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Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra

Escuela de Ingeniería Eléctrica. Compatibilidad Electromagnética. Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra. Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra. Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel. Mérida, 15 de Octubre de 2003. Tratamiento del terreno.

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Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra

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  1. Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra Tratamiento del terreno y corrosión de las tomas de tierra Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Mérida, 15 de Octubre de 2003

  2. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento de terreno para mejorar las tomas de tierra Para terrenos de alta resistividad se debe realizar alrededor de los electrodos (Picas o conductor enterrado) un rellenado de miga de resistividad favorable para mejorar el contacto entre los electrodos y el terreno. En el caso de sequias, terrenos descarnados, terrenos huecos, entre otros, hacen que la resistencia de la toma de tierra se eleve tomando valores peligrosos y hace necesario un tratamiento del terreno Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  3. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Resistividad de un terreno Depende de su contenido electrolitico, que a su vez dependerá de su naturaleza mineralógica y de la humedad, variable según la porosidad y el clima. Cuando es mal conductor debe tratarse alrederdor de los electrodos, para disminuir artificialmente la resistividad del mismo esto se logra realizando: Tratamiento con sales Tratamiento con geles Tratamiento por abonado electrolítico del terreno. Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  4. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Curvas de resistividad típicas de las soluciones mas corrientes Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  5. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento de terreno con sales 2 años Escavación poco profunda Sales Cantidades entre 25 y 45 Kg La lluvia realiza la infiltración Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  6. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Evolución en el tiempo de la resistencia de una pica tratada con sal Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  7. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento de terreno con geles 6 a 8 años Electrolitos por inyección Dos soluciones La lluvia realiza la infiltración Evolución en el tiempo de la resistencia de una pica de 2 m de longitud, 4 cm de diametro y de un conductor rectiliineo de 5 m de longitud y 1cm de diametro. Tratamiento por geles Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  8. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento por abonado electrolítico del terreno 10 a 15 años 6 a 8 Kg de mezcla por m2 Superficial La lluvia disuelve el electrólito Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  9. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tratamiento por abonado electrolítico del terreno A los productos bases se añaden: Productos capaces de engendrar otros electrolitos Productos capaces de engendrar hidrosuelos Productos que aumentan el poder de retención de humedad Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  10. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Composición A 62 SA Composición B 80 ARF Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  11. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Terrenos de cultivo o vegetación natural Esparcir la composición según dosificaciones sin ninguna precacucion especial Terrenos inclinados Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  12. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Terrenos descarnados Se coloca la composición dentro de surcos 60 cm 10 a 20 cm Compuesto Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  13. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Terrenos descarnados (en zona urbana) Se coloca la composición en el fondo de un hoyo, recubierto por: Tierra, piedras y adoquines Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  14. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Terrenos cultivables Se practican surcos a 40 cm de profundidad para colocar la mezcla debajo de la siembra Terrenos cultivables Nuevas tomas de tierra Nuevas tomas de tierra Una vez cubiertos los electrodos por una pequeña capa de tierra se agrga cierta cantidad de compuesto en el fondo Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  15. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Otros terrenos Pedregosos o calcareos Es preciso recubrir las adyacencias del electrodo con E 92 GR Conductor en forma de bucle Toma Nueva Toma existente Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  16. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Toma de tierra en terrenos regulares de porosidad media (Ejemplos) Electrodo de placa o rejilla con 100 a 120 kg de compuesto Electrodo de bucle conductor de cobre enterrado con 15 a 20 kg de compuesto por metro lineal de conductor enterrado Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  17. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Toma de tierra en terrenos regulares de porosidad media (Ejemplos) Conductor de cobre enterrado, al instalarlo: 20 Kg de compuesto por metro lineal en una o dos capas Pica de tierra: 30 a 40 Kg de compuestoalrededor de la cabeza de la pica y 80 a 90Kg en un surco circular Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  18. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Reducción de las tensiones de contacto en el acceso de un centro de transformación equipotencial por tratamiento de terreno en la periferia Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  19. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión de las Tomas de Tierra Generalidades Deterioro o destrucción de un material metalico por reacción de su medio La oxidación comienza en las huellas producidas por los operarios Reacción entre el metal base y un agente de oxidación Cademiado y Zincado son recubrimientos antioxidantes Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  20. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Velocidad de Corrosión Se puede indicar: Por perdida de peso del material por unidad de tiempo Por penetración en unidad de tiempo mm/año e= peso equivalente del metal i = densidad de corriente (uA/cm2) d = densidad del metal gr/cm3 Pasividad Se pasiviza un metal si presenta una muy pequeña velocidad de corrosión desde el punto de vista termodinámico La mayoría de las reacciones de corrosión son reacciones electroquímicas. Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  21. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Reacciones “Redox” Los procesos de oxidación y reducción son simultaneos Los electrones que pierde un elemento el otro los gana A mayor flujo de electricidad, mayor cantidad de metal que se corroe p = Peso del metal corroido I = Intensidad de corriente T = Tiempo (s) K = Equivalente electroquímico Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  22. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Tipos de corrosión Corrosión uniforme Corrosión Galvanica Corrosión por picadura Corrosión en hendidura Corrosión intergranular Disolución Selectiva Corrosión - erosión Corrosión bajo tensiones Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  23. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Agresividad del electrólito La velocidad de prenetración de la oxidación está ligada al grado de agresividad del electrólito frente al electrodo utilizado Se mide por: El conocimiento del potencial de disolución del metal Conocimiento del pH de acidez real del electrodo Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  24. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión del electrodo Aparece como consecuencia de la formación de diferencias de potencial en los distintos puntos del metal Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  25. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión de los materiales de las tomas de tierra Se forman pares galvánicos El metal mas electronegativo tiende a degradarse Tipos de pares: Cobre-hierro cobre-Zinc Cobre- Plomo Corrosión de los metales normalmente utilizados como electrodos Corrosión del aluminio Corrosión del Cobre Corrosión del hierro Corrosión del plomo Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  26. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión bacteriana Es un fenómeno de degradación de los metales debidos a microorganismos Tipos: Anaerobia Aerobia Microorganismos Causantes Ferrobacterias Microorganismos Sulfatorreductores Bacteria del genero ”Desulfovibrio” Las Carbonatorreductoras Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  27. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Valores óptimos redox-pH para desarrollo de bacterias 5 < pH < 7 y 0,4 < Redox <-0,6 Las bacterias son activadores pH > 8 No existe vida microbiana Hierro o Acero pH pequeños Solo existe vida autótrofa 5 < pH < 8 y 0,6 < Redox <-0,7 Bacterias heterotrofas Zinc Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  28. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Valores óptimos redox-pH para desarrollo de bacterias 5 < pH < 9 y -0,6 < Redox < -0,4 Desarrollo Microbiano pH pequeño Vida autótrofa pH Grandes No existe vida microbiana Niquel Se forma una fina pelicula microbiana, reduciendo el potencial redox y se inicia la corroción en días Cobre 4 < pH < 6 y 0,3 < Redox < 0,8 Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  29. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Los terrenos y la corrosión Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  30. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Control de la corrosión Por desenterramiento del electrodo Por toma de tierra verticales (Puente Thomson) Por toma de tierras horizontales (Puente Thomson) Con instrumentos de medición Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  31. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Criterios de pH y Corrosividad Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  32. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Potencial Redox (Oxido-Reducción) Agresividad del terreno según su potencial redox Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  33. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Potencial de disolución de metales puros Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  34. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión electroquímica Causas de la Formación de anodos y cátodos Causas intrinsecas del metal Pares Galvanicos Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  35. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión de tuberia de acero con derivación de una de cobre Corrosión de tuberia de cobre con derivación de una de acero galvanizado Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  36. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Pilas de aireación diferencial La corrosión depende del tipo de terreno y de la humedad La heterogeneidad del terreno Las zonas mas aireadas seran catodos y las menos anodos La corrosión se localiza en la zona menos aireada Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  37. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Corrosión por corrientes vagabundas Son corrientes que abandonando su medio de conducción previsto, entran en el terreno y se propagan en él. En una pica: La zona de penetración se hace catódica La zona de salida es anódica Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  38. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Ejemplo de corrosión por corrientes vagabundas Las corrientes pasan del Rail al terreno Del Rail pasa a la pica de tierra De la pica al terreno Y del terreno al Rail 1a Pila: Raíl, terreno, pica de tierra) el Rail es el anodo 2da Pila: (pica de tierra, terreno, Rail) La pica de tierra es el anodo Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  39. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Como luchar contra las corrientes vagabundas 1.- Actuarse en la fuente 2.- Aumentar la resistencia del circuito 3.- Realizar una protección catódica 4.- Canalizar el paso de corriente 5.- Apoyos 6.- Subestación trasformadora conectado a tierra. Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  40. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Protección Catódica Se basa en la existencia de un potencial de inmunidad al cual es suficiente llevar el metal a protegerpara detener la corrosión ( Diagrama de Pourbaix) Protección por ánodos de sacrificio La estructura por proteger se pone en contacto electrolítico con un metal de potencial más bajo, que se corroe. El metal que actua de anodo se sacrifica en favor del que actua de cátodo Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  41. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Protección por ánodos de sacrificio Serie electroquímica de los metales Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  42. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Diagrama de Pourbaix Diagrama de Pourbaix Peso teórico del metal corroido En función de I x n Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  43. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Consejos para el emplazamiento de la toma de tierra Emplazar el electrodo en la zona de mayor conductividad Distancia a pozos, muros y cursos de agua superior a 3 mts Evitar los gradientes de potenciales peligrosos debido a Corrientes vagabundas Secciones de conductores no menos a 35mm2 Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  44. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Consejos para el emplazamiento dela toma de tierra Soldaduras aluminotérmicas Conductores, conexiones y enlaces apropiados Líneas no aisladas, correctamente ubicadas Resistencia de puesta a tierra en edificios inferior a 10 ohm Separación entre C.T. y edificios no menor de 10 m Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  45. Corrosión de las Tomas de Tierra Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Consejos para el emplazamiento dela toma de tierra Longitudes del conductor de tierra según terrenos Instalación debajo de la cimentación de edificios Estructuras metálicas, armaduras de muros y soportes de Hormigón deberan conectarse a tierra Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  46. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Composición A 62 SA Terrenos arenosos, rocosos, graniticos, gres descompuesto y arenas arcillosas de los ríos Dosificación media: 7 a 8 Kg/m2 Composición B 80 ARF Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  47. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Composición A 62 SA Composición B 80 ARF Terrenos arcillosos fuertes casi desprovistos de cal: arcillas micénicas, granitos Descompuestos, terrenos pantanosos, etc Dosificación media: 5 a 6 Kg/m2 Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  48. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Terrenos calizos, arcillas fuertes ricas en cal, Arcillas de descalcificación sobre basamento calcareo Dosificación media: 6 a 8 Kg/m2 Composición A 62 SA Composición B 80 ARF Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  49. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Composición A 62 SA Terrenos descarnados o recubiertos por una ligera capa de tierra de labranza Dosificación media: 7 a 8 Kg/m2 Composición B 80 ARF Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

  50. Tratamiento del terreno Escuela de Ingeniería Eléctrica Compatibilidad Electromagnética Procedimiento Ledoux para mejorar tomas de tierra Consiste en la utilización de electrólitos a base de Sulfato Calcico convenientemente tratados y estabilizados Composición A 62 SA Composición B 80 ARF Composición Complementaria. Inmediaciones de los electrodos. Dosificación media: 50 a 100 Kg Composición C 85 ARC Composición D 55 CA Composición E 92 GR Mérida, 15 de Octubre de 2003 Peñaloza, Alexander Mardelli, Jhosue Michel Grupo 4

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