitud mínima hasta caja de conexiones),

- soportes y anclas para ánodos (tubos de protección barrenados y abrazaderas de material plástico) de piso a techo,

- electrodos de referencia (longitud mínima del cable hasta caja de conexiones),

- soportes y anclas para electrodos de referencia (tubos de protección barrenados y

abrazaderas de material plástico) de piso a techo,

- tablero para alojar rectificadores, equipo de fuerza, medición y control, tablillas de conexión y resistencias variables,

- cajas de conexión de ánodos y electrodos de referencia (sellados herméticamente y

resistentes a la intemperie),

- cables de interconexión (tablero-caja de conexiones) con marcado permanente de conductores,

- alarmas (audibles y visuales),

- partes de repuesto y herramientas especiales,

- equipos de medición portátil (resistencia, tensión y corriente),

- pruebas en fábrica,

- empaque y embarque,

- planos e instructivos,



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- información requerida,

- instalación del sistema (opcional para la CFE),

- puesta en servicio (opcional para la CFE),

- manual de instalación, operación y mantenimiento,

- curso de capacitación (40 h mínimo) para el personal de operación (opcional para la CFE),

- unidades terminales remotas.

6.1.2 Protección catódica con ánodos de sacrificio Los equipos y sistemas requeridos para protección catódica con ánodos de sacrificio, son los siguientes:

- ánodos de sacrificio con sus elementos de fijación, - soportes para ánodos, - electrodos de referencia (longitud mínima del cable hasta caja de conexiones), - soportes y anclas para electrodos de referencia (tubos de protección barrenados y

abrazaderas de material plástico) de piso a techo, - tablero para alojar equipo de medición y control, tablillas de conexión, conexión de

electrodos de referencia y cátodo general, - cables de interconexión (tablero-caja de conexiones) con marcado permanente de

conductores, - alarmas (audibles y visuales), - partes de repuesto y herramientas especiales, - equipos de medición portátil (resistencia, tensión y corriente), - pruebas en fábrica de acuerdo a lo anotado en las tablas 4 ó 5, - empaque y embarque, - planos e instructivos, - información requerida, - instalación del sistema (opcional para la CFE), - puesta en servicio (opcional para la CFE), - manual de instalación, operación y mantenimiento,



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- curso de capacitación (40 h mínimo) para el personal de operación (opcional para la CFE).

El equipo y las estructuras que deben ser protegidas catódicamente son los siguientes:

a) Estructuras metálicas.

- compuertas, rejas fijas, escaleras, guías y soportes.

b) Equipos.

- rastrillo mecánico,

- malla giratoria,

- bombas de circuito abierto (tazones, campanas de succión, camisa de flechas e impulsores),

- bombas de agua de circulación (tazones, campanas de succión, camisas de flechas e

impulsores),

- bombas de lavado de mallas, (tazones, campanas de succión, camisas de flechas e impulsores).

6.2 Requerimientos para el Diseño 6.2.1 Bases del diseño para SPC con corriente impresa El diseño debe basarse en los conceptos que se muestran en la figura 1A y en la tabla 1.



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FIGURA 1A - Diagrama de bloques del SPC con corriente impresa



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TABLA 1 - Características de diseño para la protección catódica con corriente impresa en obra de toma

C o n c e p t o V a I o r

Eficiencia de conversión del rectificador al 100 % de tensión y corriente de salida. 90 %, mínimo

Tolerancia en la tensión nominal de salida del puente rectificador respecto la tensión de c.a. de alimentación (en operación continua y temperatura máxima de 45 °C)

± 10 % c.a. ± 10 % c.d.

Porcentaje de área desnuda a considerar 100 % Resistencia eléctrica en la interconexión de superficies metálicas a proteger (sumergidas – cátodo general) 0,05 Ω máxima

Resistencia eléctrica entre electrodo de referencia – ánodo, electrodo de referencia – cátodo general y ánodo – cátodo general (en seco)

500 Ω mínimo

Densidad de corriente de diseño para acero desnudo.

Considerar la corriente de acuerdo con la conductividad del agua, para polarizar la estructura, a un potencial mas negativo de – 0,85 V, respecto al electrodo de referencia de Cu/CuSO4, y de – 0,80 V, respecto a un electrodo de referencia de plata – Cloruro de Plata (Ag/AgCl).

Vida útil del sistema 30 años Resistencia de aislamiento de cables alimentadores 500 MΩ mínimo Capacidad interruptiva del interruptor principal del tablero 22 kA Velocidad del flujo y características físico-químicas del agua a la entrada de la obra de toma y al nivel mínimo.

Véase Características Particulares

Nivel de aislamiento del equipo eléctrico 1 500 V mínimo Nivel de aislamiento del equipo electrónico 600 V mínimo

Se debe suministrar un rectificador y un electrodo de referencia fijo por cárcamo, para que la protección catódica de cada uno sea independiente. El electrodo de referencia debe ser de zinc de alta pureza y estar ubicado entre el rastrillo y las mallas giratorias, y se debe colocar en el interior de un tubo de material plástico con perforaciones; se debe poder extraer desde el piso de operación, su alimentación debe ser desde el tablero a una caja de conexiones por cárcamo y de ésta al electrodo de referencia. Los ánodos se deben instalar dentro de un tubo de material plástico con perforaciones y ser extraibles desde el piso de operación, su alimentación debe ser tomada desde el tablero, a una caja de conexiones por cárcamo y de ésta a los ánodos. El positivo se debe conectar del tablero a una caja de conexiones de ánodos y de ésta sale un cable alimentador por ánodo (véase figura 1A). El retorno de la corriente de protección al rectificador, para el caso de bombas de agua de circulación de circuito abierto y de lavado de mallas, se debe efectuar por medio de escobillas rozantes de bronce, montadas en la flecha fuera del cárcamo.



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Se deben dejar camisas con tubo de material plástico de 75 mm de diámetro en la losa de operación, para efectuar mediciones de potencial, en los lugares cercanos a las bombas y mallas giratorias como mínimo, véase figura 7. 6.2.2 Bases del diseño para SPC con ánodos de sacrificio El diseño se debe basar en los conceptos que se muestran en la figura 1B y en la tabla 2.

