cp 2 manual january 2010 spanish

CP 2Cathodic Protection Technician

Manual del Curso

Enero 2010 NACE International, 2006

Agradecimientos El tiempo y la experiencia de muchos miembros de NACE Internacional se han volcado en el desarrollo de este curso. Los autores del curso y los que han colaborado para hacer posible este trabajo agradecen su dedicacin y esfuerzos. La meta, objetivos pedaggicos y criterios de rendimiento de este Curso fueron desarrollados por el Grupo de Trabajo Cathodic Protection Training and Certification Program, bajo el auspicio del NACE Certification and Education Committee. Un agradecimiento especial para los que se nombran a continuacin. En nombre de NACE queremos agradecer a los siguientes miembros, que han sido vitales para el desarrollo y revisin de este programa: Buddy Hutson Southern Cathodic Protection, Apopka, Florida Steve Bean Southern California Gas Company, Los Angeles, California Joe C. Bowles, Jr. Tellepsen Gas Pipeline Services, Houston, Texas Raul Castillo Dow Chemical, Freeport, Texas David Edwards Santa Fe Pipelines, Rocklin, California Gerry Garleiser Exxon Co. USA, Houston, Texas Kevin Garrity CC Technologies, Dublin, Ohio Robert Gummow CorrEng Consulting Service Inc., Downsview, Ontario Brad J. Lewis Kinder Morgan Energy Partners L.P., Tucson, Arizona Thomas H. Lewis LORESCO, Inc., Hattiesburg, MS Ed Ondak EJ Ondak Associates, Inc, Littleton, Colorado Larry Rankin Corrpro Companies Inc., Houston, Texas John Schmidt Duke Energy, Houston, Texas David A. Schramm ENEngineering, Woodridge, Illinois William H. Thomason Conoco, Inc. Ponca City, Oklahoma Este grupo de miembros de NACE trabaj en estrecho contacto con las personas contratadas para desarrollar el curso, que fueron John Fitzgerald, John Wagner, and Walter Young of Corrpro Cos. Inc. Gran parte del material de los cursos fue extrado y depurado a travs del tiempo por miembros entre los que se incluyen: Robert A. Gummow, (CorrEng, Downsview, Ontario), James R. Myers (JRM Associates, Franklin, Ohio), Frank Rizzo (FERA Corporation, Houston, Texas), Marilyn Lewis, P.E. (Lewis Engineering, Hattiesburg, MS), Larry Brandon (CorPre Tek, Inc., Hubbardston, MI) and James F. Jenkins, P.E. (Cambria, California).

IMPORTANTE:

Ni NACE Internacional, ni sus autoridades, directores o miembros aceptan responsabilidad alguna por el uso de los mtodos y materiales aqu discutidos. El uso de materiales patentados y copyright no conlleva autorizacin alguna. La informacin tiene el fin de asesorar solamente. El uso de mtodos y materiales queda bajo la exclusiva responsabilidad del usuario.

La traduccin de este Curso al idioma espaol ha sido autorizada por NACE Internacional.

Traduccin: Mara Jos Albaya.

Supervisin: Ing.Hctor C.Albaya, NACE Argentina

Buenos Aires, Revisado Julio 2008

Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproduccin total o parcial de este documento, por cualquier medio, sin la expresa autorizacin del propietario del copyright.

CP 2Cathodic Protection Technician Course Manual NACE International, 2000 1/2010

CP 2 CATHODIC PROTECTION TECHNICIAN

MANUAL DEL CURSO TABLA DE CONTENIDOS

Informacin General Plan del Curso Introduccin Solicitud de Inscripcin para el Curso CP1 Cathodic Protection Tester

Seccin 1Captulo 1 Teora de la Corrosin

La Celda de Corrosin ...................................................................................... 1Fuerza Impulsora de la Corrosin ................................................................ 3

Voltaje ........................................................................................................ 3Metal .......................................................................................................... 3

Electrolito .................................................................................................... 10Velocidad de Corrosin .................................................................................. 14

Ley de Faraday ........................................................................................... 14Diferencia de Potencial ............................................................................... 15Electrodos de Referencia (Hemi-celdas) .................................................... 16Polarizacin ................................................................................................. 23

Cada hmica .......................................................................................... 27Factores que Afectan la Polarizacin ...................................................... 28

Pasivacin ................................................................................................... 32Pasivante vs. No-pasivante ..................................................................... 32

Formas de Corrosin ...................................................................................... 34Experimento 1.1 .............................................................................................. 37Investigar los Cambios en el Funcionamiento de una Celda de Corrosin con Respecto a los Cambios en el Electrolito ....................................................... 37Ejercicio 1.1 Resistencias e Instrumentos ...................................................... 39


Seccin 2Captulo 2 - Fundamentos de Proteccin Catdica

El Concepto de Proteccin Catdica ................................................................ 1Polarizacin de una Estructura ......................................................................... 2Requerimientos de Corriente ............................................................................ 6

Superficie ...................................................................................................... 6Polarizacin ................................................................................................... 7Efecto del pH del Medio en el Requerimiento de Corriente ......................... 7Efecto de la Temperatura en el Requerimiento de Corriente ....................... 9Efecto de los Oxidantes en el Requerimiento de Corriente ....................... 10Efecto del Movimiento Relativo entre Estructura y Electrolito en los Requerimientos de Corriente ...................................................................... 11Corriente Aplicada vs. Velocidad de Corrosin .......................................... 12

Criterios de Proteccin Catdica .................................................................... 15Criterios en la SP0169 ................................................................................ 16Fundamento de los Criterios SP0169 ......................................................... 16Potencial Polarizado ................................................................................... 19Aplicacin de los Criterios ........................................................................... 22Otros Criterios ............................................................................................. 23

International Standard ISO 15589-1 ............................................................... 26American Water Works Association (AWWA) ................................................ 27Criterios Internacionales de Otras Asociaciones............................................ 27E log i .............................................................................................................. 29

Seccin 3Captulo 3 - Sistemas de Proteccin Catdica

Componentes de un sistema de Proteccin Catdica Galvnica .................... 1nodos .......................................................................................................... 1Relleno Andico ............................................................................................ 6Cableado y Conexiones ................................................................................ 7

Componentes de Proteccin Catdica por Corriente Impresa ........................ 7Aplicaciones de la Proteccin Catdica por Corriente Impresa ................... 8nodos .......................................................................................................... 9Relleno Andico .......................................................................................... 11Fuentes de Energa..................................................................................... 12Cableado y Conexiones .............................................................................. 12

Aspectos Ambientales .................................................................................... 14Disposicin de los nodos ............................................................................. 15

Galvnicos .................................................................................................. 19Corriente Impresa ....................................................................................... 19


Experimento 3-1 Demostrar el Uso de un nodo de Sacrificio para Mitigar la Corrosin en una Celda de Accin Localizada .............................................. 21

Experimento 3-2 (Opcional al Experimento 3.1.) ........................................... 26Demostrar el Uso de un Sistema de Corriente Impresa para Mitigar la Corrosin de una Celda de Accin Localizada .............................................. 26

Seccin 4Captulo 4 - Fuentes de Corriente Continua para Proteccin Catdica

Transformador-Rectificador .............................................................................. 1Interruptores del Circuito (Circuit Breakers) ................................................. 2Circuitos de Rectificacin .............................................................................. 6

Circuitos tipo Puente ................................................................................. 6Circuitos de Conexin Central (Center Tap) ........................................... 11Rectificadores Controlados por Diodos de Silicio (SCR) ........................ 12Rectificadores Modo Switching (Switching-Mode Rectifiers) .................. 16Rectificadores de Pulsos ......................................................................... 17Modos de Operacin ............................................................................... 18Otros Componentes del Rectificador ...................................................... 21

Otras Fuentes de Energa .............................................................................. 22Motogeneradores ........................................................................................ 22Generadores Termoelctricos (TEG) ......................................................... 23Fuente de Energa Solar ............................................................................. 24Generadores Elicos................................................................................... 26Bateras ....................................................................................................... 27Celdas de Combustible (Fuel Cells) ........................................................... 29

Prueba de Rectificadores ............................................................................... 30Diagramas de Circuito ................................................................................ 36Dao Elctrico ............................................................................................. 36Medicin de la Eficiencia ............................................................................ 36Filtros ........................................................................................................... 37Deteccin de Roturas de Cables ................................................................ 38Medicin de Transformadores y Diodos ..................................................... 38

Seccin 5Captulo 5 - Seguridad

Introduccin ...................................................................................................... 1Electricidad ....................................................................................................... 3Equipos Elctricos (Rectificadores) .................................................................. 3

Gabinete del Equipo Elctrico (Rectificador) ................................................ 3Rectificadores de Proteccin Catdica (PC) ................................................ 4

Cancelar/Rotular (Lock Out/Tag Out) ............................................................... 5


Zonas de Riesgo Elctrico ................................................................................ 6Explosiones o Igniciones .................................................................................. 6Relevamientos de Proteccin Catdica ........................................................... 7Tensin Inducida .............................................................................................. 8Excavaciones .................................................................................................... 9Materiales Peligrosos ..................................................................................... 10Planillas de Datos de Seguridad para el manipuleo de Materiales (Material Safety Data Sheets - MSDS) .......................................................................... 10Productos de Reaccin .................................................................................. 11Otras Precauciones ........................................................................................ 11

Seccin 6Captulo 6 - Mediciones de Campo

General ............................................................................................................. 1Medicin de la Efectividad de la Proteccin Catdica ..................................... 1Potenciales Estructura a Electrolito .................................................................. 2

