protección catódica ánodos de sacrificio
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12/03/13 Protección catódica ánodos de sacrificio
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Gracias por el artículo. Peter Wolfgang Espinel
8 months ago Reply
Protección catódica ánodos de sacrificioDocument Transcript
1. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Introducción La Protección Catódica es una técnica de control de la
corrosión, el cual aprovecha el mismo principio electroquímico de la corrosión,
transportando un cátodo a una estructura metálica, ya sea que se encuentre
enterrada o sumergida. Para este fin será necesaria la utilización de fuentes de
energía externa mediante el empleo de ánodos galvánicos. Para entender el
funcionamiento debemos entender la reacción química en la corrosión:
Corrosión: Es la interacción de un metal con el medio que lo rodea,
produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como
químicas. Este fenómeno ocasiona regiones plenamente identificadas,
llamadas estas anódicas y catódicas. Una reacción de oxidación es una
reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras
regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal
(corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.
El mecanismo de la Protección Catódica, consecuentemente implicará una
migración de electrones hacia el metal a proteger, los mismos que viajarán
desde ánodos externos que estarán ubicados en sitios plenamente
identificados, cumpliendo así su función. En la práctica se puede aplicar
protección catódica en metales como acero, cobre, plomo, latón, y aluminio,
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Protección catódica ánodos de sacrificioby Nancy on Jul 15, 2010
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Peter Wolfgang Espinel, hermano mayor at Hogar Virgen de los Dolores
Cristian Valencia
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contra la corrosión en todos los suelos y, en casi todos los medios acuosos.
La protección catódica no elimina la corrosión, sino que la remueve de la
estructura a ser protegida. La corrosión galvánica, es la que tiene lugar en los
metales cuando éstos están rodeados de un medio conductor de la corriente
llamado electrolito, que en el caso de las embarcaciones suele ser el agua, la
cual es capaz de conducir dicha corriente a determinadas zonas de un mismo o
incluso de distintos metales. Estos metales, se encuentran unidos
eléctricamente entre sí, apareciendo zonas de distinto potencial eléctrico:
ánodos y cátodos, que provocan su corrosión. Este fenómeno es el resultado
de la diferencia de potencial existente entre dos metales cuando están unidos e
inmersos en un electrolito, formando técnicamente lo que se denomina una pila
eléctrica. La corriente circula desde el metal de menor potencial (ánodo) al
metal de mayor potencial (cátodo). La corriente fluye del ánodo que se
degrada y pierde masa a través de los iónes del electrolito (agua) al cátodo, en
el cual el metal que recibe la corriente (el que actúa de cátodo) se protege. Lenz
- Olivieri 1
2. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio En realidad la corrosión es deterioro superficial que sufren los
materiales a causa de fenómeno de tipo eléctrico, químico o mecánico. La
Corrosión electrolítica Esta no está causada por la diferencia de potencial entre
dos metales distintos. Es producida por el flujo de corriente alterna o continua
a través del mismo metal con que está construido el casco. En el caso de la
corrosión galvánica el deterioro de partes metálicas o piezas adosadas al casco
puede ser detenido con la instalación oportuna de un ánodo; pero con la
corrosión electrolítica el defecto puede ser más severo y de acción más rápida.
Los efectos de la corrosión galvánica pueden tardar muchos meses o tal vez
años en ponerse en evidencia. Por el contrario la corrosión electrolítica puede
ponerse en seria evidencia en semanas e incluso en casos extremos, se ha
verificado su presencia con corrosión en solo horas de actividad. En algunos
yates y especialmente en los cascos construidos en aluminio en los que no se
ha realizado una correcta instalación de los circuitos eléctricos o sistemas de
control, puede provocar dramáticas consecuencias. Todas las líneas de
potencia de motores eléctricos deberán estar aisladas para evitar así mismo
efectos de corrientes galvánicas por fugas. En ningún caso se usara al casco
como conductor, o negativo. Los cargadores de baterías a utilizar deben estar
diseñados para uso marino. Los de aplicación terrestre normalmente están
construidos con menor aislamiento. La principal causa de existencia de flujo de
corrientes eléctricas parásitas está producida por una inversión de polaridad,
la pérdida de aislamiento del cable en agua salada en proximidades de la
sentina y un pobre aislamiento. Es muy difícil de detectar que alguna zona de
la funda o revestimiento del cable esta mas afinada o, que algunos de los hilos
o alambres que arman al cable estén próximos a aflorar o con un minúsculo
orificio perforando su aislamiento. Así mismo el proceso de inducción de
corriente sobre el casco puede estar producido desde un muelle con partes o
componentes metálicos, desde un barco vecino o en la marina en el que el
barco se encuentre amarrado. Normalmente estos sitios disponen normalmente
de servicios de luz o de equipos eléctricos que pueden tener pérdidas en su
recorrido y con fugas de corriente muy difíciles de detectar, por esta causa
tienen una adecuada puesta a tierra. Todos los motores y sus ejes porta hélice
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están de este modo interconectados creando uno o varios pares galvánicos.
