Protección catódica ánodos de sacrificio

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Protección catódica ánodos de sacrificio

  1. 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, 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. 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 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. 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. 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 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. 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. 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 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. 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. 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. 9. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de 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. 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 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. 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. 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. 13. Introducción a la Ingeniería Naval Protección catódica y ánodos de 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. 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. 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. 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. 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. 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 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. 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. 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 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 20

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