El Circuito de Medicin del Potencial y el Error en la Medicin ................... 3Errores de Cadas de Potencial en la Medicin del Potencial Debido al Flujo de Corriente en la Tubera ................................................................. 10Determinacin y Correccin del error por cada IR (Cada Ohmica) .......... 10

Interrupcin de la Corriente ..................................................................... 11Electrodo de Referencia Cercano a la Estructura ................................... 16Cupones Externos de Proteccin Catdica ............................................ 17Electrodo de Referencia en Terreno Remoto ......................................... 20Reduccin de la Corriente Por Etapas (Stepwise) .................................. 21

Relevamiento de Potenciales a Intervalos Cortos ...................................... 25Anlisis de Relevamientos de Potenciales Sobre la Superficie ................. 27

Relevamientos sobre Estructuras con Proteccin Catdica ................... 27Relevamientos Laterales sobre la Superficie .......................................... 30

Medicin de Corriente ..................................................................................... 31Uso de un Ampermetro para la Medicin de Corriente ............................. 31Utilizacin de un Shunt para Determinar la Magnitud de la Corriente ....... 33Ampermetro de Resistencia Cero .............................................................. 34Pinza Amperomtrica (Ampermetro de Gancho) ...................................... 35Medicin de Corriente en Tuberas ............................................................ 37

Aplicaciones ............................................................................................ 37Uso de una Pinza Amperomtrica .......................................................... 37Ensayo de 2 Conductores para Medir la Corriente en la Lnea .............. 37Ensayo de 4 Conductores para Medir la Corriente en la Lnea .............. 40

Mediciones de corriente en el terreno (Ver tambin Captulo 7) ................ 42Estructuras Sin Proteccin Catdica .......................................................... 43

Tcnicas de Evaluacin del Recubrimiento en Tuberas Enterradas ............ 46Relevamiento Pearson ................................................................................ 46Releamiento de Gradiente de Voltaje de Corriente Continua (Direct Current Voltage Gradient - DCVG) .......................................................................... 49


Mapeo de Corriente en la Tubera .............................................................. 53Clculos de Resistencia del Recubrimiento ............................................... 54

Ensayos de Requerimiento de Corriente ....................................................... 57Aislacin Elctrica ........................................................................................... 60

Identificacin de problemas ....................................................................... 60Localizar el Problema ................................................................................. 60

Uso de un Localizador de Tuberas/Cables ............................................ 60Ensayando las Uniones Aislantes Sobre Nivel ........................................... 62Potencial Estructura-Electrolito ................................................................... 63Potencial ON-OFF Estructura-Electrolito .................................................... 64Corriente Continua Medida en la Lnea ...................................................... 65Celda Fija a Contacto Mvil ........................................................................ 66Respuesta a una Inyeccin de Corriente .................................................... 66

Tubos Camisa (Casing) .................................................................................. 67Identificar Problemas .................................................................................. 68Localizar el Problema ................................................................................. 68

Mediciones de Resistividad de Suelos ........................................................... 72Objetivos ..................................................................................................... 72Tcnicas de Medicin ................................................................................. 72

Medicin del pH .............................................................................................. 81Estructuras de Hormign ................................................................................ 81Inspeccin Directa .......................................................................................... 83Frecuencia de Fallas Prdidas .................................................................... 83Inspeccin Interna (ILI Internal Line Inspection) ............................................ 84

Seccin 7Captulo 7 - Corrientes Vagabundas e Interferencia en PC

Corrientes Vagabundas o Parsitas ................................................................. 1Corrientes Dinmicas ....................................................................................... 2

Fuentes de Corrientes Vagabundas Dinmicas ........................................... 2Corrientes Naturales (Telricas) ................................................................... 4Deteccin de Corrientes Vagabundas Dinmicas ........................................ 4Registro Continuo de Datos .......................................................................... 6Encontrando la Fuente de la Corriente vagabunda ...................................... 7

Corrientes de Estado Estacionario (Estticas) ................................................. 7Interferencia Catdica ....................................................................................... 8

Interferencia Andica .................................................................................... 9Muestra de Datos de Campo .......................................................................... 13

Potenciales Estructura a Electrolito ............................................................ 13Mediciones de Corriente ............................................................................. 14

Resolucin de Problemas de Interferencia .................................................... 15Instalacin de Uniones Metlicas para Controlar la Interferencia .............. 16

Controlando la Direccin de la Corriente Vagabunda a travs de la Unin .. 20Control de Corrientes de Interferencia con Proteccin Catdica ................... 21


Recubrimiento ................................................................................................. 21Medicin y Mitigacin de AC .......................................................................... 22

Introduccin ................................................................................................. 22Acoplamiento Electrosttico o Capacitivo ................................................... 24Induccin Electromagntica ........................................................................ 24Acoplamiento Resistivo ............................................................................... 26Potenciales AC en Tuberas ....................................................................... 27Medicin del Potencial AC referido a Tierra. .............................................. 27Mitigacin de la Interferencia AC ................................................................ 28

Seccin 8Captulo 8 - Monitoreo y Registros

Objetivos Principales de un Sistema de Proteccin Catdica ......................... 1Monitoreo .......................................................................................................... 1Relevamiento de Campo Detallado .................................................................. 2

Planificacin Previa al Relevamiento ............................................................ 2Mtodos para el Relevamiento ..................................................................... 4Mediciones de Rutina ................................................................................... 6nodos de Sacrificio (Galvnicos) ................................................................ 7Intervalo entre Inspecciones ......................................................................... 8Registros ..................................................................................................... 10

Registros para Fines Tcnicos ................................................................ 11Registros para Fines Histricos .............................................................. 11Registros para Fines Legales .................................................................. 12Planillas de Datos de Campo .................................................................. 12Registros en Computadora e Informes ................................................... 13Mapas de Instalacin y Documentacin ................................................. 13Registros de Informacin Relacionada ................................................... 14Almacenamiento ...................................................................................... 14Requerimientos Regulatorios para los Registros .................................... 15

Informacin til ............................................................................................... 16

Seccin 9 Apndices Electricidad Bsica - Revisin Qumica y Electroqumica Bsica - Revisin Instrumentos de Medicin - Revisin Glosario de Trminos


Factors Affecting the Accuracy of Reference Electrodes, Frank Ansuini and James R. Dimond, Materials Performance, November, 1994 (NACE International, Houston, TX).

A Guide to Understanding Electrode Readings, Robert M. Park, Materials

Performance, September, 2009 ((NACE International, Houston, TX). SP0169 Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic

Piping Systems RP0285 Corrosion Control of Underground Storage Tank Systems by Cathodic

Protection SP0176 Corrosion Control of Steel Fixed Offshore Platforms Associated with

Petroleum Production SP0388 Impressed Current Cathodic Protection of Internal Submerged

Surfaces of Steel Water Storage Tanks SP0177 Mitigation of Alternating Current and Lightning Effects on Metallic

Structures and Corrosion Control Systems SP0575 Internal Cathodic Protection Systems in Oil Treating Vessels RP0193 External Cathodic Protection of On-Grade Metallic Storage Tank

Bottoms RP0196 Galvanic Anode Cathodic Protection of Internal Submerged Surfaces

of Steel Water Storage Tanks SP0290 Impressed Current Cathodic Protection of Reinforcing Steel in

Atmospherically Exposed Concrete Structures SP0200 Steel Cased Pipeline Practices TM0497 Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection

on Underground or Submerged Metallic Piping Systems TM0101 Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection

on Underground or Submerged Metallic Storage Tanks TM0102 Measurement of Protective Coating Electrical Conductance on Underground Pipelines MSDS Sheet for Copper Sulfate Pentahydrate

Instrucciones para Completar la Planilla de Puntaje/Planilla de Matriculacin de Estudiante ParSCORETM

1. Use un lpiz Nmero 2

2. Complete toda la informacin siguiente y los crculos correspondientes para cada categora:

Nmero de ID. ID de Estudiante, ID de NACE o ID Temporal que fue provisto. TELFONO: Su nmero telefnico. Los ltimos cuatro dgitos de este nmero sern

su contrasea para acceder a sus calificaciones va internet. (por precaucin as su privacidad, usted puede elegir cuatro dgitos diferentes para usar en este espacio)

APELLIDO: Su apellido. NOMBRE: Su nombre (nombre por el cual lo(a) llaman) I.M.: Inicial media (si la tiene) FORM. EXAMEN: sta es la versin del examen que est presentando TEMA: sta es la versin del examen que est presentando NOMBRE: _________________(su nombre completo) Materia: _____________(ingrese el tipo de examen que est presentando, por ej., CP Nivel 1) FECHA: ___________________(fecha del examen que est presentando)

3. La siguiente seccin del formulario (1 a 200) es para las respuestas a las preguntas de su

examen. Todas las respuestas DEBEN ser rellenadas en los crculos de la Planilla de

Puntaje ParSCORETM Las respuestas anotadas en el examen NO se contarn. Si cambia una respuesta en la planilla ParSCORETM, asegrese de borrarla por

completo. Solo marque un crculo indicando su respuesta por cada pregunta y no llene ms

respuestas de las que contiene el examen.

INSTRUCCIONES POR INTERNET PARA ACCEDER A LAS CALIFICACIONES NACE tiene la poltica de no revelar las calificaciones de los estudiantes por telfono, correo electrnico o fax. Los estudiantes recibirn una carta con su calificacin, por correo normal o a travs de un representante de la compaa, aproximadamente de 6 a 8 semanas despus de haber concluido el curso. Sin embargo, en la mayora de los casos, los estudiantes pueden acceder a sus calificaciones a travs de la pgina web de NACE de 7 a 10 das despus de que la Oficina Central de NACE haya recibido los exmenes. Instrucciones para acceder a sus calificaciones en la pgina web de NACE: Visite: www.nace.org Seleccione: Education

Grades Access Scores Online

Elija el Nmero de ID de su Curso (Ejemplo 07C44222 o 42407002) en el men desplegable.

