Avances en la medida de la protección catódica de estructuras metálicas enterradas mediante métodos de desconexión cíclica

Tesis doctoral presentada en el año 2017, en la UNED. La calificación fue Sobresaliente Cum Laude

[EN] This PhD Thesis Memory discusses five field assessments of the cathodic protection (CP) of coated steel pipelines buried in soils of an average resistivity of 4300  cm, performed using the close interval survey (CIS) technique and incorporating the instant-off potential (IOP) method to measure any voltage drop. Multiple current sources were identified in the surveys and simultaneous interruption of all the current sources was achieved by use of synchronised switches. The results presented here highlight the importance of incorporating the IOP method when performing CIS in order to quantify the voltage drop factor and thus improve the interpretation of potential measurements. Unexpected field situations encountered when performing the CIS technique are discussed and the practicality of using corrosion coupons is analysed. The cathodic protection (CP) of on-grade coated steel storage tanks deployed on reinforced concrete slabs in soils of 2030 k cm resistivity was evaluated for two different time periods nine years apart. The required CP current was calculated and the ohmic drop was measured using the instant-off potential (IOP) method. The resulting polarisation shift is a useful indicator of the level of protection afforded and whether the potential criterion or the polarisation shift criterion is fulfilled. It was also noted that the greater the ground resistivity, the less corrosive the environment for an on-grade steel structure.

[ES] En esta Tesis Doctoral se analizan dos casos experimentales de protección catódica. En el primer caso experimental, fueron objeto de investigación cinco casos reales de estructuras de acero revestidas y protegidas catódicamente. Dichas estructuras estaban enterradas en suelos de resistividad 4300 Ω cm de media. Los estudios se realizaron siguiendo el procedimiento CIS (close interval survey). Este procedimiento se basa en obtener medidas de potencial a lo largo de la estructura de acero muy próximas unas de otras. Para eliminar la caída óhmica (IR) se incorporó la técnica de interrupción cíclica de las fuentes de alimentación, IOP (instant-off potential). Cuando hubo varias fuentes de alimentación que afectaban a una determinada estructura, se emplearon interruptores sincronizables mediante tecnología GPS (global positioning system). En este primer caso experimental de medidas de campo, se discuten, analizan y proponen diversos problemas que surgieron en la interpretación de las medidas de campo, así como su solución y la posibilidad de utilizar procedimientos alternativos. En el segundo caso experimental de medidas de campo, se han evaluado sistemas de protección catódica aplicada a la base de tres tanques de acero al carbono para almacenamiento de combustible apoyados sobre losas de hormigón armado en un terreno de resistividad entre 2030 k cm durante un período de 9 años, habiéndose registrado las medidas de potencial más significativas en los años 2006 y 2015. Se calcularon los sistemas de protección catódica requerida y se midió la caída óhmica (IR) mediante la técnica IOP. La polarización alcanzada por la base de los tanques protegida aportó gran información a la vez de comparar ambos criterios, el criterio del potencial polarizado de la estructura (0,85 V vs. CSE) y el criterio del cambio en la polarización (un mínimo de polarización de 100 mV). También se analizó la influencia de la resistividad del terreno, como parámetro evaluador de la corrosividad del medio con respecto a la estructura de acero protegida.

Por último, se quiere agradecer al Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) por la financiación de los Proyectos Números DPI2011-26480 y MAT2015-71761-R.

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