Figura 1 Mapa de Impedancias y admitancias con
respecto a tierra.
Z1 =
Impedancias del tubo metálico
Z2 =
Impedancia del soporte (no enterrado)
Z3 =
Impedancia del soporte dentro del terreno de relleno
Z4 =
Impedancia de contacto dentro del terreno de relleno
Y1 =
Admitancia del relleno (suponiendo un relleno homogéneo y bien compactado).
Y2 y Y3
= Admitancias del terreno natural (terreno no homogéneo y de diferente valor).
ZF =
Impedancia del fluido transportado.
ANÁLISIS:
Y1 > Y2
Y1 > Y3
Figura
2 Mapa de impedancias y admitancias:
Z1 =
Impedancia del tubo metálico
Z2 =
Impedancia de fluido transportado
Y1 =
Admitancias del relleno (Material homogéneo
y bien compactado).
Y2 =
Admitancia de la plantilla base (concreto).
Y3 y Y4
= Admitancias del terreno natural (no homogéneo) y de diferente valor
Y1 + Y2 > Y3
Y1 + Y2 > Y4
Y1 + 1/Z1
+ Y2 > Y3 + Y4
ZT
/ f = Y1
+ 1/Z1
+ Y2 + Y3 + Y4
f
Ahora integramos todos los términos a través de un pequeño volumen dv, lo que produce.
Utilizando el teorema de
la divergencia con el término de la izquierda para cambiar la integral de
volumen por una integral de superficie:
por tanto,
potencia instantánea
total fuera del volumen = 
H E P
densidad de potencia instantánea P = E X H W/m2
de superficie.
Figura
A.
Esté es el teorema de
Poynting, en el que el vector P
se conoce como vector de Poynting, y en ocasiones también como de densidad de
potencia superficial. La figura A define la dirección del vector y concuerda
con la onda plana uniforme para Hx y Ey con
movimiento de onda en la dirección z.
Debe recordarse que en
algunas situaciones E X H
no representa flujo de energía, como cuando es un campo magnético estático
superpuesto en un campo eléctrico estático.
y
Ésa es la velocidad de
energía (grupo), y en medios no dispersivos es igual a la velocidad de fase:
|
De acuerdo al valor de energía de grupo,
requerimos dos vectores para controlar las corrientes de corrosión.
a)
Corriente de dispersión. (vector a).
b)
Corrientes de protección. (vector b).
La razón de un movimiento
(dinámico) de las cargas lo referimos a la Ley de Biot-Savart por la que la
salida de las cargas previa sincronización de ángulos de fase de tiempo por
conducto del Coplagauss, permite definir el movimiento de la corriente de
dispersión y de la de protección, optimizando la salida de las cargas en los
ánodos de sacrificio en valor protónico, por lo cual cancelando las corrientes
de corrosión en las superficies y masas cerradas.
donde.
exactamente, v es la velocidad del punto de carga q, y r es la unidad vector procedente de la carga con dirección a los ánodos de sacrificio.
Con relación a los
efectos de una inducción eléctrica, los campos eléctricos son originados por
las variaciones de la tensión en los conductores, los cuales en los cruces ó
pasos de ductos con líneas de alta o baja tensión (de baja frecuencia), se
genera una tensión de inducción en la masa víctima, que en este caso es el
ducto.
Esta tensión inducida
tiene en valor:
V= Cc x dVL
/dt x Zin/ RS
Figura 3 Diagrama esquemático de una protección catódica con apoyo de fuente externa fundamentada en campo eléctrico y químico.
TR = Transforectificador
= Lecho de anodos
EA = Em
cos h a · l a
= Ö (Rs · g)
Ia = 2/R a Em
sen h a · l
Ia
= 2/R a EA · exp (- a x)
Ex = EA · exp
(- a x)
Ex = Potencial tubería vs. suelo a una distancia (km)
del punto de inyección de la corriente.
Em = Potencial
máximo de la tubería respecto a tierra.
EA = Potencial
en el punto de inyección
a = Factor de
atenuación
x
= distancia en Km
Rs = resistencia ohmica longitudinal de la tubería, en ohms por unidad de longitud
g = conductancia del revestimiento, en mhos por unidad de longitud.
ARREGLO
DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA, EN UN DUCTO SUBTERRÁNEO, OPTIMIZADO CON
EL SISTEMA FARAGAUSS
(-) (+) (+)
Figura 4 Optimización de la protección catódica para incrementar la vida útil del sistema anticorrosivo y ánodos de sacrificio.
ARREGLO
DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA, EN UN RACK DE DUCTOS DE INSTALACIÓN
EXTERIOR, OPTIMIZADO CON EL SISTEMA FARAGAUSS