Ingrese su ID de Estudiante o ID Temporal de Estudiante (Ejemplo 123456 o 4240700217)*.

Ingrese su Contrasea de 4 dgitos (Normalmente, los ltimos cuatro dgitos del nmero telefnico que ingres en la planilla del

examen) Presione el botn Search

Use el espacio siguiente para anotar la informacin correspondiente a su curso y a su ID de estudiante: ID de ESTUDIANTE__________________CDIGO DEL CURSO_________________ CONTRASEA (Slo Cuatro Dgitos) ___________________

*Tome nota que el ID de Estudiante de los miembros de NACE ser el mismo que su nmero de miembro de NACE, a menos de que se le haya asignado un nmero de ID Temporal de Estudiante para este curso. Para los que se registren directamente a travs de la Oficina Central de NACE, el ID de Estudiante aparecer en la planilla de confirmacin del curso, en la lista de estudiantes que tiene el instructor y/o en la tarjeta de identificacin con el nombre del estudiante. A los que se registren en cursos In-House, de Concesionarios o de Secciones de NACE, se les asignar un ID Temporal para el curso, con el propsito de que puedan tener acceso a sus calificaciones va internet. En el caso de los cursos In-House, la informacin no estar disponible en la pgina web hasta que recibamos el pago de la compaa organizadora.

Al concluir el curso, informacin con respecto al envo de sus resultados estar disponible en la pgina web. La tramitacin de sus resultados iniciar en cuanto La Oficina Central de NACE reciba sus documentos. Cuando los resultados estn en proceso, la columna de Status indicar Processing. En cuanto los resultados sean enviados por correo, el estatus ser actualizado e indicar Mailed y tambin la fecha de cuando se mand su carta de resultados ser puesta en la ltima columna. Los cursos estn por orden de fecha. Para saber el estatus sobre el envo de su carta de resultados conctese al siguiente enlace: http://web.nace.org/Departments/Education/Grades/GradeStatus.aspx Si no ha recibido sus resultados dentro de 2 a 3 semanas despus de que la pgina web indic la fecha de envo o Mailed Date (seria 6 semanas para los que se ubican internacionalmente), o si est teniendo dificultades con el acceso a sus calificaciones va internet, puede contactarnos en [email protected].

NACE COATINGS NETWORK

(NCN)

NACE ha creado la Red de Recubrimientos de NACE, un foro electrnico gratuito y abierto al pblico. Facilita la comunicacin entre profesionales que trabajan en todas los aspectos de la prevencin y control de la corrosin. Si se suscribe a la Red de Recubrimientos de NACE, usted ser parte de un foro de discusin abierto por E-mail, sobre temas de la A a la Z en la industria de los recubrimientos. Tiene una pregunta? Pregunte. Tiene la respuesta? Comprtala! Algunas veces estas discusiones sern preguntas aisladas, y otras veces habr debates. Qu necesita para asociarse? Una direccin de E-mail. Eso es todo! Luego:

1. Para Suscribirse, enve un e-mail en blanco a: [email protected]

Para Desuscribirse, enve un e-mail en blanco a: [email protected]

3. Listo! Usted recibir un e-mail de respuesta explicndole cmo

participar, pero es tan fcil que podr hacerlo sin ninguna ayuda.


CP 2Cathodic Protection Technician

Plan del Curso

PRIMER DA Presentacin, Bienvenida, Resumen

Captulo 1 Teora de la Corrosin

SEGUNDO DA Captulo 2 Fundamentos de Proteccin Catdica Captulo 3 Sistemas de Proteccin Catdica Captulo 4 Fuentes de Corriente Continua para Proteccin Catdica

TERCER DA Captulo 4 Fuentes de Corriente Continua para Proteccin Catdica

(continuacin) Captulo 5 Seguridad

Captulo 6 Mediciones de Campo Introduccin a las Estaciones de Medicin de Interior Prctica con Estaciones de Medicin de Interior

CUARTO DA Programa de Ejercicios al Aire Libre (si el clima lo permite)

Captulo 7 Corrientes Vagabundas e Interferencia en PC

Prctica con Estaciones de Medicin de Interior QUINTO DA

Captulo 8 Monitoreo y Registro de Datos Prctica con Estaciones de Medicin de Interior con Tiempo

Pautado Repaso del Curso

SEXTO DA Exmenes Escrito y Prctico

Introduction 1


El Curso La corrosin es uno de los problemas ms importantes con los que se encuentran los propietarios y operadores de estructuras metlicas enterradas, offshore, sumergidas y otras, en contacto directo con un electrolito. Si la corrosin no se controla, esto puede derivar en grandes costos de reparacin o reemplazo de partes. Pero se podra incurrir en un costo todava mayor debido a daos al medio ambiente o accidentes fatales. El personal encargado de controlar la corrosin debe tener una buena comprensin acerca de los mecanismos de la corrosin. Tambin es necesario que conozcan las condiciones en que puede haber corrosin en instalaciones subterrneas. EL curso de capacitacin CP 2Cathodic Protection Technician es el segundo curso de los 4 niveles del Programa de Capacitacin y Certificacin en Proteccin Catdica de NACE. Este curso concentrar el enfoque en los temas de: teora de la corrosin, principios y sistemas de proteccin catdica, ensayos de campo avanzados y recoleccin de datos.

Audiencia (Quin Debera Concurrir) Este curso est diseado para personas que tengan una importante formacin cientfica o de ingeniera y alguna experiencia laboral relacionada con la proteccin catdica, o bien que tengan varios aos de experiencia de campo y alguna formacin tcnica.

Requisitos Para asistir a este curso, los estudiantes deben cumplir con los siguientes requisitos: Alternativa 1: 3 aos de experiencia laboral en proteccin catdica Ttulo secundario o equivalente Certificacin como CP 1Cathodic Protection Tester o equivalente Alternativa 2: 1 ao de experiencia laboral en proteccin catdica

Introduction 2


Ttulo de 4 aos de fsica o ingeniera Certificacin como CP 1Cathodic Protection Tester o equivalente Alternativa 3: 2 aos de capacitacin terciaria matemtica o cientfica en una institucin

tcnica/comercial oficial 2 aos de experiencia laboral en proteccin catdica Certificacin como CP 1Cathodic Protection Tester o equivalente

Duracin El curso comenzar el dia lunes a las 8 PM hasta el sbado a la 1 PM.

Bibliografa Los estudiantes recibirn el libro de referencia a La Corrosin de Tuberas y Proteccin Catdica, Tercera Edicin.

Experimentos A lo largo de la semana, se efectuarn algunos trabajos prcticos que ayudarn a ilustrar y reforzar los principios tericos discutidos en clase. PRECAUCIN: Los estudiantes deben entender que estos trabajos prcticos son ejecutados bajo condiciones controladas; las condiciones reales pueden variar.

Ensayos de Campo Los estudiantes participarn en una actividad en un sitio implementado a tal efecto, siempre que el clima lo permita. Esta actividad est pensada para simular condiciones reales de trabajo en el terreno, que los estudiantes pueden encontrar en su trabajo. Los estudiantes realizarn ensayos y recoleccin de datos.

Cuestionarios y Exmenes Habr diversos cuestionarios distribuidos a lo largo de la semana, que sern revisados y discutidos en clase con el instructor.

Introduction 3


El curso CP 2Cathodic Protection Technician tiene exmenes finales tanto escritos como prcticos. Los exmenes finales tendrn lugar el da sbado. El examen escrito consta de 100 preguntas del tipo multiple choice. El examen es a libro abierto y se permitir que los estudiantes traigan sus propios apuntes y material de referencia. El examen prctico es a libro cerrado. Para completar el curso y obtener la certificacin, se requerir un mnimo de respuestas correctas equivalentes al 70% del total, tanto en el examen escrito como en el prctico. Todas las preguntas estarn basadas en conceptos vertidos en el presente Manual y discutidos en clase. Las calculadoras operadas con bateras, silenciosas, sin posibilidad de impresin y/o comunicacin, incluyndose calculadoras con teclado alfanumrico son permitidas durante el examen. No podrn usarse computadores de ningn tipo ni dispositivos con teclado similar al de una mquina de escribir, incluyendo palmtop, laptop, notebook, y computadoras de mesa. Tampoco podrn utilizarse durante el examen equipos de comunicacin tales como pagers, telfonos celulares, ni tampoco cmaras fotogrficas o de video.

Certificacin El formulario de inscripcin para la Certificacin deber ser completado y entregado a NACE antes del examen final. La Certificacin como Cathodic Protection Technician ser entregada a cada participante, una vez cumplimentada la entrega del formulario de inscripcin y la aprobacin del examen final tanto terico como prctico.