Deben poseer por lo tanto estos elementos ánodos de sacrificio para evitar
que se deterioren. Además el flujo de corrientes parásitas o la inversión de
polaridad que exista en un barco vecino puede provocar efectos en nuestro
propio casco. Es por eso que una adecuada protección catódica y un
transformador de corriente de 220/12 voltios bien aislado en nuestro barco,
mas una adecuada llave de corte general de corriente limitará este riesgo. Es
conveniente no dejar conectado por largos períodos el barco a la alimentación
de corriente desde tierra. Lenz - Olivieri 2
3. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Tipos de corrosión No todos los fenómenos corrosivos son
idénticos, debido a que existen varios tipos de corrosión. Así podemos
distinguir: Corrosión global Ataca a toda la superficie de la pieza de una
manera uniforme. En general no es una clase de corrosión grave puesto que el
mismo óxido que se produce sirve de capa protectora para impedir que la
corrosión avance y debilite la pieza atacada. Corrosión en forma de poros
Generalmente ataca determinadas zonas de la pieza, formando grietas o fisuras.
Ha de calificarse de grave cuando la grieta se produce en determinadas partes
de la pieza y de la pieza y de modo especial si la misma aparece en junturas o
ranuras ya que genera una fatiga en el metal que llega a provocar su rotura. Sin
duda es la más grave de todas, puesto que es imposible saber la profundidad
que alcanza la zona dañada. A la larga, las tensiones generadas por la
corrosión dentro de la misma pieza llegan a romperla. Corrosión selectiva Se
produce dentro del mismo metal debido a defectos estructurales o de aleación
lo que hace que la pieza se vuelva porosa y acabe de ceder. Se da con mayor
frecuencia en los metales fundidos o aleaciones. Lenz - Olivieri 3
4. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Sistemas de protección anticorrosión Los sistemas más comunes de
protección contra la corrosión son: a) Pintura b) Sistema de protección
catódica c) Pinturas y Sistemas de protección catódica combinados Todo el
que tenga experiencia en mantenimiento de buques o estructuras, está
convencido de que hay una acción corrosiva a través del tiempo a menudo en
condiciones meteorológicas muy severas, especialmente en las partes
sumergidas de los buques y estructuras, debido a la cantidad de pintura que
por cualquier causa puede desprenderse y que se supone una degradación de
la protección. Hay que tener en cuenta que parte de la superficie puede quedar
sin pintura por motivos de golpes contra muelles, remolcadores, defensas,
anclas, etc En general, si queremos obtener una buena protección, es
totalmente necesario ayudar a la pintura con otros medios. De todas formas, la
mejor pintura nunca puede prevenir totalmente una difusión de agua y oxígeno
en la zona de acero sumergida, lo que ayuda al proceso de oxidación. La mejor
protección a la corrosión es una combinación de una buena pintura y una
buena protección catódica, ya que un buen pintado es una barrera de ayuda
que reduce la corriente requerida a suministrar por la protección catódica.
Protección catódica por corriente inducida o impresa Es utilizado normalmente
por su elevado costo en barcos más grandes. Consiste en aplicar una corriente
negativa al metal que hay que proteger y el polo positivo al electrolito (o sea el
agua), para conseguir el efecto de rebajar el potencial del metal a proteger
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hasta llegar al potencial de inmunidad de ese metal sin necesidad de ánodos
de sacrificio, solamente aplicando la corriente de la batería. Por lo tanto, hemos
protegido el metal de la obra viva del barco por el sistema de corriente impresa.