FIGURA 1B – Diagrama de bloques del SPC con ánodos de sacrificio

TABLA 2 - Características de diseño para la protección catódica con ánodos de sacrificio en obra de toma

C o n c e p t o V a I o r Eficiencia de ánodos de aluminio o zinc 90 %, mínimo Porcentaje de área desnuda a considerar 100 % Resistencia eléctrica en la interconexión de superficies metálicas a proteger (sumergidas – cátodo general) 0,05 Ω máxima

Resistencia eléctrica entre electrodo de referencia – ánodo, electrodo de referencia – cátodo general (en seco) 500 Ω mínimo

Densidad de corriente de diseño para acero desnudo

Considerar la corriente de acuerdo con la conductividad del agua, para polarizar la estructura, a un potencial mas negativo de – 0,85 V, respecto al electrodo de referencia de Cu/CuSO4, y de – 0,80 V, respecto a un electrodo de referencia de plata – Cloruro de Plata (Ag/AgCl)

Vida útil de los ánodos 1 año, mínimo Velocidad del flujo y características físico-químicas del agua a la entrada de la obra de toma y al nivel mínimo

Véase Características Particulares

Tablero

Cátodo general

Electrodo de referencia

Electrólito

Ánodos

Soportes de ánodos



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Se debe suministrar un electrodo de referencia fijo por cárcamo. El electrodo debe ser de zinc de alta pureza y estar ubicado cerca de las guías de las compuertas y se debe colocar en el interior de un tubo de material plástico con perforaciones y ser extraible desde el piso de operación. Los ánodos se deben instalar soldados al cátodo general. 6.2.3 Materiales y equipos propuestos para el SPC con corriente impresa Los materiales y equipos que integran el SPC deben ser como mínimo, los que se indican a continuación: 6.2.3.1 Ánodos inertes

a) Tubulares.

Deben ser de tubo de titanio según referencia [2], del capítulo 13 de esta especificación, grado 1, de 16 mm a 25 mm de diámetro 0,9 mm a 1,1 mm de espesor y 300 mm a 600 mm de largo; con un recubrimiento exterior por electrodepósito de platino de 5 μm de espesor mínimo, o mezcla de óxidos metálicos, densidad de 6 g/cm3 a 12 g/cm3 y de 6 µm a 44 µm de espesor (20 g/m a 50 g/m).

b) De alambre.

Deben ser de alambre de titanio de 3 mm de diámetro mínimo, que cumpla con la referencia [4] recubierto con platino de 5 μm mínimo o mezcla de óxidos metálicos, densidad de 6 g/cm³ a 12 g/cm³ y de 6 μm a 44 μm de espesor (20 g/m a 50 g/m).

6.2.3.2 Conductores de ánodos inertes y del electrodo de referencia Cable de cobre estañado flexible, monopolar de 7 hilos mínimo, trenzados, con aislamiento de polietileno de alto peso molecular, sección transversal de 8,367 mm² como mínimo; debe cumplir con la referencia [3], del capítulo 13 de esta especificación, tipo 1, clase C, grado 5. La longitud del cable del ánodo y del electrodo de referencia a caja de conexiones se da en las Características Particulares, no aceptándose longitudes menores de 25 m. La unión entre el conductor de cobre aislado y el ánodo de alambre o tubo de titanio, ya sea platinizado o recubierto con óxidos metálicos, se debe efectuar mediante una conexión mecánica o soldable y la unión se encapsula en resina epóxica, en fábrica. 6.2.3.3 Conductor del cátodo general y de retorno Cable de cobre estañado, monopolar de 7 hilos, trenzados, con aislamiento de polietileno de alto peso molecular, de sección transversal de 33,62 mm² (7 x 74/0,0642 mm²) como mínimo; debe cumplir con la referencia [3] tipo 1, clase C, grado 5. La longitud del cable del cátodo debe ser, como mínimo, la que hay del tablero a cada cárcamo (uno por cárcamo). 6.2.3.4 Solera de conexión de cátodo general La conexión del cable con el cátodo general (solera) dentro del cárcamo, se debe hacer en un registro en nivel de piso de operación del cárcamo, por medio de una conexión atornillable tipo zapata. La solera debe ser de acero galvanizado por inmersión en caliente de acuerdo a la norma NMX-H-074-SCFI, de 25 mm x 6,5 mm, la longitud depende del perímetro interior del cárcamo y a ésta se deben conectar todos los equipos y estructuras inmersas en la obra de toma. La conexión entre las bombas y malla giratoria al cátodo, debe ser por medio del cable de cobre descrito en el subinciso 6.2.3.3, con zapatas de ojo de dos agujeros mínimo en los extremos.



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El resto de las estructuras deben ser conectadas a la solera del cátodo general por medio de soldadura eléctrica. La conexión entre soleras debe ser también por medio de este tipo de soldadura. Toda la solera debe ser recubierta con dos capas de alquitrán de hulla epóxico (CFE P7) de 200 μm de espesor seco cada capa, de acuerdo a la especificación CFE D8500-02. La solera se debe soportar a través de tornillos y taquetes no metálicos (similar a las abrazaderas) instalados a cada 100 cm como máximo. 6.2.3.5 Conductores de interconexión entre rectificadores y cajas de conexión de ánodos Conductores flexibles de cobre suave, con aislamiento vulcanizado negro, tipo XHHW, para 90 °C, 600 V, sección transversal de 5,26 mm² (37 hilos/0,141 mm²) como mínimo. Debe cumplir con la referencia [9] del capítulo 13 de esta especificación. Los empalmes de los conductores se deben realizar mediante soldadura de aluminotermia y protegerse con una manga termocontráctil. No se aceptan empalmes en los conductores de los ánodos y electrodos de referencia. 6.2.3.6 Conductores para alambrado de tableros eléctricos Deben cumplir con la norma NMX-J-438-ANCE.

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VISTA PERFIL VISTA DE PLANTA

FIGURA 2 - Cárcamo de bombeo obra de toma



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6.2.3.7 Tablero Se debe integrar como se muestra en la figura 3. El tablero se divide en secciones o compartimientos. El tablero debe ser metálico, tipo 4X, tener puerta embisagrada con chapa y manija con un abatimiento de 180 ° mínimo, con una ventana de acrílico transparente. El tablero se debe diseñar de acuerdo a las normas NMX-J-235/1-ANCE y NMX-J-235/2-ANCE y alojar el equipo descrito a continuación:

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FIGURA 3 – Arreglo general del tablero de protección catódica (figura ilustrativa)



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a) Fuerza y alimentación.

Los equipos de fuerza y auxiliares del control como: termostatos, fusibles de fuerza y control, relevadores auxiliares y tablillas de fuerza y control (con desconectador integrado) se deben alojar en el fondo del tablero y el equipo pesado, como: transformador principal, transformador de control y transformador rectificador en el piso de éste, sin obstruir la acometida y salida de cables. En un costado del tablero se debe instalar el interruptor general, el cual se debe operar desde el exterior; así como una bocina o zumbador de alarma y un botón para restablecer la alarma. En la parte exterior, sobre el techo, se debe montar un equipo de aire, el cual debe secar y enfriar el aire del interior del tablero, sin que el aire exterior penetre a éste, el equipo debe contar con una canalización para que el agua de condensado no escurra por el tablero. Los conductores utilizados para circuitos de fuerza, deben cumplir con la norma NMX-J-492-ANCE.

b) Equipo de medición y control del sistema.