CAPITULO 1 Teora de la Corrosin


La Celda de Corrosin La corrosin es un proceso electroqumico en el cual tiene lugar un flujo de electrones e iones. La prdida de metal (corrosin) tiene lugar en el nodo. En el ctodo no hay prdida de metal (el ctodo est protegido). La corrosin electroqumica implica la transferencia de electrones a travs de interfases metal/electrolito. La corrosin tiene lugar dentro de una celda de corrosin, la cual consta de cuatro partes:

nodo Ctodo Electrolito Conexin o camino metlico

Los electrones generados por la formacin de iones metlicos en el nodo, pasan a travs del camino electrnico hasta la superficie de las reas catdicas inmersas en el electrolito. Al reaccionar con los iones positivos presentes en el electrolito, restauran el equilibrio elctrico del sistema. Examinando la Figura 1.1, analicemos el proceso de corrosin para una nica celda de corrosin, que consiste en un nico nodo y un nico ctodo sobre la misma superficie metlica en contacto con agua. El metal suministra el nodo, el ctodo y el paso electrnico de la celda de corrosin. El agua suministra el electrolito para completar la celda de corrosin. El electrolito est ionizado, por lo que hay iones hidrgeno (H+) y oxhidrilos (OH) presentes en pequeas cantidades (10-7 moles/litro). Los iones metlicos abandonan la superficie andica e ingresan al electrolito, desprendindose de sus electrones que circulan por el paso metlico hacia la superficie catdica. En la superficie catdica, los electrones provenientes del nodo encuentran iones hidrgeno provenientes de la solucin. Un ion hidrgeno acepta un electrn y se convierte en un tomo de hidrgeno. El tomo de hidrgeno puede combinarse con otro tomo de hidrgeno para formar una molcula de gas hidrgeno, que puede permanecer en la superficie catdica o ser liberada en forma de burbuja. En algunos casos, el

CAPITULO 1 Teoria de la Corrosin

Manual Proteccin Catdica Nivel 2 NACE International, 2006 7/2006

tomo de hidrgeno puede ingresar en la estructura cristalina lo que resulta en la fragilizacin por hidrgeno del metal (este punto ser analizado en Fracturas Debidas al Medio).

e-e - e -

e-e - e - e-

e-e- e-

Fe++ Fe ++Fe ++

Fe ++Fe ++

OH-

OH-OH-

Fe(OH) 2

Fe(OH) 2Fe(OH) 2

H +

H +

H +

H +

H +

H+

H+ H H

H 2

SITIO CATODICO SITIO ANODICO

e-Fe ++

Vista Microscpica

Figura 1.1 Una nica Celda Microscpica de Corrosin

Entretanto, los iones metlicos se combinan con los oxhidrilos en el electrolito para formar hidrxidos del metal, u oxido, que se precipita sobre la superficie metlica. A medida que este proceso contina, la oxidacin (corrosin) del metal tiene lugar en las superficies andicas y la reduccin de iones hidrgeno ocurre en los ctodos. La pila seca de grafito-zinc, que se muestra en la Figura 1.2, se usa a menudo a manera de ejemplo de una celda de corrosin. Como se ve en la Figura, el zinc (nodo) esta conectado elctricamente a travs de una carga externa a la varilla de carbn (ctodo) en presencia de un electrolito corrosivo. Cuando estn conectados elctricamente, la celda de corrosin esta completa, con la reaccin andica en el zinc y la reaccin catdica en el electrodo de carbn. La batera se vaca o descarga a medida que se consume el zinc.

Teora de la Corrosin 1:3


Figura 1.2 Batera de Grafito - Zinc Recuerde: El trmino oxidacin no esta necesariamente vinculado al oxigeno.

Fuerza Impulsora de la Corrosin

Voltaje

La corrosin implica un proceso en el cual una carga elctrica circula desde una superficie metlica, un nodo, hacia el electrolito y desde el electrolito hacia una segunda superficie metlica, un ctodo. La pregunta siguiente seria: Qu es lo que hace que la corriente circule? El voltaje es la medida de la diferencia electroqumica entre dos electrodos que comparten un electrolito. Un metal inmerso en un electrolito se corroer y manifestar lo que se conoce como potencial de electrodo. El potencial de electrodo representa el trabajo reversible necesario para mover una unidad de carga desde la superficie del electrodo a travs de la solucin hasta el electrodo de referencia. Equivale a la diferencia de potencial entre dos puntos en donde 1 coulomb de electricidad realizar 1 joule de trabajo al moverse desde un punto al otro. El potencial de electrodo se mide en relacin a una celda de referencia standard.

Metal

El propio metal puede ser una fuente para el voltaje impulsor de una celda de corrosin. Puede generarse una diferencia de potencial debida a variaciones en: la

Terminal negativo

Camisa Protectora

Pasta electroltica (cloruro de amonio y cloruro de zinc)

Separador del Zinc

Sello Bituminoso Espacio vacio

Mezcla de Carbn y MnO2

Barra de Carbn



estructura de grano de un metal, la composicin formada durante la aleacin, temperatura o deformacin de un nico metal desarrolladas durante la fabricacin. En la naturaleza, los metales se hallan en forma de varios compuestos qumicos conocidos como piritas. Una vez que la pirita se extrae en una mina, se extrae el compuesto metlico de la pirita y se lo refina para conseguir un estado casi puro del metal. Para transformar las piritas en metales tiles se emplean varios procesos mecnicos, qumicos y elctricos. Ms all del proceso utilizado, el metal absorbe energa durante la transformacin. La cantidad de energa requerida por un metal durante el proceso de refinacin determina el voltaje o estado activo del metal. El voltaje es relativamente elevado para metales como el magnesio, aluminio e hierro, y relativamente bajo para metales como cobre y plata. Cuanto mayor sea la energa, ms activo ser el metal y ms tendencia tendr a corroerse. Se muestra a continuacin el ciclo tpico del hierro. La pirita de hierro ms comn, la hematita, es un xido de hierro (Fe2O3). El producto de corrosin ms comn del hierro, el xido, tiene la misma composicin qumica. La energa requerida para convertir una pirita de hierro en hierro metlico es devuelta cuando el hierro se corroe y forma el xido.

Figura 1.3 Proceso de Refinacin del Acero

La Figura 1.3 muestra los procesos de refinacin y corrosin para el hierro y el acero. El hierro se halla siempre en estado oxidado. Se extrae de la tierra en forma de pirita. Se usa energa para convertir este xido de hierro en hierro y acero. Se lo carga en un alto horno en el que la energa calrica elimina el oxgeno, dejando

OXIDO DE HIERRO ALTO HORNO BESSEMER

LAMINADORA CAERIA DE ACERO

CAERIA QUE SE CORROE OXIDO DE HIERRO

PROCESO DE REFINACION

PROCESO DE CORROSION



atrs el hierro elemental. Luego se lo alea con otros materiales y se lo carga en un horno de Bessemer. Finalmente, se lo lamina para formar tubos, refuerzos para concreto (rebar) o formas estructurales. Cuando el hierro entra en contacto con un electrolito, como la tierra o el hormign, tiene lugar la corrosin. En el proceso de corrosin se pierde energa y el hierro se combina con el oxgeno para formar xido de hierro. Este producto de corrosin, el xido, es idntico al xido de hierro extrado de la tierra. El hierro se considera termodinmicamente inestable; en el medio apropiado, el hierro se corroer fcilmente para volver a un estado de menor energa, como el xido.

SERIE DE FUERZAS ELECTROMOTRICES / GALVANICAS

La diferencia de potencial entre metales expuestos a soluciones que contienen los respectivos iones con una concentracin unitaria (actividad unitaria) se representa en la serie Standard de fem (fuerza electromotriz) de la Tabla 1.1. En esta serie, los metales se disponen desde el ms noble (por ej., oro) hasta el ms activo, por ejemplo el magnesio Tabla 1.1 Serie Parcial de fem de Metales

Hemi-celda

Metal

Potencial del Electrodo Standard Eo (voltios) vs. SHE*

Au/Au+++ Oro +1.498 Pt/Pt++ Platino +1.200 Cu/Cu++ Cobre +0.345 H2/2H+ Hidrgeno 0.000 Pb/Pb++ Plomo 0.126 Ni/Ni++ Nquel 0.250 Fe/Fe++ Hierro 0.440 Zn/Zn++ Zinc 0.763 Al/Al+++ Aluminio 1.662 Mg/Mg++ Magnesio 2.363

*Electrodo de Hidrgeno Standard Cuando se colocan dos electrodos en el electrolito, en cada uno ocurrirn reacciones electroqumicas. Si, por ejemplo, un electrodo es cobre y el otro zinc, cada uno se corroer exhibiendo un potencial de electrodo (medido en relacin a un electrodo de referencia). El potencial entre los dos electrodos, tambin llamado fuerza electromotriz (fem), es igual en signo y magnitud al potencial de electrodo del nodo menos el potencial de electrodo del ctodo. Esta fem o voltaje entre los dos electrodos es la fuerza impulsora para la corrosin electroqumica. Ntese que la fem de una celda de corrosin no necesariamente es predecible a partir de la serie



de fem Standard porque (1) la serie fem se confecciona en base a condiciones ambientales normalizadas, y (2) los metales se polarizan al conectarlos entre s y esto afecta el voltaje entre ellos. Si hay un paso metlico que conecta los dos electrodos, la diferencia de potencial har que circule una corriente entre ellos (Figura 1.4). La corriente es la transferencia neta de carga elctrica por unidad de tiempo.

Figura 1.4 Circulacin de Cargas en una Celda de Corrosin Electroqumica Al conectar elctricamente dos metales diferentes en un electrolito comn, el metal ms activo tender a convertirse en el nodo de la celda de corrosin. La serie de fem standard es una forma de alinear los metales segn su tendencia a corroerse. La serie fem Standard tiene sus limitaciones, como se seal ms arriba. Un mtodo ms til de ordenar los metales es la serie galvnica. Una serie galvnica se basa en el comportamiento de un metal en un determinado electrolito, y el electrolito usado ms comnmente es el agua de mar. La Tabla 1.2 muestra una serie galvnica parcial y emprica en agua de mar.

