Diseño de un sistema de protección catódica corriente impresa para un Oleoducto Submarino con ánodos Durco

Abstract

La finalidad del presente trabajo es: 1. La exposición teórica de la protección catódica en general, que tiene como objetivo principal el controlar la corrosión en cualquier estructura metálica. 2. Valiéndose del punto anterior y utilizando uno de los métodos denominado "protección catódica por corriente impresa" se calcula la protección de dos oleoductos submarinos. Para este efecto se han utilizado los siguientes materiales: - Dos oleoductos submarinos cuyas características son: Longitud: 3281 pies .... 1000 m Diámetro: 12 pulgadas .... 0.3048 m Diámetro exterior: 12.75 pulgadas 0.3067 m Espesor de la pared: 0.375 pulgadas 9.524 mm Peso/pie: 49.3 libras/pie Resistencia por pie: 5.82 x 10^ ohmios/pie - Treinta. (30) ánodos Durichlor 51 tipo "D" de 2" - (51 mm) de diámetro, 60" (1524 mm) de longitud, p so 4-4 libras, área 2.6 pies, corriente de descarga de 1.5 a 5 amperios/pie, distancia de separación entre ánodos en el lecho subterráneo 10 pies (3.048 metros). - Cables de conexión. Se utilizan los siguientes cables: 2/0 AWG (1 x 70 mm NYY) como cable principal y 7 AWG (.1 x 10 mm NY2YY) como cable secundario para unir el ánodo al cable principal. - Un rectificador cuyas características son: Tensión de salida en corriente continua: 24 voltios Corriente de salida en corriente continua: 50 amperios. Tipo de enfriamiento: enfriado por aire Tensión de entrada en corriente alterna: 115/230 voltios, trifásico de 60 ciclos Tipo de placa del rectificador: Silicio - Material de relleno. Se utiliza el relleno carbono so de coque desmenuzado que tiene una resistividad máxima de 50 ohm-cm y una velocidad de corrosión de 2 a 4 libras/amperio/año. Los resultados obtenidos son: - Potencial del cable respecto de tierra: -0.630 voltios Resistencia de los ánodos verticales en paralelo - (Ver Figura 41) Resistencia interna de un ánodo: 0.106 ohm Área unitaria del oleoducto submarino: 3.33 pie /pie Área total de los dos oleoductos submarinos: 21,851.46 pies2 Corriente de descarga del lecho subterráneo: 43.70 amperios Resistencia de la tubería respecto de tierra: 0.075 ohmios Tensión máxima de la fuente de alimentación: 22 voltios Resistencia total máxima del circuito: 0.44 ohmios Resistencia del cable 2/o AWG de 450 pies (137.16m) de longitud: 0.040 ohmios Potencial de la tubería respecto de tierra ya corregida: -0.88 voltios Numero mínimo de ánodos. Se han calculado 22 ánodos; pero, para el diseño se toma un número mayor que 22 para nuestro caso hemos tomado 30 ánodos. Resistencia total de los 22 ánodos respecto de tierra más la resistencia efectiva del cable principal del lecho subterráneo (cama de ánodos): 0.324 ohmios.