Se deben montar en el interior del tablero en una puerta embisagrada con chapa, con un abatimiento mayor de 120 °, tal que no obstruya los trabajos de montaje, pruebas y mantenimiento del equipo alojado en el fondo del tablero. Los equipos que se deben montar en la puerta son: los de medición, señales luminosas, botones pulsadores, control de ánodos individuales, resistencias variables de control de ánodos y transductores. En caso de que este equipo sea electrónico se debe instalar un sistema de ventilación para ayudar al enfriamiento de éste. Los conductores utilizados para circuitos de control, deben cumplir con la norma NMX-J-438-ANCE. Todos los conductores desde el tablero hasta el interior del cárcamo o registros de ánodos, deben ir dentro de ductos de PVC embebidos en la losa de operación. Debe ser autosoportado y con preparaciones para anclarse a la cimentación, siguiendo las normas NMX-J-235/1-ANCE y NMX-J-235/2-ANCE, tipo I, con marco de soporte, servicio interior. Debe estar construido de lámina de acero galvanizada por inmersión en caliente de acuerdo a la norma NMX-H-074-SCFI, pintura de acabado conforme a la especificación CFE D8500-03. Debe contar con iluminación a la apertura de puertas, resistencias calefactoras para cuando el gabinete se encuentre fuera de servicio, contacto polarizado de 127 V c.a. y lavador de aire (véase figura 3). Debe ser hermético y tener acceso por la parte frontal, por medio de puertas con ventanas de acrílico transparente para poder ver los instrumentos de medición sin tener que abrirlas, también deben contar con chapa. En el interior del tablero se debe dejar espacio suficiente para poder trabajar con comodidad y tener acceso a todos los dispositivos y tablillas terminales. Se deben dejar preparaciones para la entrada y salida de conductores del tablero por la parte inferior. Debe tener una barra de cobre a lo largo de todo el tablero, por la parte posterior, con dos conectores para puesta a tierra en los extremos, para recibir cable de cobre desnudo con una sección transversal máxima de 67,43 mm². El alambrado interno entre dispositivos del gabinete se debe efectuar de acuerdo con la norma NMX-J-438-ANCE.



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El tablero debe contar con tantas secciones como cárcamos existan en la obra de toma, para alojar en cada una un rectificador con todos sus componentes y tablillas terminales colocadas a 1 m desde el piso del tablero y dejando suficiente espacio para cableado de campo, alojando:

- acometida principal,

- interruptor termomagnético general, para 480 V, 60 Hz, trifásico para corriente de corto

circuito simétrico de 22 kA,

- focos pilotos de detección de c.a.,

- vóltmetro y ampérmetro de c.d. con selector (medición de corriente total/canal, de medición continua digital),

- contacto polarizado de 127 V c.a,

- apartarrayos de óxido de zinc en 480 V c.a. y 250 V c.d. (a menos que se de otro valor

en las Características Particulares),

- tablillas terminales para 30 A, con cuchilla desconectadora,

- alarmas (visuales y audibles),

- fusibles,

- derivadores,

- milivóltmetro semiembutido de carátula digital, montado en el panel con impedancia de entrada de 10 MΩ/V mínimo.

6.2.3.8 Sujeción de ánodos inertes Para sujetar el ánodo integral, se inserta a una cuerda de material sintético, tensionada y anclada desde el registro del ánodo en el cárcamo a un gancho de bronce. Se deben hacer registros en la losa de operación (techo) separados del equipo 0,50 m mínimo, todos los registros de la losa de operación deben estar interconectados entre sí y a las cajas de conexiones de ánodos, véase figuras 4, 5 y 6. En el fondo del registro va una camisa de tubo de material plástico de 150 mm de diámetro nominal, el cual va embebido en la losa de concreto del piso de operación riel cárcamo, su longitud varía en función del espesor de la losa, no debe rebasar el fondo del registro. La cuerda del ánodo integral sirve para posicionarlo a la altura que se requiera o para rescatarlo (véase figuras 4, 5 y 6). 6.2.3.9 Caja de conexión de ánodos Consiste de un contenedor hermético de material plástico o de fibra de vidrio para uso rudo, resistente a la intemperie para montaje en poste o estructura metálica, con puerta al frente con las mismas dimensiones de la caja, con chapa, con abatimiento lateral. Se debe contar con perforaciones en la parte inferior de un diámetro máximo de 100 mm para conectar a los tubos conduit. En su interior debe contar con tablillas con desconectador integrado, por un lado se conecta el cable conductor proveniente del rectificador y por el otro se conectan los cables individuales de ánodos y electrodos de referencia por canal.



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Se deben alojar en su interior resistencias derivadas (Shunt) de valor 0,001 Ω (50 mV, 50 A ± 1 % de exactitud) para medición directa de corriente por ánodo. Se deben dejar como mínimo 6 tablillas adicionales como reserva. Debe contar con un ampérmetro digital con escala de 0 A a 5 A ± 1 % de exactitud, combinado con un selector rotativo, numerado del 1 al número de ánodos conectados a las tablillas y posición de desconectado (off) para medir en forma directa la corriente drenada por ánodo. El ampérmetro debe contar con una protección por medio de fusible adecuado a la corriente y tensión que manejan. Todos los dispositivos alojados dentro de la caja de conexiones deben ser montados sobre una placa aislante, tanto los instrumentos como los otros dispositivos deben quedar inaccesibles al cerrar la caja. 6.2.3.10 Electrodos de referencia Los electrodos fijos y los portátiles deben ser de zinc de alta pureza, con un contenido máximo de fierro de 0,0014 % de acuerdo a la referencia [5] del capítulo 13 de esta especificación, de forma cilíndrica, conectados y encapsulados en fábrica a un conductor de características descritas en el subinciso 6.2.3.2, soldado con plata, la conexión debe resistir mecánicamente la masa del electrodo y los esfuerzos a la tensión, cuando se retire el electrodo a 10 m de profundidad. Una vez realizada la conexión, se debe aislar con un recubrimiento epóxico 100 % sólidos (CFE A-13 de acuerdo con la especificación CFE D8500-02). Tanto el electrodo, como 100 mm de cable conductor (juntos) se deben forrar por medio de una manga termocontráctil de tal manera que solamente quede expuesta la sección transversal del electrodo.