? C

e -Paso Metalico

(+ ions)

(- ions)

Electrolytic Path

A C

e -

(+ ions)

(- ions)

Electrolytic Path

? C

e -

(+ iones)

(- iones)

Paso Electroltico

A C

e -

(-



Tabla 1.2 Serie Galvnica Emprica en Agua de Mar

Metal Voltios vs. Cu-CuSO4 Voltios vs. Ag-AgCl Extremo Activo o Andico Extremo Activo o Andico Magnesio 1.60 a 1.75 1.55 a 1.70 Zinc 1.10 1.05 Aluminio 1.05 1.00 Acero al Carbono Pulido

0.50 a 0.80 0.45 a 0.75

Acero al Carbono Oxidado

0.20 a 0.50 .015 a 0.45

Hierro Dctil/de Fundicin

0.50 0.45

Plomo 0.50 0.45 Acero en Hormign 0.20 0.15 Cobre 0.20 0.15 Hierro con Alto Contenido de Si

0.20 0.15

Carbono, Grafito +0.30 +0.35 Extremo Noble o Catdico Extremo Noble o Catdico

Ecuacin de Nernst La Ecuacin de Nernst expresa la fuerza electromotriz exacta de una celda, en funcin de las actividades de los productos y reactivos de la celda. [ ]

[ ]

+=

+

M

neM

aa

nFRTEE ln0

donde: Eo = Potencial de electrodo de la hemi-celda en estado standard E = Potencial de electrodo en la solucin actual neMa + = Actividad de los iones metlicos en solucin Ma = Actividad del metal ( Ma = 1 para el metal puro) R = Constante universal de los gases = 8.31431 joules, k1, mol1 T = Temperatura absoluta (K) = 298.2 k n = Nmero de electrones transferidos (equivalente/mol) F = Constante de Faraday (96,500 Cb/equivalente) Esta ecuacin demuestra que la concentracin de iones metlicos en el electrolito afecta el potencial del electrodo. Los potenciales de metales que se listan en varias publicaciones estn basados en condiciones especficas. Las condiciones Standard para los metales puros en la serie fem se basan en una actividad unitaria de los iones metlicos en el electrolito a 25C, sin impurezas en el metal o el electrolito y en relacin a un electrodo de hidrgeno standard.

Ec. 1-1



Muchas veces se simplifica la ecuacin convirtiendo los logaritmos a base 10 multiplicando por 2.303. Entonces el coeficiente RT/F toma el valor de 0.0592 V, que se deriva de R=8.31431 joules, K1mol1, T=298.2 K, F=96,500 C/equivalente. Entonces la Ecuacin de Nernst se convierte en:

+=

+

M

neM

aa

nEE log059.00

Como ejemplo, calcularemos el potencial del zinc en una solucin 0,01 molar de cloruro de zinc a 25 C: Zn Zn+2 + 2e A partir de la Tabla 1.1, Eo = 0.763V vs. electrodo de hidrgeno standard n = 2 (ver Tabla 1.3.) En base a una tabla de coeficientes de actividad proveniente de manuales de ingeniera, neM+ = 0.71 para el cloruro de zinc a una concentracin de 0.01 molar. La actividad del zinc puro, Ma = 1

+=1

01.071.0log2059.0763.0E

E = 0.827 V

Tabla 1.3 Valencia de Metales Comunes Metal Valencia Aluminio 3 Cobre 2 Cobre 1 Hierro 3 Hierro 2 Plomo 4 Plomo 2 Zinc 2

Ms adelante en este curso, se llevarn a cabo varios experimentos que requieren la medicin de potenciales de metales relativos a un electrodo de referencia de cobre-sulfato de cobre. Los resultados obtenidos podrn ser levemente diferentes de los datos que se obtienen a partir de tablas publicadas, debido a las diferencias en la concentracin de iones entre la tabla y los experimentos. A mayor concentracin de iones metlicos, menos activo (o ms noble) ser el metal.

Ec. 1-2



Diferencias de Temperatura En una celda por temperatura, el nodo y el ctodo son del mismo metal, pero uno se mantiene a una temperatura mayor que el otro por medios externos. En la mayora de los casos, el electrodo a mayor temperatura se convierte en el nodo. Un ejemplo de este fenmeno es una lnea de transmisin que sale de una estacin de compresin. El gas recin comprimido est caliente y, a medida que avanza a lo largo de la lnea, el tubo pierde calor transfirindolo al suelo adyacente (tambin pierde algo de calor por expansin). El tramo ms caliente cercano al compresor ser el nodo; el tramo ms fro a medida que nos alejamos de la estacin ser el ctodo; el suelo ser el electrolito; y el propio tubo cierra el circuito de conexin. Este tipo de celda de corrosin es particularmente riesgosa ya que la elevada temperatura adyacente al compresor puede daar el recubrimiento, as que la parte de la lnea que acta como nodo tendr probablemente la peor calidad de recubrimiento. Vase Figura 1.5.

ESTACION

COMPRESORAGas Caliente

Gas Frio

ANODO

CATODO

FLUJO DE CORRIENTE

Figura 1.5 Diferencia de Temperatura a lo Largo de una Estructura Metlica

Los tubos camisa (well casings) en petrleo y gas tambin experimentan una ataque similar. El tubo camisa ms profundo y alejado de la superficie est a mayor temperatura que el cercano a la superficie, y por lo tanto se convierte en el nodo. (Este es un fenmeno natural: la temperatura aumenta con la profundidad.) El tubo ms fro cercano a la superficie y las tuberas superficiales constituyen el ctodo. El suelo es el electrolito y el tubo camisa es la conexin. Ntese que esta celda opera en la misma direccin que la celda por concentracin de oxgeno que ser descripta ms adelante en este captulo. Ambas tienden a concentrar la corrosin en la porcin ms profunda del casing.



Efecto de los Aleantes Durante el proceso de aleacin, los bordes de grano pueden enriquecerse o reducirse en elementos especficos de la aleacin. Estas diferencias en la composicin de la aleacin pueden causar corrosin intergranular. Otro problema de corrosin muy comn en algunas aleaciones consiste en la disolucin selectiva, corrosin del elemento de aleacin ms activo en la matriz, como la disolucin selectiva del zinc en aleaciones de latn o la disolucin selectiva del hierro en fundiciones de hierro. Electrolito Durante la fabricacin de estructuras, los metales pueden experimentar variaciones en tensin. Las zonas de un metal sujetas a tensiones ms elevadas tendern a estar a niveles ms elevados de energa, y sern por lo tanto ms activas que las zonas con menores tensiones. Tambin los procedimientos inapropiados de soldadura pueden ser responsables por la corrosin debida a la incompatibilidad de las varillas de soldadura o por sensibilizar el metal adyacente. Las celdas de corrosin pueden formarse debido a diferencias en el electrolito. Por ejemplo, cuando una estructura de un nico metal atraviesa un electrolito compuesto de distintos tipos de suelos, distintas sustancias qumicas, distintas concentraciones de una misma sustancia o variaciones de temperatura, la estructura puede experimentar diferencias de voltaje (vase Figura 1.6). Otro ejemplo podra ser una calzada de un puente de hormign reforzado, donde la capa superior de acero de refuerzo est expuesta a la contaminacin por sales. Entre la capa superior de acero, inmersa en hormign con sales, y la capa inferior de acero de refuerzo en hormign sin contaminar, se desarrolla una celda de corrosin macroscpica.

Ctodo

AnodoCtodoAnodo Ctodo

Figura 1.6 Celdas de Corrosin en Suelos Dismiles

Si un electrolito es una solucin salina diluida y otro es una solucin salina concentrada, puede formarse una celda de corrosin, ya que uno de los factores que determinan el potencial de electrodo es la concentracin del electrolito. Se forma



una celda similar cuando los dos electrolitos contienen sustancias disueltas completamente distintas.

Celdas por Concentracin

Las celdas por concentracin son responsables de gran parte de la corrosin en suelos. Las tuberas, por ejemplo, atraviesan diferentes suelos a lo largo de su traza. Los casings de pozos de petrleo y gas penetran estratos de suelo de diferentes composiciones. Siempre que hay diferentes suelos en contacto con un nico metal, existe la posibilidad de que se forme una celda por concentracin, especialmente en tubos desnudos o con un mal recubrimiento. En muchos casos, en suelos naturales, la porcin de tubo que se encuentra en el suelo ms conductor es el nodo; la porcin que atraviesa el suelo menos conductor, el ctodo. Los suelos hmedos actan como electrolitos (en este caso, un electrolito compuesto) y el propio tubo es la conexin entre los sitios andicos y catdicos. La corriente circula desde la zona andica hacia el suelo, desde ste ltimo hacia la zona catdica, y luego a lo largo de la tubera hacia la zona andica, como muestra la Figura 1.7. Tipos de Celdas de Concentracin En presencia de una sal simple, que no sea una sal del metal que compone los electrodos, el electrodo que se encuentra en la solucin ms concentrada puede funcionar como nodo, como muestra la Figura 1.7. Cuando el electrolito contiene una sal del metal y no hay otras sales presentes, generalmente la superficie metlica que se encuentra en la solucin diluida funcionar como nodo.

Anodo AnodoCatodo

Suelo con Alta Concentracinde Sales Disueltas Di l d S lt

Suelo con Baja Concentracinde Sales Disueltas

Figura 1.7 Celda por Concentracin de Iones

Los dos tipos de celda por concentracin ms comunes en corrosin son las celdas por concentracin de oxgeno y de iones metlicos.



Celda por Concentracin de Oxgeno

El oxgeno es el despolarizante catdico ms comn. El contenido de oxigeno de cualquier electrolito se encuentra entre los factores que ms influyen en la corrosin del hierro y muchos otros metales. El oxigeno puede mantener y promover una reaccin catdica.