Este sistema transforma las estructuras que se han de proteger en un cátodo
induciéndole una corriente inversa desde un ánodo inerte. Las grandes patas
propulsoras Mercruiser o Volvo están equipadas con sistemas de este tipo,
conocido en el primer caso con la marca MerCathode. Estas patas están
construidas con aleaciones de aluminio, material particularmente sensible a la
corrosión. Un eficiente monitoreo de este sistema de protección catódica por
corriente inducida es imprescindible a los efectos de evitar deterioros y los
consecuentes costos en repuestos y reemplazo de las partes dañadas Lenz -
Olivieri 4
5. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Protección catódica mediante ánodos de sacrificio Como ya
comentamos, cuando se ponen dos metales diferentes en contacto por medio
del agua, se crea una corriente eléctrica entre ellos denominada corriente
galvánica. La consecuencia directa de este intercambio es que el metal más
sensible va a oxidarse, esa es la finalidad de los ánodos en las embarcaciones,
destruirse en favor del metal menos sensible. Si se compara el Zinc (el ánodo)
y el bronce (la hélice), el cinc posee un fuerte potencial eléctrico, mientras que
el bronce mucho menos. Cuando el agua los pone en contacto, la corriente
eléctrica así iniciada va a activar el ánodo que, al sulfatarse, protegerá la hélice.
El sistema de propulsión de un barco inevitablemente está formado por varios
metales, que van del inoxidable del eje de la hélice, al bronce de la hélice,
pasando por la fundición o el aluminio del motor y el cobre de las partes
eléctricas. En el río la corrosión es aumentada por la contaminación con
metales o sulfatos en el agua. Puede ser una fuga eléctrica que viene del barco
o el puerto de amarre, o incluso de una vieja batería lanzada sobre borde por
un navegante desconsiderado genere una corrosión electrolítica. En cualquier
caso, un barco desprovisto de ánodos sufrirá obligatoriamente graves daños a
corto y medio plazo, es pues una protección indispensable. En síntesis: La
corriente polarizante, la suministran los ánodos que se desgastan en beneficio
de la estructura (Cátodo) que permanece inalterable. Son diversos los
materiales utilizados, sin embargo, las aleaciones de Magnesio, Zinc y
Aluminio son las más corrientes. El Magnesio sin alear no puede utilizarse en
sistemas de protección catódica en agua de mar, debido a su rápido deterioro,
aunque sí se emplean algunas de sus aleaciones. También se usan ciertas
aleaciones de Aluminio, pero los ánodos de Sacrificio más utilizados son los
de Zinc, que no es necesario controlar y que, además, suministran una
corriente continua y eficiente. Un imperante de este tipo de ánodos es la
pureza del metal base; la composición debe de estar acorde con las
especificaciones que actualmente hay al respecto. El hierro es una de las
impurezas más perjudiciales para la actividad anódica del Zinc; se tolera un
máximo de 50 ppm de Fe si al mismo tiempo. Lenz - Olivieri 5
6. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Ánodos de Zinc Se recomiendan especialmente para la protección
catódica de estructuras desnudas o recubiertas en agua de mar o agua dulce,
por lo que son muy indicados en la protección de los cascos de los barcos
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pesqueros, en pontones y en boyas tanto en el mar como en los lagos y los
ríos. Los ánodos de zinc nunca producen sobreprotección, evitando daño a la
pintura debido a su moderado potencial respecto al acero protegido (0,20 volt).
Comúnmente se encuentra en el mercado los siguientes tipos: º
COMPOSICION QUIMICA ANODOS DE ZINC ELECTROLITICO NORMAS
IRAM 677 Parte I Tabla 1 Clase A Plomo Pb 0,003 % máx. Hierro Fe 0,0014 %
máx. Cadmio Cd 0,003 % máx. Cobre Cu 0,001 % máx. Aluminio Al 0,005 % máx.