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FIGURA 4 - Detalle de instalación y soporte para ánodo de alambre en obra de toma



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FIGURA 5 - Detalle de instalación y soporte de ánodos en obra de toma (para ánodo tubular)



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FIGURA 6 - Registro y protección mecánica para ánodos y electrodos en el cárcamo de la obra de toma



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FIGURA 7 - Tubo para medición de potencial con electrodo portátil



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FIGURA 8 - Abrazadera no metálica para sujeción de la protección mecánica de ánodos y electrodos de referencia



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6.2.3.11 Protección mecánica de ánodos y electrodo de referencia Consiste en un tubo de material plástico, cédula 40 mínimo, resistente al agua, de 102 mm a 114 mm de diámetro nominal, cuya longitud es variable y depende de la distancia entre el nivel (fondo) del cárcamo, al nivel inferior del piso de operación de éste, se debe introducir dentro del tubo de la camisa protectora como mínimo a la mitad de ésta, veáse vista de planta, figura 6. El tubo se debe ranurar a cada 90 ° (4) con ranuras verticales de 40 mm x 100 mm, éstas se deben efectuar a todo lo largo del tubo que quede inmerso en el nivel medio de baja marea. El tubo protector se debe sujetar a la pared del muro por medio de abrazaderas (con broche) de material plástico, resistente al agua de mar y debe soportar los esfuerzos debidos a la succión de las bombas del cárcamo, veáse figura 8. Las abrazaderas se deben sujetar al muro del cárcamo por medio de taquetes y tornillos no metálicos (poliamida) de alta resistencia al corte; además se deben sujetar los taquetes a dicho muro con un "mortero epóxico" impermeable, que se debe adherir al muro y sujetar el taquete de modo de que no permita la contaminación del concreto a causa del agua. Las abrazaderas se deben instalar como máximo a cada 100 cm de separación entre ellas. 6.2.3.12 Rectificador

a) Debe operar bajo las siguientes condiciones:

- localización: interior,

- temperatura ambiente máxima 45 °C,

- altitud sobre nivel medio de mar menos de 1 000 m,

- humedad relativa máxima promedio de 60 %,

- tipo de ambiente marino/industrial.

b) Requerimientos generales.

- los diodos del rectificador deben ser de onda completa, arreglo tipo puente y enfriado por aire,

- entre los devanados debe ir colocada una pantalla electrostática, aislada del núcleo del

transformador y conectada a la terminal negativa del RPC,

- el material de los diodos debe ser silicio,

- el RPC debe ser ensamblado completamente en fábrica,

- las conexiones terminales metálicas deben tener una capa de grasa conductora sobre las superficies de contacto para controlar la oxidación,

- ventilación adecuada para las condiciones de servicio especificadas,

- fácil acceso para pruebas y mantenimiento al transformador, diodos y otros componentes

internos que requieran mantenimiento,



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- el control de la tensión de salida del RPC debe ser automático que responda a una señal del electrodo de referencia, variando la tensión de entrada en el devanado primario,

- fusibles ultrarrápidos para corriente directa en la fase positiva que sean accesibles y

montados en el interior,

- el rizo de la frecuencia en corriente directa debe ser superior a 100 Hz, para el caso de alimentar ánodos de titanio platinizado,

- el RPC debe contar adicionalmente al control de tensión automático, con un control para

operación manual, con luces indicadoras de la posición (manual o automática) montadas en el panel,

- fusibles entre el secundario del transformador y el puente rectificador,

- elementos limitadores de tensión o diodos zenner en el puente de rectificación. Todas las

conexiones dentro del RPC se deben hacer por medio de tablillas de conexión.

c) Características de diseño para el rectificador.

- tensión de alimentación: 220 V c.a. o 480 V c.a., de acuerdo a lo indicarlo en Caracterísicas Particulares,

- frecuencia: 60 Hz,

- número de fases: 3,

- eficiencia: 90 % mínimo,

- tipo de transformador: seco,

- tensión máxima de salida de c.d.: 12 V (para ánodo de titanio platinizado),

- tipo de aislamiento de transformador: clase F para 80 °C (referencia [8] del capítulo 13 de

esta especificación) tipo seco,

- nivel de aislamiento para RPC: 1,5 kV para todos los componentes eléctricos,

- nivel de aislamiento de los componentes electrónicos: 600 V. 6.2.3.13 Alarmas Se deben suministrar 7 alarmas como mínimo para detectar y proteger el SPC por las condiciones mostradas en la tabla 3.



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TABLA 3 - Alarmas del sistema de protección catódica

No. de alarma Condición * Disparo del RPC

Señal luminosa local continua

1 Falla del sistema de aire lavado X X 2 Falla de los electrodos de referencia - - X 3 No existencia de corriente alterna - - X

4 Alto potencial de protección por cada canal - - X

5 Bajo potencial de protección por cada canal - - X

6 Falla de corriente de alimentación a las alarmas - - X

7 Alarma por cárcamo vacío X X

NOTA: * La falla de cualquiera de las condiciones debe enviar señal luminosa intermitente al cuadro general de alarmas de la central generadora, con la leyenda "falla del SPC obra de toma y al SCAAD".

6.2.3.14 UTR's Cuando se requiera controlar el rectificador a distancia, debe suministrarse una UTR para cada uno de ellos, lo cual se indica en las Características Particulares. 6.2.4 Materiales y equipos propuestos para el SPC con ánodos de sacrificio Los materiales y equipos para el SPC deben ser como mínimo los que se indican a continuación: 6.2.4.1 Ánodos de sacrificio Los ánodos deben ser de placa o barra para ser fijados con soldadura y se pueden utilizar de zinc o aluminio con las composiciones químicas indicadas en las tablas 4 y 5.

TABLA 4 – Composición química del ánodo de zinc

Ánodos de zinc Pb 0,006 % máximo Fe 0,005 % máximo Cd 0,004 % máximo

Total impurezas 0,01 % máxima Zn 99,99 % mínimo

Eficiencia 90 % mínima Potencial respecto a Ag/AgCl - 1,03 V Drenaje de corriente práctico 737 A-h/kg máxima



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TABLA 5 – Composición química del ánodo de aluminio

Ánodos de aluminio Si 0,1 % máximo Fe 0,13 % máximo Zn 3,5 % a 5 % Mg 0,3 % a 0,8 % In 0,02 % a 0,05 % Cu 0,006 % máximo

Otros 0,02 % máximo de cada uno Balance Aluminio

Eficiencia 95 % mínima Potencia respecto a Ag/AgCl - 1,03 V Drenaje de corriente práctico 2 700 A-h/kg máxima