Baja ConcentracinDe Oxgeno(Anodo)

Alta ConcentracinDe Oxgeno (Ctodo)

Ejemplo de Corrosin en Grietas

Figura 1.8 Celda por Concentracin de Oxgeno

Las superficies en contacto con la solucin que contiene una mayor concentracin de oxigeno actuaran como ctodos, como muestra la Figura 1.8. Las celdas por concentracin de oxigeno pueden existir en tuberas enterradas. Por ejemplo, el tubo generalmente se apoya en el suelo al fondo de la zanja sin ser perturbado. A ambos lados y en la parte superior del tubo hay relleno relativamente poco compacto que ha sido reemplazado en la zanja. Dado que este relleno es ms permeable (que el suelo no perturbado) al oxigeno (y el camino es ms corto) que difunde desde la superficie, se forma una celda. El nodo es la superficie inferior del tubo, y el ctodo, el resto de la superficie del tubo. El electrolito es el suelo, y la conexin que cierra el circuito es el propio metal del tubo. Esto explica por qu la mayor parte de la corrosin en tuberas ocurre en la parte inferior de los tubos. Cuando el metal enterrado pasa por debajo de superficies pavimentadas, como la pista de un aeropuerto, un estacionamiento o una calle, como muestra la Figura 1.9, la porcin de tubera que pasa por debajo del pavimento tiene menos acceso al oxgeno que el tubo en suelo sin pavimentar. Por lo tanto, se forma una celda: el nodo es el metal que se encuentra debajo del pavimento; el ctodo es el metal fuera



del rea pavimentada; el electrolito es el suelo; y la conexin que cierra el circuito es el propio metal. Si bien toda la seccin de tubo debajo del pavimento es andica, la mayor parte del ataque tendr lugar cerca del borde del pavimento. Dado que el paso a travs del electrolito es ms corto en esta parte, la mayor parte de la corriente toma este camino de menor resistencia. (Otra razn para este fenmeno es posiblemente la presencia de sales descongelantes que hacen que el suelo cercano al pavimento sea ms corrosivo.)

Figura 1.9 Ejemplo de Celda por Concentracin de Oxgeno

El tubo camisa de un pozo de gas o petrleo est conectado a una red de tuberas superficiales, que se encuentran justo por debajo de la superficie. Esto puede formar una celda por concentracin de oxgeno: la parte ms profunda del casing forma el nodo; las tuberas superficiales, con mayor acceso al oxgeno, se convierten en el ctodo; una vez ms, el suelo es el electrolito y el casing y las tuberas superficiales la conexin del circuito. Si se aslan las tuberas superficiales mediante una junta o conexin aislante especial se puede controlar la accin de esta celda. Las celdas por concentracin de oxgeno son responsables de gran parte de la corrosin cercana a la lnea de agua en pilotes enterrados en el fondo marino o en estructuras instaladas en agua dulce. La accin de las olas mantiene un suministro constante de oxgeno para el metal justo por debajo de la superficie, mientras que a profundidades mayores hay poca penetracin de oxigeno. CELDA POR CONCENTRACION DE IONES METALICOS

Las celdas por concentracin de iones metlicos existen siempre que hay una menor concentracin de iones en un determinado punto de una estructura metlica, y una mayor concentracin en otro punto.

Ingreso de Oxgeno

Pavimento

Poco o Nada de Oxgeno

Anodo

Catodo

Anodo

Catodo

Ingreso de Oxgeno



La superficie en contacto con la menor concentracin de iones metlicos acta como nodo. Influencia del pH Tericamente, el potencial de una estructura vara en aproximadamente 60 mV por cada unidad de pH. Por ejemplo, el potencial natural (ECORR) de un metal puede ser de 500 mV en un medio con pH 7, pero el valor de ECORR ser de 560 mV a un pH de 8. Esto puede producir celdas de corrosin galvnica, generadas por diferencias en el pH del medio. Los medios con un pH cido tambin pueden daar el hormign, como en estructuras de hormign reforzado y estructuras recubiertas en hormign (por ejemplo, tubos). El cido disuelve los componentes alcalinos en la pasta de cemento, rompiendo el hormign. Se considera daino para el hormign un pH menor a 5.

Velocidad de Corrosin La velocidad de corrosin es directamente proporcional al flujo de corriente. En esta seccin examinaremos los factores que afectan el flujo de corriente, como as tambin la densidad de corriente. La densidad de corriente es ms importante para calibrar la accin destructiva del flujo de corriente.

Ley de Faraday La Ley de Faraday relaciona la prdida de peso del metal en una celda de corrosin, con el tiempo y el flujo de corriente. La ley se expresa mediante la siguiente frmula:

FnItM

W = donde: W = prdida de peso del metal que se corroe (en gramos) M = peso atmico del metal t = tiempo durante el cual fluye la corriente (en segundos) I = flujo de corriente (en amperes)

n = nmero de electrones transferidos por tomo de metal F = constante de Faraday (96.500 coulombs por equivalente)

Ec. 1-3



Otra forma de la Ley de Faraday se expresa en la siguiente ecuacin:

tIKW = donde: W = prdida de peso, en kg o libras

K = equivalente electroqumico, en kg/A-ao libras/A-ao I = corriente, en amperes t = tiempo, en aos

Tabla 1.4 Equivalentes Electroqumicos

Especie Reducida

Especie Oxidada

Peso Molecular,

M (g)

Electrones Transferidos

(n)

Peso Equivalente,

M/n (g)

Velocidad de Consumo Terica

(Kg/A-ao) Al Al+++ 26.98 3 8.99 2.94 Cd Cd++ 112.4 2 56.2 18.4 Be Be++ 9.01 2 4.51 1.47 Ca Ca++ 40.08 2 20.04 6.55 Cr Cr+++ 52.00 3 17.3 5.65 Cu Cu++ 63.54 2 31.77 10.38 H2 H+ 2.00 2 1.00 0.33 Fe Fe++ 55.85 2 27.93 9.13 Pb Pb++ 207.19 2 103.6 33.85 Mg Mg++ 24.31 2 12.16 3.97 Ni Ni++ 58.71 2 29.36 9.59

OH O2 32.00 4 8.00 2.61 Zn Zn++ 65.37 2 32.69 10.7

Ejemplo: Si un sistema de PC de 1 ampere debe suministrar 40 aos de proteccin, y el equivalente electroqumico para los nodos de hierro silicio-cromo es de 0.75 libras/amp-ao, cuntas libras de nodos se necesitan? W = K.I.t = 0.75 libras/Amp-ao x 1 amp x 40 aos = 30 libras

Diferencia de Potencial Independientemente de la fuente de diferencia de potencial, cuanto mayor sea la magnitud de esta diferencia, mayor ser el flujo de corriente y la velocidad de corrosin, si todos los otros factores permanecen iguales.

Ec. 1-4



Por ejemplo, el magnesio se corroe a una mayor velocidad cuando est conectado al acero que cuando est conectado al zinc, simplemente porque la diferencia de potencial entre el magnesio y el acero es mayor que entre el magnesio y el zinc. Una diferencia de potencial puede ser medido entre diferentes metales en un electrolito, o entre un metal y un electrodo de referencia en el mismo electrolito.

Electrodos de Referencia (Hemi-celdas) General Los electrodos de referencia, o hemi-celdas, son dispositivos importantes que permiten medir el potencial de una superficie metlica expuesta a un electrolito. Por ejemplo, mediciones de potencial estructura-suelo. Los potenciales estructura-suelo se miden con respecto a un electrodo. Lo que generalmente se llama potencial estructura-electrolito es en realidad el potencial medido entre la estructura y el electrodo de referencia. El electrolito en s mismo no tiene un valor de potencial con respecto al cual medir el potencial de una estructura independientemente del potencial del electrodo de referencia utilizado. Por lo tanto, antes de analizar cmo medir potenciales a lo largo de una estructura, debemos hablar de las celdas de referencia. Electrodo de Hidrgeno Standard Existen varias tablas de potenciales que se usan comnmente, pero todas ellas se relacionan con un elemento standard bsico. En este standard, una mitad de la celda que genera el potencial a medir se representa con un electrodo de platino sobre el cual se hace burbujear gas hidrgeno, mientras se lo sumerge en una solucin que tiene una determinada concentracin de iones hidrgeno. Si se acuerda arbitrariamente que el potencial de un electrodo de platino cubierto con hidrgeno en esta solucin standard es el cero de una escala de potenciales, entonces los potenciales de todos los otros metales en sus propias soluciones pueden vincularse con respecto a esta referencia. El electrodo de hidrgeno standard (SHE) es muy poco prctico para usar cuando se miden potenciales en campo. En su lugar, se usan otras combinaciones de electrodos metlicos en solucin con una concentracin de iones especfica. La celda de referencia debe ser estable y capaz de producir datos que puedan ser reproducibles. Electrodo de Cobre-Sulfato de Cobre



Los electrodos de cobre-sulfato de cobre (CSE) son los electrodos de referencia ms comnmente usados para medir potenciales de estructuras enterradas o expuestas a agua dulce. El electrodo se compone de una varilla de cobre, inmersa en una solucin saturada de sulfato de cobre, dentro de un cilindro no conductor con un tapn poroso en un extremo, como muestran las Figuras 1.10 y 1.11. Los iones cobre en la solucin saturada evitan la corrosin de la varilla de cobre y estabilizan el electrodo de referencia.