Zinc Zn Resto. Los Ánodos de Zinc se calculan normalmente para uno, dos o
tres años de vida Ánodos de Zinc Lenz - Olivieri 6
7. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Dimensiones de Pletina Peso Neto Tipo A B C D Peso Bruto [mm]
[kg] WP3 300 200 95 30 40 X 3 3.1 3.2 W6Z 350 270 150 32 40 X 6 6.5 7.1 W11Z
500 400 150 32 40 X 6 10.8 11.8 W14Z 650 550 130 50 40 X 6 21.3 22.5 W17Z 650
550 130 65 50 X 6 25.0 26.5 W19Z 650 550 130 75 50 X 6 33.0 34.5 Ánodos de
Magnesio A partir de la Segunda Guerra Mundial, el Ánodo clásico usado
para la protección de tanques de lastre, fue este metal estaba
extraordinariamente bien situado por tener una gran fuerza electronegativa 700
mV sobre el Acero Polarizado. La mayor ventaja era su rápido poder de
polarización. Su inconveniente era una sobreproducción causada por la
emisión de Hidrógeno y su poder electroquímico, aproximadamente 55%. Hoy
en día este metal se usa raramente debido a las restricciones impuestas por las
sociedades de clasificación. En la actualidad aún se aplica en tanques de
plataformas. Ánodos de Magnesio Tipo W-0 W-2 W-3 W-5 W-10 Medidas
mm. mm. mm. mm. mm. A 195 295 310 350 390 B 120 220 235 275 310 C 48 85 90
115 150 D 30 45 48 58 70 d 10 10 10 10 10 E 30 30 30 30 30 Lenz - Olivieri 7
8. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Peso Neto 1,25 2,00 4,00 Peso Bruto 1,62 2,42 4,46 Ánodos de
Aluminio El Aluminio, muestra un relativo pequeño potencial, ya que el voltaje
de condición sobre el acero polarizado viene a ser del orden de 230 a 300 mW;
sin embargo, tiene una eficiencia del 80%. La experiencia nos indica con
respecto al ánodo de Zinc que la importancia de contaminación del acero es
muy pequeña. El resultado del ánodo de Aluminio, depende en gran parte de
los aditivos (Indio y Zinc), los cuales inmunizan la tendencia del metal a formar
una película de óxido pasivizadora. Una de las ventajas del Aluminio, es que
en su instalación se usa sólo un tercio del peso comparado con una
instalación de Zinc, lo que puede ser importante con respecto al peso muerto
de un buque, y más todavía teniendo en cuenta el costo de instalación de los
mismos. Una desventaja de acuerdo con las sociedades de clasificación es la
posibilidad de chispeo, lo que da lugar a que dichas sociedades tengan ciertas
restricciones al uso de ánodos de Aluminio, contrariamente a los de Zinc. La
distribución de estos Ánodos de aluminio, debido a esta posibilidad de
chispeo, debe estudiarse de forma que vayan colocados en zonas bajas de los
tanques. Los ánodos de aluminio se calculan para una duración de cuatro
años. Ánodos de Aluminio Dimensiones de Pletina Peso Neto Tipo A B C D
Peso Bruto [mm] [kg] W131 300 200 95 32 20 x 3 1.2 1.3 W130 350 270 150 32 40
x 6 2.6 3.2 W111 500 400 150 32 40 x 6 4.0 5.0 W114 650 550 130 50 40 x 6 8.0 9.2
W117 650 550 130 65 50 x 6 10.1 11.6 Lenz - Olivieri 8
9. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
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Sacrificio W119 650 550 130 75 50 x 6 12.6 14.1 W118 650 550 130 95 50 x 6 16.5
18.0 W124 1015 920 130 50 50 x 6 13.0 15.4 W126 1015 920 130 75 50 x 6 21.0 24.0
W128 1015 920 130 105 50 x 6 30.0 33.0 Potencial Eléctrico de los metales
Potencial eléctrico de algunos metales en agua salada a 25 °C Magnesio -2.38
Aluminio -1.67 Zinc -0.76 Cuanto más bajo (negativo) sea el potencial de un
metal, más fácilmente resultara corroído. Elección del ánodo Un ánodo se
determina en función de la superficie y el tipo de metal que debe protegerse.
Los nuevos barcos salen del astillero con ánodos. Para un barco usado, lo
recomendable es constatar el estado de los mismos y el nivel de corrosión de
las piezas sumergidas. Cuando se encuentra ante una unidad no protegida y
sin medio de evaluar las protecciones anódicas necesarias, solamente los
propios profesionales pueden proporcionar una respuesta, lo ideal es
consultar a un mecánico para calcular exactamente el número y el sitio de los
ánodos a colocar para la protección de la embarcación. Sobre una embarcación
con línea de eje En un barco en línea de eje, los puntos que deben protegerse
son, el eje de hélice, la hélice y el timón. La protección no está limitada
solamente al casco o las piezas fijadas a él, los ánodos son comúnmente
instalados en circuitos internos de los motores para proteger los conductos de
enfriamiento y los intercambiadores de calor. Un olvido en inspeccionar o
reemplazar estos ánodos puede provocar graves deterioros y oxidación en el
interior de estos equipos y de los conductos internos de refrigeración del
mismo motor. En un motor fuera de borda Se encuentran generalmente dos
ánodos sobre la placa anti-cavitación. Sobre una Pata El sitio de los ánodos
está previsto desde el principio por los fabricantes, se sitúan sobre el apoyo
alrededor de la hélice, sobre la abrazadera de fijación y sobre el circuito de
entrada de agua para el enfriamiento del motor. En este caso, los Lenz - Olivieri
9
10. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio ánodos son específicos a la marca y al tipo del motor.