6.2.4.2 Conductor de electrodo de referencia Cable de cobre estañado flexible, monopolar de 7 hilos mínimo, trenzados, con aislamiento de polietileno de alto peso molecular, sección transversal de 8,367 mm² como mínimo; debe cumplir con la referencia [3] del capítulo 13 de esta especificación, tipo 1, clase C, grado 5. La longitud del cable del ánodo y del electrodo de referencia a caja de conexiones se da en las Características Particulares, no aceptándose longitudes menores de 25 m. 6.2.4.3 Electrodos de referencia Los electrodos fijos y los portátiles deben ser de zinc de alta pureza, con un contenido máximo de fierro de 0,0014 % de acuerdo a la referencia [5] del capítulo 13 de esta especificación, de forma cilíndrica, conectados y encapsulados en fábrica a un conductor de características descritas en el subinciso 6.2.4.2, soldado con plata, la conexión debe resistir mecánicamente la masa del electrodo y los esfuerzos a la tensión, cuando se retire el electrodo a 10 m de profundidad. Una vez realizada la conexión, se debe aislar con un recubrimiento epóxico 100 % sólidos (CFE A-13 de acuerdo con la especificación CFE D8500-02). Tanto el electrodo, como 100 mm de cable conductor (juntos) se deben forrar por medio de una manga termocontráctil de tal manera que solamente quede expuesta la sección transversal del electrodo. 6.2.4.4 Alarmas Se deben suministrar 3 alarmas como mínimo para detectar y proteger el SPC por las condiciones mostradas en la tabla 6.

TABLA 6 - Alarmas del sistema de protección catódica

No. de alarma Condición *

Señal luminosa local continua

1 Falla de los electrodos de referencia X 2 Bajo potencial de protección por cada canal X 3 Falla de corriente de alimentación a las alarmas X

NOTA: * La falla de cualquiera de las condiciones debe enviar señal luminosa intermitente

al cuadro general de alarmas de la central generadora, con la leyenda "falla del SPC obra de toma” y al SCAAD.



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6.2.5 Servicios de montaje y puesta en servicio Para todo lo concerniente con los servicios de montaje y puesta en servicio se debe aplicar lo establecido en la especificación CFE L0000-36. Las especificaciones de construcción se deben anotar en los dibujos y marcarse, con la leyenda "como se construyó" y enviarlas a la CFE después de la instalación. 6.2.6 Partes de repuesto y herramientas especiales 6.2.6.1 Partes de repuesto solicitadas por CFE El proveedor debe suministrar el lote de partes de repuesto para el equipo completo del SPC, por cada cárcamo, que se indica en la tabla 7. Todas las partes de repuesto deben ser originales, compatibles e intercambiables.

TABLA 7 - Partes de repuesto solicitadas por la CFE

Partida Cantidad Unidad

D e s c r i p c i ó n

1 2 Pza Ánodos integrados en el caso de ánodos de titanio con óxidos metálicos 1 4 Pza Ánodos de Ti/Pt con cables y conductores iguales a los instalados

2 4 Pza Electrodo de referencia de zinc con cable conductor igual al instalado

3 1 Pza Electrodo de referencia de zinc tipo portátil con conductor de 15 m de largo mínimo, adecuados para inmersión en agua de mar 4 2 Pza Fusibles para c.a. 5 3 Pza Fusibles ultrarápidos para c.d. 6 2 Jgo Apartarrayos para c.a. 7 2 Jgo Apartarrayos para c.d. 8 1 Jgo Diodos rectificadores. 9 2 Pza Focos piloto de cada tipo utilizado

10 3 Pza Controlador de corriente de ánodos 11 1 Pza Selector rotativo de ánodos

12 1 Jgo

Tubos de protección mecánica ranurados, abrazaderas para tubos, tornillos para abrazadera con taquetes, tablillas terminales 10 % de las instaladas, fusibles de control 10 % de los tipos y capacidades instalados (mínimo 3)

13 1 Pza Diodo zenner (1 de cada tipo por todo el lote) 6.2.6.2 Partes de repuesto y herramientas especiales recomendadas por el fabricante El proveedor debe proporcionar esta información en las tablas B4 y B5 del Apéndice B, sobre las partes de repuesto y herramientas especiales que a su juicio considere necesario adquirir. La adquisición de estas partes, es opcional para CFE.



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6.2.6.3 Equipo de medición portátil El proveedor debe proporcionar el equipo siguiente:

a) Un vóltmetro digital de c.d., de 10 MΩ/V, como mínimo, de resistencia interna, con intervalos de escala de:

- 0 V a 1 V,

- 0 V a 2 V,

- 0 V a 10 V,

- 0 V a 20 V.

b) Un multímetro con ampérmetro de gancho incluido.

Escalas del vóltmetro.

- 0 V a 50 V y 0 V a 600 V de c.a., mínimo.

Escala del ampérmetro:

- 0 A a 2 A c.a.,

- 0 A a 3 A c.a.,

- 0 A a 60 A c.a.,

- 0 A a 300 A c.a., como mínimo.

Escala del óhmetro:

- 0 Ω a 200 Ω hasta 200 MΩ.

c) Un medidor de resistencia de balance nulo, de 4 bornes terminales, con tensión de salida de

90 V c.a., mínimo, frecuencia mínima de 97 Hz y escalas de:

- 0 Ω - 0,01 Ω a 0 Ω - 1 000 Ω.

d) Tres electrodos de referencia portátiles y sumergibles, de diámetro máximo de 5 cm; uno de Ag/AgCI, uno de Cu/CuS04 y uno de Zn, con cables con una longitud no menor a 15 m.

NOTA: El proveedor debe suministrar el equipo relacionado en el subinciso 6.2.6.3, con instructivos, cables de prueba y puntas

terminales. 7 CONDICIONES DE OPERACIÓN El sistema de protección catódica debe operar continuamente mientras exista agua en los cárcamos. A falta de agua, debe enviar señales de alarma y en el caso de protección catódica con corriente impresa se debe desenergizar el sistema.



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La falla de cualquier componente del sistema de protección catódica no es motivo para sacar de servicio a la central generadora. El potencial electroquímico de protección catódica de las estructuras metálicas sumergidas, debe ser igual o mas negativo de - 0,85 V c.d. con respecto al electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre saturado y/o -0,80 V c.d. con respecto al electrodo de referencia de plata/cloruro de plata. 8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE El proveedor debe tomar en cuenta, desde la etapa del diseño de los sistemas de protección catódica, y sus equipos auxiliares, las condiciones de protección ambiental como parte del desarrollo sustentable, establecidas en las normas nacionales e internacionales vigentes, que debe acatar en los lugares de trabajo durante las maniobras de entrega del equipo, el almacenaje, el montaje, las pruebas, la operación y el mantenimiento, lo que queda sujeto a ser verificado por el personal asignado por la CFE. Si derivado de las actividades que desarrolle el proveedor, por la aplicación de esta especificación.