Figura 1.10 Electrodo de Referencia de Cobre-Sulfato de Cobre en Contacto con la Tierra

Varilla Cobre

Solucin de Sulfato de Cobre Saturado

Cristales de Sulfato no Disueltos

Tapn Poroso

Ventana Transparente

Tapa Removible

Conexin para

Conductor



Figura 1.11 Electrodos de Referencia Porttiles de Cobre-Sulfato de Cobre Uso y Cuidado de los Electrodos de Referencia de Cobre-Sulfato de Cobre Mantener limpios. Mantener la tapa de goma/plstico sobre el tapn poroso mientras no se use el

electrodo. Limpiar el tapn poroso peridicamente para evitar que se taponen los poros. Mantener libre de contaminacin. Reemplazar peridicamente el sulfato de cobre y limpiar la varilla de cobre con

un material abrasivo no metlico; por ejemplo, use papel esmeril, no un papel de xido de aluminio para limpiar la varilla. Si se enturbia la solucin, lmpiela y reemplcela con solucin de sulfato de cobre fresca.

Asegurarse de que siempre haya cristales no disueltos en la solucin; esto hace que la solucin est sobre-saturada y que el cobre no se corroa, y por lo tanto, sea estable.

Realizar el mantenimiento luego de usar el electrodo en una situacin en la que pueda haber habido contaminacin (por ejemplo, agua salada). La contaminacin por cloruros cambia las reacciones qumicas y el potencial de referencia se hace ms bajo, con un error de 20 mV a concentraciones de 5 ppt y 95 mV a concentraciones de 10 ppt (ppt = pounds per ton, aproximadamente 1 ppt = 446 mg/litro)

Tener algunos electrodos de repuesto a mano. Los electrodos pueden perderse algunas veces.

Tener un electrodo en la oficina o negocio y usarlo para calibrar los electrodos que se usan en campo. Limpiar los electrodos de campo si tienen una diferencia de ms de 5 mV con respecto al electrodo de calibracin.



Corrija las variaciones de potencial debidas a la temperatura. Registre la temperatura al realizar mediciones, en caso de que haga falta hacer correcciones. Deben sumarse o restarse 0.5 mV/F o 0.9 mV/C cuando la temperatura es mayor o menor que la temperatura ambiente, respectivamente.

Proteger el electrodo de la luz solar directa al realizar mediciones (por ejemplo, use cinta oscura sobre la franja transparente del electrodo). El potencial de un electrodo de referencia en el sol puede disminuir de 10 a 50 mV con respecto a un electrodo que se encuentra en la oscuridad.

Otros Electrodos de Referencia Electrodo de Referencia de Plata-Cloruro de Plata Los electrodos de referencia de plata-cloruro de plata (Ag-AgCl) se usan para mediciones en agua de mar. El electrodo de Ag-AgCl tambin se usa en estructuras de hormign. Electrodo de Referencia de Calomelanos El electrodo de referencia de calomelanos saturados consiste en mercurio-cloruro mercurioso en una solucin saturada de cloruro de potasio. Se usa generalmente como electrodo de laboratorio. Electrodo de Referencia de Zinc A veces se usa el zinc como electrodo de referencia, dado que su potencial es relativamente estable. En realidad el zinc es un pseudo-electrodo de referencia, ya que su potencial puede cambiar segn los cambios del medio. Para uso en suelos, el electrodo de zinc se empaqueta en una bolsa de tela que contiene el mismo relleno que los nodos de zinc. En agua, los electrodos de zinc se usan sin relleno. Dixido de Manganeso El electrodo de dixido de manganeso se usa en estructuras de hormign reforzado. Electrodo de Grafito El grafito es un pseudo-electrodo de referencia que se usa a veces en estructuras de hormign reforzado.

Polaridad



Es fundamental que la polaridad de una medicin sea tenida en cuenta para su registro. Dado que la mayora de los instrumentos utilizados hoy en da son del tipo digital con polaridad indicada en forma automtica en el display, un Tcnico de Proteccin Catdica no estar en general preocupado por el signo de la lectura. Pero todava es importante prestar atencin a las conexiones al instrumento y el signo que debera esperarse para poder detectar problemas durante un relevamiento. La mayora de los medidores digitales mostrarn un signo negativo para una lectura negativa, y ningn signo para una lectura positiva. Cuando se conecta un voltmetro mediante un elemento metlico, como un cable o una tubera con flujo externo de corriente, la lectura de voltaje es positiva cuando el terminal positivo del voltmetro est conectado al comienzo (aguas arriba) del flujo de corriente, como muestra la Figura 1.12.

Figura 1.12 Direccin de la Corriente

Cuando se mide la diferencia de potencial de dos metales distintos, el signo es positivo cuando el terminal positivo del voltmetro est conectado al metal ms noble, como muestra la Figura 1.13.

Corriente

+

Medicin de potencial de valor positivo



Noble Activo

.600 V

+ _

Medicin del potencial es de valor positivo

Figura 1.13 Medicin de un Metal Noble y un Metal Activo Inmersos en un

Electrolito Si el terminal positivo de un voltmetro est conectado al metal ms noble y el terminal negativo al metal ms activo, la lectura ser positiva. La corriente circula del metal activo al noble a travs del electrolito, y del metal noble al activo a travs del paso metlico. Por lo tanto, la lectura es positiva porque la corriente convencional est ingresando al terminal positivo del voltmetro. Se considera que las lecturas estructura/electrolito son negativas con respecto al electrodo de referencia. Si se usa un voltmetro digital, el electrodo de referencia se conecta al terminal negativo. Al conectar el electrodo de referencia al terminal negativo, se obtiene una lectura negativa. En un medidor analgico, la aguja se mover hacia la derecha cuando la corriente ingrese al terminal positivo. Al usar un medidor analgico con cero en el centro, si se conecta el electrodo de referencia al terminal negativo, la aguja se mover hacia la izquierda, indicando que la lectura es negativa. Con un instrumento que permite este movimiento, puede conectarse el electrodo de referencia al terminal negativo, pero es necesario mover el interruptor de inversin de polaridad. El medidor leer ahora hacia la derecha, pero la posicin del interruptor indicar que la lectura es negativa.

Conversin entre Electrodos de Referencia Una medida de potencial utilizando cualquier electrodo de referencia puede ser convertida a una medida con respecto a otro electrodo de referencia. Los valores relativos pueden variar pero en la Tabla 1.5. se presentan los valores que utilizaremos para el presente curso.



Tabla 1.5 Valores relativos de electrodos de referencia con respecto al electrodo de hidrgeno.

Electrodo (Hemi-Pila)* Potencial (voltios) Hidrgeno Standard 0.000

Cobre-Sulfato de Cobre (CSE) +0.316

Plata-Cloruro de Plata (SSC) +0.256

Calomel Saturado (SCE) +0.244

Zinc (ZRE) 0.800

El mtodo grfico est ilustrado en la Fig.1.14 para un potencial de un metal X respecto a un electrodo de cobre-sulfato de cobre (CSE) de -0.810 V.

ZRE

Xo/Xn+

SHE 0.0

0.2410.256

SCE

CSE 0.316

0.80

0.06V

0.750V 0.735V

0.075V

0.810V

0.306V

1.116V

0.222SSC(LJ)

SSC(SJ)

ZRE

Xo/Xn+

SHE 0.0

0.2410.256

SCE

CSE 0.316

0.80

0.06V

0.750V 0.735V

0.075V

0.810V

0.306V

1.116V

0.222SSC(LJ)

SSC(SJ)

Figura 1.14 Grafico de Conversin de Electrodos de Referencia

Para un potencial de 0.810 VCSE, la medicin de potencial de un metal desconocido Xo/Xn+ con respecto al electrodo de cobre-sulfato de cobre (CSE) es convertida a los potenciales que se indican respecto de otros electrodos de referencia: Xo / Xn+ / SCE 0.810 VCSE (0.075 VSCE) = 0.72 VSCE Ec. 1-5 Xo / Xn+ / SSC 0.810 VCSE (0.060 VSSC) = 0.750 VSSC Ec. 1-6 Xo / Xn+ / ZRE 0.810 VCSE (1.116 VZRE) = +0.306 VZRE Ec. 1-7 Su equivalente en forma aritmtica se hara siguiendo las dos etapas que se describen a continuacin:

(SJ) = cloruro de plata solido (AgCl) sobre alambreplata.

(LJ) = alambre de plata en una solucin de KCl concentrada



1. Determine la diferencia de potencial entre el primer electrodo de referencia y el segundo electrodo de referencia. (por ejemplo la diferencia entre el electrodo de cobre-sulfato de cobre y el de calomel saturado resultara de +72 mV).

2. Sume la diferencia de potencial original al resultado de la etapa 1, para

obtener el potencial respecto al electrodo de calomel saturado. Ej. Xo / Xn+ / SCE = +72 mV + (810 mVCSE) = 738 mVSCE CALCULAR:

Dado Estructura-electrolito vs. Cu-CuSO4 = 0.87 V Calcule Estructura-electrolito vs. los siguientes electrodos Plata-Cloruro de Plata = __________ 0.10 N Calomelano = __________ Zinc = __________

Electrodos Porttiles vs. Permanentes Los electrodos de referencia porttiles pueden, como indica su nombre, transportarse de un punto a otro. Se usan en ensayos de campo y laboratorio y pueden mantenerse (limpiarse y rellenarse) en forma regular. Los electrodos de referencia permanentes se instalan en o cerca de una estructura (por ejemplo, enterrados cerca de un tanque o tubo, sumergidos en hormign, o instalados dentro de una caja de agua) para monitorear su potencial electrodo-suelo. Estos electrodos no pueden moverse de un punto a otro y no puede efectuarse el mantenimiento. Los electrodos permanentes slo son permanentes por un determinado perodo de tiempo, pasado el cual se vuelven inutilizables. De vez en cuando debe verificarse el potencial del electrodo de referencia permanente con respecto a un electrodo que se sabe estable.