Recomendaciones prácticas para la instalación: Los ánodos están provistos de
pletinas para su directa soldadura al casco. las puntas de las pletinas no están
galvanizadas, para evitar los gases tóxicos que se producen en el momento del
montaje La distribución de los Ánodos debe hacerse de acuerdo a un previo
diseño No se deberán colocar ánodos en el fondo debido a problemas de
entrada y salida de dique En ningún caso deberán pintarse los ánodos El
desgaste de los ánodos se debe controlar y nunca debe llegar a un desgaste
completo. Se debe reemplazar por un modelo conforme a la superficie a
proteger. Utilizar únicamente los tornillos servidos con la pieza. Cada vez que
se saca el barco del agua, eliminar la corrosión con un cepillo metálico. Un
ánodo que no se desgasta es señal de que no cumple con su función. En la
zona donde está amarrado el barco o por donde se navega, la salinidad o
contaminación puede variar muchísimo, esto afecta la función del ánodo. Por
ésta razón, al elegir un ánodo, se deben tener en cuenta estos elementos: En
agua salada: ánodo de Zinc En agua dulce: ánodo de Magnesio En agua
salobre: ánodo de Aluminio Su precio es muy económico y su sustitución nos
puede evitar importantes averías, así que en caso de duda, cámbielos. Correcta
colocación de los Ánodos Todas las partes metálicas de la embarcación deben
estar en contacto con el ánodo para lo cual se usan pernos y flejes o cables de
conexión directa con la pieza a proteger. Los ánodos siempre deben quedar
12/03/13 Protección catódica ánodos de sacrificio
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paralelos al sentido longitudinal del barco pues sólo así se consigue el máximo
rendimiento. Entre los elementos que precisan especial protección cabe
mencionar los siguientes: Hélice y eje de Transmisión: En el caso de ejes
volantes, debe usarse un ánodo especial para ejes y situarlo de modo que
quede a unos 3 ó 4 mm . Del cojinete de apoyo de la hélice. Pero si la bocina es
metálica, hay que situar el ánodo cerca de ésta; si fuera de un material no
conductor (nailon, caucho) el perno de fijación del ánodo debe conectarse con
el bloque motor. Lenz - Olivieri 10
11. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Timones Metálicos: Requieren la fijación de un ánodo circular plano
en el mismo centro de la pala. Quillas Metálicas: Para proteger esta parte de la
embarcación se ha de colocar un ánodo en cada costado, sujeto con pernos
roscados en la misma quilla. Flaps de barcos a motor: Se fija un ánodo en la
superficie de cada flaps, siempre en sentido longitudinal del barco. Si los flaps
son de aluminio es necesario que los tornillos de fijación sean galvanizados.
¿A qué ritmo cambiarlos? Los ánodos se cambian todos los años,
dependiendo del estado de los mismos. En algunos puertos o marinas los
ánodos se corroen rápidamente, debido a que se forman grandes corrientes
pares electrolíticas, causadas por rechazos contaminantes, masas metálicas
sumergidas, fugas eléctricas o en proximidad de un barco metálico. Sólo un
control regular les informará del problema. Requisitos para la instalación de
ánodos en el casco El número de ánodos galvánicos requeridos para proteger
el exterior del casco en un buque específico se calcula en base a diversos
factores que deben ser tomados en cuenta. Tales como: tamaño, tipo de
embarcación, condiciones de servicio, condición actual del casco, sea nuevo o
que se encuentre en funcionamiento. La densidad de corriente requerida, varía
según el tipo embarcación pero la siguiente clasificación da una perspectiva
general de las recomendaciones para una amplia gama de embarcaciones.