- si llegan a generar alguna contingencia, o incumplimiento ambiental, la CFE lo debe subsanar, pero con cargo al proveedor,

- si se llegaran a generar residuos peligrosos de manejo especial o tipo municipal, el

proveedor tiene la obligación de manejarlos con estricto apego a la normativa ambiental vigente establecida para cada tipo de residuo,

- si se producen aguas residuales tipo industrial o doméstico, el proveedor tiene la

obligación de manejarlas con estricto apego a la normativa ambiental vigente establecida para cada tipo de agua residual.

9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Se debe considerar, desde la etapa del diseño, la normativa que se debe aplicar, para cumplir con las condiciones de seguridad industrial y los requisitos de seguridad que se deben cumplir durante los procesos de montaje, de pruebas, operación y mantenimiento del sistema de protección catódica y sus equipos auxiliares, conforme a lo establecido en la normatividad nacional e internacional vigentes, lo que queda sujeto a ser verificado por el personal asignado por la CFE. 10 CONTROL DE CALIDAD El control de calidad de los suministros lo debe llevar a cabo la CFE por medio del LAPEM. Se debe realizar en la fábrica del proveedor y en el sitio de montaje o instalación del SPC. El área usuaria debe turnar oportunamente al LAPEM la información necesaria para programar las pruebas. 10.1 Pruebas en Fábrica Al iniciar la fabricación el proveedor debe proporcionar al LAPEM un programa de todas las verificaciones que realiza durante la manufactura, incluyendo las pruebas finales. El programa debe ser revisado y aprobado por el proveedor y el LAPEM, con objeto de determinar los puntos de verificación en los cuales intervienen los supervisores del LAPEM y en cuales se pueden aceptar certificados de pruebas. Las pruebas a las que se deben someter los componentes del SPC son: prototipo y aceptación.



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10.1.1 Pruebas al prototipo Son las pruebas que se deben efectuar para verificar que las características de los materiales, equipos y componentes del SPC cumplen con lo establecido en esta especificación y se encuentran enunciados en la tabla 8. La validez de las pruebas al prototipo se debe mantener vigente mientras no cambie el diseño del equipo o de sus materiales.

TABLA 8 - Pruebas al prototipo

Descripción Norma aplicable o referencia del capítulo 13

Rectificador Prueba dieléctrica NMX-I-053-NYCE Pruebas de operación

- manual - automática

NMX-I-053-NYCE

Elevación de temperatura NMX-I-053-NYCE Curvas de comportamiento a tensión nominal NMX-I-053-NYCE Corto circuito NMX-I-053-NYCE

Ánodos de sacrificio Análisis químico Tablas 4 ó 5

Eficiencia: 50 % mínimo para Mg o 95 % mínimo para Zn NMX-K-109 (Para Mg) [5] (Para Zn) Ánodos inertes

Verificación dimensional y de recubrimiento exterior de platino u óxidos metálicos De acuerdo al subinciso 6.2.3.1 y [2] Electrodos de referencia

Electrodos de referencia de plata/cloruro de plata [6] Electrodos de referencia de zinc [5]

Cables y conductores Conductores flexibles del ánodo inerte y electrodos de referencia de 8,37 mm2 mínimo

[3] Tipo 1 Clase C, Grado 5

Conductor cátodo general de 33,62 mm2 (7 mm2 x 74 /0,0642 mm2)

[3] Tipo 1 Clase C, Grado 5

Conductores para alambrado de tableros eléctricos y circuitos de control NMX-J-438-ANCE Conductores para circuitos de fuerza NMX-J-492-ANCE

Interruptores termomagnéticos Interruptores termomagnéticos NMX-J-266-ANCE

10.1.2 Pruebas de aceptación del equipo Estas pruebas son las que se realizan en presencia de un inspector del LAPEM en las instalaciones del fabricante para propósitos de aceptación de los componentes, véase tabla 9. Estas pruebas son con cargo al proveedor.



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TABLA 9 - Pruebas de aceptación

Equipo Norma aplicable o referencia del capítulo 13 Inspección del embalaje NRF-001-CFE

Rectificador Prueba dieléctrica NMX-I-053-NYCE Pruebas de operación

- manual - automática

NMX-I-053-NYCE

Circuito abierto NMX-I-053-NYCE Medición de límite de corriente NMX-I-053-NYCE Regulación de tensión NMX-I-053-NYCE

Ánodos Inspección dimensional y masa - - Medición de resistencia eléctrica cable-ánodo - - Medición de potencial electroquímico - -

Electrodos de referencia Inspección visual [5] (Para Zn) , [6] (Para Ag/AgCl) Medición de resistencia eléctrica cable-electrodo - - Medición de potencial electroquímico - -

Componentes diversos

Recubrimientos anticorrosivos de gabinetes y tableros

CFE D8500-01 CFE D8500-02 CFE D8500-03 CFE D8500-22

Tableros CFE V6600-22 CFE V6300-21 Fusibles [10] Resistencias variables NMX-I-133-NYCE

Interruptores termomagnéticos NMX-J-266-ANCE

[1] [11]

Tablillas terminales CFE 54000-48 10.2 Pruebas de Aceptación del SPC en el Sitio Antes de iniciar las pruebas se requiere que la instalación de los sistemas de protección catódica haya quedado concluida y de acuerdo a los planos de construcción y todos los instrumentos de medición hayan sido calibrados y asegurarse de que toda las conexiones estén correctas. Las mediciones de tensión entre las superficies de acero al carbón de una estructura y un electrodo de referencia de Cu/CuS04, deben estar entre los valores - 0,85 V c.d. y -1,5 V c.d., con el rectificador operando. La protección para estructuras de acero al carbón cuando se utiliza el electrodo de referencia de Ag/AgCI, varia de - 0,80 V c.d. a -1,43 V c.d., con el rectificador operando. La protección para estructuras de acero al carbón cuando se utiliza el electrodo de referencia de Zn, varia de 0,25 V c.d. a - 0,4 V c.d. La diferencia entre la tensión natural y la de protección debe ser mayor a 0,3 V c.d., para cualquier metal diferente del acero al carbón, independientemente del electrodo de referencia que se utilice.