Polarizacin

A medida que el flujo de corriente contina a lo largo del tiempo, tiene lugar la polarizacin en el nodo y en el ctodo. La polarizacin disminuye la diferencia de potencial entre las zonas andicas y catdicas y, segn la Ley de Ohm, la corriente, I, disminuye y la velocidad de corrosin disminuye hasta alcanzar un equilibrio



entre los efectos de polarizacin y despolarizacin. Entre los despolarizantes se incluyen:

Oxgeno disuelto Actividad microbiolgica Flujo de agua

La polarizacin siempre ocurre en direccin opuesta al flujo de corriente que la causa. Cuando el nodo y el ctodo de una celda de corrosin estn conectados, la corriente circula entre ellos. Esta corriente har que el potencial del nodo se acerque al del ctodo. Adems, el potencial del ctodo se acercar al del nodo. A medida que la resistencia de los pasos electrnico y electroltico se aproxima a cero, la diferencia de potencial entre los electrodos polarizados tambin se aproxima a cero, y ambos electrodos alcanzan un potencial mixto estable (EM). Sin embargo, en la realidad siempre habr resistencia en los pasos de la corriente, as que el potencial mixto estar en algn punto entre los potenciales polarizados de los dos electrodos. La diferencia entre los potenciales polarizados del nodo y del ctodo es la fuerza impulsora de la celda de corrosin. En esta condicin de estado estacionario, la corriente se define como corriente de corrosin (ICORR) del sistema. La Figura 1.15 ilustra el concepto de polarizacin. Estos diagramas se conocen como diagramas de Evans y se confeccionan inyectando una corriente externa, I, que circule entre el metal a medir (llamado electrodo operativo) y otro electrodo (el contra-electrodo), mientras se monitorea el potencial (E) del electrodo operativo respecto a un electrodo de referencia. Los potenciales de electrodo previos al flujo de corriente se conocen como potenciales a circuito abierto. Estos potenciales (EOC y EOA) son los potenciales del ctodo y del nodo cuando la corriente de corrosin es igual a cero. EPA es el potencial polarizado del nodo; EPC es el potencial polarizado del ctodo. ICORR es la corriente de corrosin de la celda de corrosin. A medida que se aumenta la corriente, el valor de E cambia, ya sea en sentido andico o catdico, dependiendo de su direccin, es decir, EOC EPC, EOAEPA. EM es el potencial mixto (el potencial que realmente puede medirse) de la celda de corrosin combinada a ICORR.



log i

P o t e n c i a l

II CORR

E OA

E M

E OC

EPCEPA

+

_

Figura 1.15 Diagrama de Polarizacin (Diagrama de Evans) Por lo general, la polarizacin se relaciona con el consumo de los reactivos y con la acumulacin de productos de la reaccin. Cualquier cosa que favorezca la acumulacin de productos de reaccin o el consumo de reactivos, aumentar la polarizacin. Consecuentemente, cualquier accin que remueva los productos de reaccin o suministre reactivos, reducir la polarizacin. Hay dos tipos de polarizacin por activacin y por concentracin. Polarizacin por Activacin Es la que resulta como consecuencia de la existencia de una etapa de la reaccin total conocida como la etapa determinante de la velocidad (rate determining step en cintica qumica o electroqumica), en la reaccin que tiene lugar en la interfase electrodo/electrolito. Estas reacciones son las que tienen lugar una vez que todos los reactivos ya han alcanzado esta superficie de reaccin, es decir cuando no hay retardo en la llegada de reactivos por un proceso difusional. La reaccin de transferencia de carga involucra mover un electrn desde la superficie metlica al reactivo del lado del electrolito. Por ejemplo, considrese la evolucin del gas hidrgeno en el ctodo. La velocidad a la cual los iones de hidrgeno se reducen a gas hidrgeno esta en funcin de diversos factores, incluyendo la velocidad de transferencia de electrones al ion hidrgeno en la superficie del metal. Por lo tanto la velocidad es inherente a esta reaccin y depende del metal especfico y de la temperatura del sistema. De hecho, hay grandes variaciones en la capacidad de los distintos metales para transferir



electrones a los iones hidrgeno, y por lo tanto la velocidad de la evolucin de hidrgeno para diferentes metales difiere considerablemente. La polarizacin por activacin predomina a menudo en los electrolitos en los que abundantes reactivos y/o productos propios de la reaccin electroqumica son fcilmente provistos o bien removidos. En cidos concentrados, predomina la polarizacin por activacin. Polarizacin por Concentracin Es el resultado de etapas en la reaccin total que incluyen la difusin de reactantes hasta la superficie del electrodo o bien la eliminacin de productos de la reaccin. Cualquier cosa que provoque una disminucin en la cantidad de reactantes disponibles o bien en el aumento de productos de la reaccin, disminuye la velocidad de la reaccin. Si la etapa ms lenta de la reaccin total de electrodo involucra el arribo de reactantes o la eliminacin de productos de la reaccin, se dice que la reaccin se encuentra bajo control por polarizacin de concentracin. La polarizacin por concentracin generalmente predomina en electrolitos en que la concentracin de reactivos es baja, como en soluciones diluidas, o donde se acumulan productos de reaccin, como en medios estticos. La capacidad de los reactivos para alcanzar la superficie de reaccin, y los productos de la reaccin para alejarse de la misma, puede alcanzar una condicin de densidad de corriente limite difusional. La polarizacin total de una estructura es la suma de las polarizaciones de activacin y concentracin. Con la aplicacin de los primeros incrementos en la corriente de proteccin catdica, la velocidad de reaccin es relativamente baja, los reactivos se encuentran en gran proporcin en la superficie de reaccin o bien se alejan rpidamente de la misma. En este caso la estructura est mayormente bajo control de activacin. Sin embargo, a medida que la corriente de proteccin catdica se va incrementando, la disponibilidad de reactivos en la interfase disminuye, o bien los productos se acumulan en la superficie, con lo que el control lo ejerce la polarizacin por concentracin. Cuando llegamos a la zona de la densidad de corriente limite difusional, el potencial en la interfase se hace muy negativo rpidamente. A menos que otra reaccin catdica pueda tener lugar, la velocidad de reaccin llega a un lmite y la densidad de corriente no puede aumentar, an aumentando el valor del potencial.



-1.4

-1.2

-1.1

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.9

1.0

-1.3

10-7 10-6 10-5 10-4 10-3

Current Density, A/cm2

HydrogenEvolution

Water Electrolysis(activation control)

ArgonSaturated

20% O2

10-2

Oxygen Reduction(conc. control)

Oxygen Reduction(activation control)

Figura 1.16 Curva de Polarizacin en Soluciones Aireadas y Desaireadas de pH 7.

Fuente: N.G.Thompson y T.J.Barlo Fundamental Processes of Cathodiccally Protecting Steel Pipelines Gas Research Conference Proceedings, presented 1983 (Rockville, MD Government Institutes, Inc.) Si otra reaccin catdica es posible, la densidad de corriente puede continuar aumentando con la disponibilidad de nuevos reactivos. Esto ocurre por ejemplo en el caso de la proteccin catdica de acero en suelos neutros aireados donde al principio tiene lugar la reduccin de oxgeno hasta que se alcanza la densidad de corriente lmite difusional, y luego otra reaccin tiene lugar, cual es la electrlisis del agua a potenciales ms negativos (Figura 1.16). Ntese que hay un cambio relativamente pequeo bajo el control de activacin, mientras que cuando hay control de concentracin, el cambio de potencial es mayor.

Cada hmica

Las mediciones de polarizacin incluyen un componente de cada IR o cada hmica producido por la circulacin de corriente a travs del suelo hacia el electrodo. El voltaje IR es similar al que se produce cuando la corriente atraviesa una resistencia. El componente IR puede aparecer en el suelo o en la interfase con la estructura, o en ambos. Mientras que tanto la polarizacin por activacin como la polarizacin por concentracin decaen con velocidades que pueden medirse una vez interrumpida la corriente, el componente IR desaparece instantneamente. Este componente IR no es polarizacin y, por lo tanto, debe tenerse en cuenta o



eliminarse de las mediciones, cuando el nivel de potencial es utilizado para verificar el cumplimiento de algn criterio de proteccin.

Factores que Afectan la Polarizacin Hay varios factores que afectan la polarizacin:

Flujo de corriente (transferencia de cargas) Resistividad del electrolito (concentracin total de iones) Relacin de nodo/Ctodo Efecto de la temperatura Efecto del movimiento relativo electrolito/electrodo Efecto de la concentracin del electrolito

Flujo de Corriente (Transferencia de Cargas) Como la polarizacin es causada por un flujo de corriente, a medida que aumenta la corriente, aumenta la polarizacin. Un mayor flujo de corriente resulta en una elevada velocidad de reaccin, removiendo los reactivos y acumulando los productos. Puede resultar algo confuso, pero recuerde: un aumento en el flujo de corriente por definicin genera un aumento de la polarizacin, pero cuando el factor controlante es la polarizacin, un aumento de la polarizacin generar una disminucin del flujo de corriente.

Resistividad del Electrolito (Concentracin Total de Iones)

Como la transferencia de corriente (carga) a travs del electrolito depende de los iones, el nmero total de iones presentes influir significativamente en la resistencia del electrolito y, por lo tanto, en el flujo de corriente en el circuito.

Relacin de nodo/Ctodo

La polarizacin est en funcin de la densidad de corriente o flujo de corriente por unidad de superficie. El efecto de la corriente concentr

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