Nuevo En Servicio Tipo de Embarcación (mA/m2) (mA/m2) Buques de alta mar
10 15 Otros buques de alta mar 12 15 Barcos Costeros 14 20 Transbordadores
de carga (Ro-Ro) 14 20 Buques de arrastre 22 24 Remolcadores con toberas
Kort 22 24 Dragas 24 27 Rompehielos 25 30 Remolcadores 18 22 Lenz - Olivieri
11
12. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Luego de haber determinado el número de ánodos requeridos, es de
suma importancia asegurarse de que la distribución de corriente sea efectiva.
Con la hélice situada en la popa del buque, la cual es una zona de gran
turbulencia, es necesario colocar una mayor proporción de los ánodos en
popa, específicamente cerca de la hélice. Distribución Típica de los ánodos en
el Casco Como guía, se recomienda que un 60% de los ánodos sean instalados
en la mitad de la popa y la quilla de balance en la sección delantera. Para la
instalación de ánodos en popa y protección del timón, el siguiente gráfico
muestra algunas cantidades típicas de ánodos requeridos en diversos tipos de
embarcaciones. Calado (TPM) Número de ánodos (metros) Toneladas W117
W124 W14Z 4.5 - 7 2,000 - 5000 12 14 7-8 5,000 - 8,000 14 18 8-9 8,000 - 10,000 16
20 9 - 10 10,000 - 20,000 18 22 10 - 11 20,000 - 30,000 20 26 11 - 12 30,000 - 40,000
24 30 12 - 13 40,000 - 60,000 30 38 13 - 14 60,000 - 80,000 36 44 Lenz - Olivieri 12
13. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
12/03/13 Protección catódica ánodos de sacrificio
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Sacrificio 14 - 15 80,000 - 115,000 40 24 50 15 - 17 115,000 - 200,000 52 30 64 17 -
19 200,000 - 60 38 82 (TPM) toneladas de peso muerto. Una vez que se ha
determinado la cantidad de ánodos requeridos, la distribución de los ánodos
particularmente en esta área es crítica. Para embarcaciones de 40,000 (TPM) o
más, la distancia entre los ánodos en el timón no debe exceder los 4 metros.
Lenz - Olivieri 13
14. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio En todos los sistemas de popa, los ánodos deben ser colocados para
evitar que existan áreas del casco situadas directamente delante de la punta
del aspa de la hélice y en el área dentro de la zona exterior de la mitad del radio
de la hélice. Los ánodos situados en esta posición pueden causar cavitación y
en consecuencia reducir el rendimiento de la hélice. Si la hélice está conectada
al casco por medio de un anillo de deslizamiento, el número de ánodos
requeridos, aumentará en un 30%. Ánodos en el Flap Ánodos en el eje de la
hélice Lenz - Olivieri 14
15. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Ventajas y limitaciones de la protección catodica con ánodos
galvanicos Lenz - Olivieri 15
16. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio Calculo del peso del ánodo W = K . L ( B + 2.D ) / 15,6 Donde: W: es
el peso total de ánodos de cinc expresado en libras L: Eslora en flotación en
expresada en pies B: Manga expresada en pies D: Calado en pies K: Constante
0,165 para cascos de PRFV 1.0 para barcos de acero 0,625 para cascos de
aluminio Placas de Masa y Puestas a Masa de los ejes Los ejes y hélices
merecen una especial atención porque es ahí dónde se produce mayor
corrosión. Para asegurar que la corriente eléctrica negativa de protección
llegue sin problemas a todos los metales de la obra viva del barco, y en
concreto a los ejes y hélices, comúnmente cada equipo viene provisto de un
anillo de masa para el eje y un portaescobillas con escobillas especiales que
aseguran un buen contacto con el eje. Lenz - Olivieri 16
17. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio ESQUEMA GENERAL DE CONEXIÓN DE LOS EQUIPOS En la
figura de arriba se pueden ver todos los componentes del equipo instalados
con sus cables de conexión. Podemos ver como todos los metales de la obra
viva del barco se encuentran conectados a la placa de masas de la sala de
máquinas. En este caso, se trata de un yate de fibra y por lo tanto el casco no
se conecta al no ser metálico; en caso de Lenz - Olivieri 17
18. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio ser un yate de acero o de aluminio también se conectaría el casco a la
placa de masas. Protección pasiva En la industria moderna, se usan muchos
tipos de recubrimientos aislantes: resinas, asfalto, pinturas vinílicas, epoxi, al
clorocaucho, etc. En todas ellas los valores de resistividad, flexibilidad,
adherencia, punto de reblandecimiento, poder de absorción del agua, etc.,
juegan un papel importante en la selección de esta clase de protección. La