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11 MARCADO El sistema de protección catódica y todas las partes suministradas de acuerdo con lo establecido en esta especificación, deben ser marcados para su identificación, tanto antes, como después de ser embaladas, con el objeto de que sean desembarcadas y almacenadas adecuadamente en el sitio. Se deben definir las marcas, leyendas e identificación que se requiere sean inscritas en un producto, como por ejemplo las leyendas que deben llevar los cables eléctricos o las placas de datos de los equipos principales, las cuales deben ser elaboradas con material anticorrosivo, para cada equipo suministrado. 11.1 Placa de Identificación En cada uno de los equipos suministrados, se debe adherir una placa de acero inoxidable, en la que se impriman los siguientes datos:

- marca,

- nombre,

- modelo,

- número de serie,

- tensión de alimentación,

- frecuencia de alimentación,

- número de fases,

- tensión y corriente de c.d. de salida,

- temperatura ambiente promedio dentro del rectificador,

- número de contrato,

- año de fabricación. Estas placas se deben colocar en lugar visible. Los instrumentos y elementos montados en el tablero deben estar claramente identificados. Las partes deben ser armadas en fábrica y marcarse convenientemente los puntos de ensamble, después de haber hecho las correcciones y los ajustes adecuados y que correspondan a las dimensiones mostradas en los planos. El proveedor debe preparar un diagrama de marcas, indicando claramente la localización de cada sección, marcada y numerada, perteneciente a cada parte correspondiente del equipo, enviando copias a CFE. En los componentes principales del equipo, deben ir impresos en forma clara e indeleble el nombre o logotipo del fabricante. En el embalaje del equipo debe marcarse con letras visibles lo siguiente:

- número de serie,



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- número de contrato,

- nombre de la instalación. 12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN,

ALMACENAJE Y MANEJO El embalaje, embarque, transporte, recepción y almacenaje se deben realizar de acuerdo a lo estipulado en las normas NRF-001-CFE y NRF-010-CFE. El licitante debe señalar en su propuesta, el espacio requerido para el almacenamiento del equipo y las precauciones que se deben tomar. 13 BIBLIOGRAFÍA [1] ANSI C37.17 1997 Trip Devices for AC and General-Purpose DC

Low-Voltage Power Circuit Breakers (R 1988). [2] ASTM B-338.A-2005 Standard Specification for Seamless and Welded

Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers.

[3] ASTM D-1248-2005 Standard Specification for Polyethylene Plastics Molding

and Extrusión Materials (R 1989). [4] DIN 17860-1990 Titanium and Titanium Alloy Plate Sheet and Strip. [5] MIL A-18001-2005 Special High Grade Zinc. [6] MIL E-23919 1990 Electrodo de Referencia de Plata-Cloruro de Plata. [7] NACE RP-0572-2001 Design, Installation, Operation and Maintenance of

Impressed Current Deep Groundbeds (Rev.1985). [8] NEMA ST-1-1997 Specialty Transformers (Except General-Purpose Type.) [9] NEMA WC 70 -2001 Cross-Linked-Thermosetting-Polyethylene lnsulated Wire

and Cable For the-Transmission and Distribution of Electrical Energy (ICEA S-66-524); Revision 1.

[10] UL 248-1-2001 UL Standard for Safety Fuses, for Supplementary Over

Current - Protection. [11] UL 1066-1997 UL Standard for Safety Low-Voltage AC and Power

Circuit Breakers Used in Enclosures. 14 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES Las Características Particulares correspondientes a la presente especificación, se anexan a ésta como formato CPE-335.



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APÉNDICE A (Normativo)

INFORMACIÓN TÉCNICA

A.1 CON LA PROPUESTA El licitante debe suministrar con su propuesta, la información y detalles suficientes debiendo cumplir con la norma NOM-008-SCFI para poder equipararla con otras propuestas y evaluar debidamente el equipo ofrecido. Debe incluir la información de la tabla A1 y toda la que él estime importante.

TABLA A1 - Información requerida con la propuesta

Información requerida ObservacionesDibujos de arreglo general del sistema y de cada equipo con dimensiones, localización de conexiones y masas

Programa preliminar de fabricación Programa de embarque Lista de equipos que deben ser suministrados indicando números de identificación y materiales de construcción

Dibujos de obra civil requeridos Diagrama eléctrico del gabinete de control y del cable de completo Catálogos Dibujos del gabinete de control indicando dimensiones generales y lista de instrumentos de medición y control

Programa de instalación Tablas comparativas de materiales Apéndice B de esta especificación contestado

A.2 DESPUÉS DE LA FORMALIZACIÓN DEL CONTRATO El proveedor se obliga a enviar a la CFE la documentación relacionada en la tabla A2.

TABLA A2 - Información requerida después de la formalización del contrato

Información requerida Número de ejemplares Lista de dibujos que se envían con programa de entrega 2 Programa de ingeniería, fabricación, inspección, pruebas y embarque 2 Dibujos de arreglo general del sistema 4 Dibujos de arreglo general de cada equipo, indicando dimensiones, conexiones y lista de partes principales, la cual debe contener número de parte, cantidad, material, modelo y características principales

4

Dibujos de detalles de cada equipo 4 Lista de instrumentos indicando condiciones de operación, identificación del proveedor, valores de ajuste, servicio, marca y modelo 2

continúa…



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…continuación Diagramas lógicos de control 4 Dibujos de tableros de instrumentos 4 Diagramas eléctricos 2 Diagramas esquemáticos y de alambrado para cada tipo de rectificador suministrado para protección catódica 4

Dibujos localizados de ánodos y electrodos, así como de las trayectorias de conductores de alimentación a los mismos y puntos de conexión de cátodo general en el cárcamo

4

Dibujos y datos técnicos completos de todos los instrumentos y equipos alojados en el tablero de protección catódica 4

Principios básicos de diseño y memorias de cálculo que se realizan para el diseño del sistema de protección catódica 2

Dibujos de anclaje, indicando cargas y recomendaciones 2 Informes de inspección y pruebas en fábrica (atestiguadas por CFE) 8 Certificados de pruebas 8 Instructivos y procedimientos de las pruebas, en fábrica y en sitio 4

A.3 MANUALES DE INSTALACIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Se deben suministrar de acuerdo con la norma de referencia NRF-002-CFE e incluir los siguientes:

a) Principios de corrosión.

b) Descripción del SPC.

c) Manual de instalación de rectificadores, ánodos, electrodos y cátodo general.

d) Lista general de materiales: descripción, cantidad y fabricante.

e) Lista de dibujos, catálogos de cada equipo, material utilizado y otros documentos.

f) Pruebas preliminares y preoperacionales:

- objetivo,

- referencia,

- prerrequisitos,

- precauciones y notas,

- equipo de prueba,

- criterios de aceptación,

- pruebas de SPC:

⋅ instalaciones temporales,

⋅ condiciones iniciales,



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⋅ condiciones ambientales,

⋅ instrucciones de prueba.

- formatos.

g) Operación:

- objetivo, - prerrequisitos, - equipo necesario, - procedimiento de operación, - formatos.

h) Mantenimiento:

- objetivo, - prerrequisitos, - generalidades, - procedimiento de mantenimiento:

⋅ rectificador, ⋅ ánodos, ⋅ alarmas, ⋅ electrodos de referencia.

i) Fallas, causas y correcciones:

- objetivo, - generalidades, - fallas, causas y correcciones:

⋅ rectificador, ⋅ ánodos, ⋅ electrodos de referencia, ⋅ alarmas.

A.4 ANEXOS A LA PROPUESTA El licitante debe listar a continuación todos los dibujos, catálogos, instructivos y demás información que se incluyen con su propuesta. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



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APÉNDICE B (Normativo)

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS

El licitante debe proporcionar a la CFE, la información solicitada en este Apéndice. B.1 EXPERIENCIA En la tabla B1, el licitante debe suministrar la información relativa asistemas de protección catódica, comparables al especificado en este documento y que haya instalado con anterioridad. Si el espacio no es suficiente, debe adjuntar hojas numeradas, utilizando los mismos encabezados.

TABLA B1 - Experiencia del licitante

Condiciones de diseño

Unidad rectificadora Nombre de la

central y lugar de ubicación

Número de

unidades

Tiempo de operación

(h) Tipo de diseño Eficiencia %

Tipo de conexión puentes

B.2 GARANTÍA DE LOS EQUIPOS El proveedor garantiza el buen funcionamiento de los equipos que suministra al proporcionar los datos confirmatorios que se incluyen en este Apéndice, mismo que se utilizan para la evaluación de las propuestas y en su caso, para la aplicación de penalizaciones o rechazo de las propuestas. Así mismo, el licitante debe garantizar que el SPC ofrecido trabaja en forma segura y eficiente para todo el rango de operación estipulado en la presente especificación. En las tablas B2 y B3, el licitante debe anotar toda la información solicitada para cada uno de los equipos y/o componentes del SPC, no aceptándose en otra forma.



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TABLA B2 - Características técnicas para protección catódica

C o n c e p t o Unidad Valor garantizado Tipo 4 X - - Tipo de montaje (autosoportado) - - Dimensiones m

Tablero de control

Masa total kg Tensión de alimentación a 60 ciclos V Tensión y corriente máxima de salida en c.d., de cada rectificador V/A

Rizo de la frecuencia en c.d. - - Tipo de enfriamiento del puente rectificador - - Conexión del puente de rectificación Tipo y material de diodos o celdas para rectificación - - Elementos de protección para sobrecargas y corto circuito - - Rango de corriente para fusibles ultrarápidos en c.d. - - Eficiencia del rectificador - - Tipo de transformador - - Clase de aislamiento del transformador Nivel de aislamiento del transformador kV Tipo de control de tensión - -

Unidades rectificadoras

Rango de corriente para fusibles de protección en c.a. A UTR Principales características - -

Forma y tipo de vóltmetros de c.a. a instalar - - Escala grados Precisión - - Forma y tipo de ampérmetros de c.d. a instalar - - Escala grados Precisión - - Forma y tipo de milivóltmetro para medición de potencial de protección - -

Escala grados Precisión - -

Instrumento (vóltmetros,

ampérmetros)

Impedancia de entrada Ω Corriente interruptiva simétrica en 480 V c.a. (general) kA Interruptores Tipo y capacidad del interruptor por rectificador kA

Ánodos de referencia Cantidad de ánodos a instalar - -

continúa…



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…continuación

Tipo de ánodo y espesor del platino u óxidos metálicos - - Forma y dimensiones de cada uno mm Tipo de anclaje (especifique tipo de sujeción) - - Densidad de corriente aplicable A/dm Tensión máxima de operación V

Longitud y tipo de cable alimentador m Electrodos

de referencia Cantidad de electrodos a instalar - -

Forma, tipo y dimensiones de electrodo mm Longitud y tipo del cable alimentador m/

Transductores

Tipo - -

Clase - - Para señal de tensión Ω Para señal de corriente mV

Operación con: Aterrizaje

mV Ω

Cantidad Transformadores Tipo

para medición Clase Capacidad VA

TABLA B3 - Materiales de construcción para protección catódica

Valor garantizado Componentes Material Norma Puentes rectificadores Ánodos inertes Electrodos de referencia Soportería de ánodos y electrodos de referencia Tipo de cable, alimentador y multiconductor . (Sección transversal del cable en mm2 ______)

Soldaduras Aislamiento de conexiones Recubrimientos (parcheo)



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B.3 PARTES DE REPUESTO Y HERRAMIENTAS ESPECIALES B.3.1 Partes de Repuesto Recomendadas por el Fabricante En la tabla B4, el licitante debe enumerar todas las partes de repuesto que recomienda se adquieran.

TABLA B4 - Partes de repuesto recomendadas por el fabricante

Partida Descripción Cantidad

B.3.2 Herramientas Especiales Recomendadas por el Fabricante En la tabla B5, el licitante debe enumerar todas las herramientas especiales que recomienda se adquieran. Si el espacio no es suficiente, el licitante debe adjuntar hojas adicionales numeradas con los mismos encabezados.

TABLA B5 - Herramientas especiales recomendadas por el fabricante

Partida Descripción Cantidad

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: PROTECCIÓN CATÓDICA PARA EQUIPOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS INMERSAS EN OBRA DE TOMA PARA CENTRALES ELÉCTRICAS ________________________________________ (Nombre del proyecto)

Correspondiente a la especificación CFE X8000-23

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CPE

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5

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PROYECTO

Central nueva

______________________________________

Ampliación

Capacidad de cada unidad

______________________________________ Número de unidades

____________________________________ Tipo de sistema de enfriamiento del ciclo

DESCRIPCIÓN DEL SITIO

Altitud (m s.n.m.)

Longitud (grados)

Latitud (grados)

Zonas climática(CFE D8500-01)

Presión barométrica (kPa)

Coeficiente sísmico

Vías de comunicación (breve descripción):

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: PROTECCIÓN CATÓDICA PARA EQUIPOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS INMERSAS EN OBRA DE TOMA PARA CENTRALES ELÉCTRICAS ________________________________________ (Nombre del proyecto)

Correspondiente a la especificación CFE X8000-23

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CPE

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Análisis del agua de circulación: Velocidad del flujo y características físico-químicas del agua a la entrada de la obra de toma y al nivel mínimo. __________________________________________________________________________________________ La longitud del cable del ánodo y del electrodo de referencia a caja de conexiones ________________________ Tipo de apartarrayos para los RPC______________________________________________________________ Control del RPC con UTR: SI NO Principales características de la UTR. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Tensiones existentes en la central: _________________ V c.a. ________________ V c.d.

mÉxico - cfe › normas › pdfs › t › x8000-23.pdfnrf-001-cfe-2007 empaque, embalaje,...

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