protección pasiva es el sistema por el cual un metal se recubre por otro de
mayor resistencia a la corrosión, o capaz de pasivarse fácilmente ante el medio
12/03/13 Protección catódica ánodos de sacrificio
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que le rodea. Hay muchos métodos de lograrlo: electrolíticamente, por
inmersión, por aspersión, etc. Para elegir el metal y método de recubrimiento,
se han de tener en cuenta una serie de factores, entre los que son de
considerar la porosidad del material de aportación y su comportamiento
electroquímico frente al metal base. Ánodos con Titanio Mediante el uso de
Titanio en los ánodos, podemos transmitir intensidades muy altas partiendo
de corriente continua, así pues no se precisa de pesados y poco fiables
transformadores de corriente alterna. Además, los ánodos de Titanio poseen
una vida útil de 20 años, a diferencia de los sistemas de protección por ánodos
de sacrificio, los cuales deben ser reemplazados anualmente. Ayudan también
a conservar el medio ambiente al no contaminar el mar con metales pesados,
pues en los sistemas tradicionales de protección por ánodos de sacrificio, el
compuesto del ánodo (p.ej. zinc) se va disolviendo en el electrolito (agua del
mar) durante su funcionamiento. Su gran desventaja es el costo alto que este
posee, por lo que se utiliza en embarcaciones muy grandes en las zonas mas
criticas. Lenz - Olivieri 18
19. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio DESCRIPCIÓN DE PINTURAS MARINAS Protección Naval Serie
Antifouling Nombre Tipo Principales Usos Propiedades Antifouling
Antifouling Capa de acabado Excelente adherencia convencional supertropical
de antiincrustante en sobre anticorrosivos y tipo convencional sistemas de
clorocaucho. convencionales para Facilidad de fondos de barcos aplicación.
Rápido secado Antifouling Antifouling de Capas de acabado Muy buena
resistencia Caucho Clorado "Larga Vida" a base antiincrustante de alta a las
incrustaciones. de clorocaucho calidad en sistemas de Excelente adherencia
clorocaucho para sobre anticorrosivos a fondos de barcos base de
clorocaucho. Facilidad de aplicación. Rápido secado, resistente a aguas muy
contaminadas de aceite Antifouling Antiincrustante Como antiincrustante
Especialmente Autopulimentante Antopulimentante en buques que operan a
formulado con un de alto espesor velocidad media, e copolímero intervalos
entre diques organoestático como secos hasta 30 meses. ligante, este se
disuelve lentamente en agua de mar, por lo que el antifouling fresco está
continuamente expuesto. Apto también para ser aplicado sobre sistemas Lenz
- Olivieri 19
20. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de
Sacrificio de antiincrustantes vinílicos o de clorocaucho de larga vida.
Antifouling Antiincrustante Como antiincrustante Antiincrustante de alta
Autopulimentante Autopulimentante en buques que operan a performance
Antipolución libre de estaño velocidad media o baja, antipolución. Se utiliza e
intervalos entre en los casos de diques secos hasta 30 prohibición de uso de
meses. compuestos estánicos Otras aplicaciones de los ánodos: Los Campos
de aplicación de este sistema son: Protección de estructuras aéreas (Vigas de
hormigón armado, etc ) Protección en agua de mar. (Barcos, diques, cadenas,
etc ) Protección en agua dulce. (Compuertas hidráulicas, tuberías, etc)
Protección de estructuras enterradas. (Tuberías, depósitos, etc ) Conclusiones
La protección catódica por ánodos de sacrificio es uno de los métodos más
usados para minimizar los efectos de la corrosión. Para la selección del material
del ánodo se tiene en cuenta la serie electroquímica de los metales, los cuales
12/03/13 Protección catódica ánodos de sacrificio
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tendrán carácter anódico con relación a otro, si se encuentra por encima de
ellos en esta serie. La composición química tiene una gran importancia en el
comportamiento general, actuando muy directamente en las propiedades que
determinan su utilización como ánodo: potencial de disolución, polarización y
homogeneidad de la corrosión anódica. Seleccionar el material más adecuado
para la aplicación. Calcular el peso total de material requerido y el tamaño
idóneo del ánodo para obtener la vida prevista. Planificar la posición del
ánodo para asegurar la protección adecuada en todas las áreas. Lenz - Olivieri
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