U413D0401PC001 - 0 Bases y Criterios de Diseño

Gerencia de Ingeniería Operacional Gas
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DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO: DOCUMENTO NÚMERO
PROYECTO: TIVENCA-1276-01-20-E-103-001
INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE LAZO Ø 20” Y
UPRATING N-70 – MORÓN – BARQUISIMETO, FASE II PDVSA –U-413-D04-01-PC-001
DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

DISCIPLINA: PROTECCIÓN CATÓDICA FECHA
11 09 08
TOTAL
REV. FECHA BREVE DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO PAG
ELAB. POR REV. POR APROB. POR
0 11/09/08 EMISIÓN FINAL 23 R.P. L.T. R.M.
B 10/07/08 INCORPORACIÓN DE COMENTARIOS PDVSA 23 R.P. L.T. R.M.
A 02/06/08 EMISIÓN PARA COMENTARIOS PDVSA 23 R.P. L.T. R.M.
ELABORADO / REVISADO POR TIVENCA APROBADO POR TIVENCA: REVISADO POR PDVSA APROBADO POR PDVSA
FIRMA
FIRMA FIRMA FIRMA
NOMBRE: R. PERALTA/ L. TELLEZ NOMBRE: R. MATHEUS NOMBRE: G. CÁRDENAS NOMBRE: F. APARICIO / R. GOLLO
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DESCRIPCION DEL CONTENIDO DOCUMENTO NÚMERO
INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE LAZO Ø 20” Y UPRATING TIVENCA-1276-01-20-E-103-001
N-70 – MORÓN – BARQUISIMETO, FASE II PDVSA –U-413-D04-01-PC-001

Rev: 0 Fecha: 11/09/2008
DISCIPLINA: PROTECCIÓN CATÓDICA
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(INGENIERÍA DE DETALLE)
BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE
LAZO Ø 20” Y UPRATING
N-70 – MORÓN – BARQUISIMETO, FASE II

Rev: 0 Fecha: 11/09/2008
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CONTENIDO
1. OBJETIVO...................................................................................................................5
2. ALCANCE...................................................................................................................5
3. DEFINICIONES...........................................................................................................6
4. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CÁTODICA (SPC)....................8
5. CONDICIONES AMBIENTALES................................................................................9
6. NORMAS Y ESPECIFICACIONES...........................................................................10
7. REQUERIMIENTOS..................................................................................................10
7.1. Requerimientos Generales.....................................................................................10
7.2. Requerimientos Particulares..................................................................................13
7.3. Variables de Diseño.................................................................................................14

7.3.1 Requerimientos de Corriente....................................................................................14
7.3.2 Resistividad de los Suelos........................................................................................16
7.4. Recopilación de Información.................................................................................17
7.5. Criterios de Ubicación de Puntos de Medición....................................................17

7.5.1 Medición de Corriente (IR)........................................................................................17
7.5.2 Medición de Potencial (N).........................................................................................17
7.5.3 Medición en Áreas Críticas (ACR)............................................................................19
7.5.4 Medición de Cruce con tuberías (IEC).....................................................................19
8. CRITERIOS DE DISEÑO..........................................................................................19
8.1. Potenciales en Tuberías Enterradas......................................................................19
8.2. Resistencia de Revestimiento................................................................................20
8.3. Selección de Rectificadores...................................................................................21
8.4. Selección de Cables................................................................................................21


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8.5. Selección de Lechos de Ánodos...........................................................................22

8.5.1 Lecho de Ánodos para Corriente Impresa...............................................................22
8.5.2 Ánodos para Corriente Galvánica............................................................................23
8.6. Criterios de Interferencia con Otros Sistemas.....................................................23
9. ACCESORIOS DE AISLAMIENTO..........................................................................23
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INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE LAZO Ø 20” Y UPRATING TIVENCA-1276-01-20-N-103-001

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1. OBJETIVO
Establecer las bases y criterios de diseño correspondiente al sistema de protección

catódica a ser aplicado en el desarrollo del proyecto "INGENIERÍA BÁSICA Y DE
DETALLE LAZO Ø 20” Y UPRATING N-70 – MORÓN – BARQUISIMETO, FASE II"
perteneciente a PDVSA GAS.
2. ALCANCE
El alcance de los trabajos de la disciplina electricidad en el proyecto “INGENIERÍA

BÁSICA Y DE DETALLE LAZO Ø 20” Y UPRATING N-70 – MORÓN – BARQUISIMETO,
FASE II”, para el Suministro de gas al sistema de distribución que va desde la estación de
válvulas (N70), hasta la estación de válvulas automáticas Terminal Barquisimeto (ETB,
NG30), contempla como actividades principales la elaboración de los documentos y planos
que servirán como base para el desarrollo de la ingeniería básica y de detalle para el
diseño del sistema de protección catódica de la nueva tubería así como también la
integración del sistema de protección catódica de las tuberías existentes de Ø 10” y Ø 16”.
El nuevo gasoducto de Ø 20”, será instalado en el mismo corredor de los gasoductos

existentes de Ø 10” y Ø 16” que pertenecen al lazo Morón – Barquisimeto y parte del
poliducto y oleoducto Barinas – El Palito de Ø 12” y Ø 20” respectivamente, el nuevo
gasoducto de Ø 20”, tendrá como finalidad, satisfacer los pronósticos de demanda máxima
de consumo de gas natural, en dicha ciudad. El mismo tendrá una longitud aproximada de
148 km partiendo desde la estación de válvulas (N70), pasando por las dos estaciones
existentes La Raya y Río Yaracuy y adicionalmente por las nuevas estaciones de válvulas
km-8, km-16 y km-38,9, esto corresponde a la fase I del proyecto para la cual los estudios
de protección catódica están contemplados. La fase II del proyecto contará con tres nuevas
estaciones de válvulas km 64,1, km 88,26 y km 113,3, a su vez se interconectará con las
seis estaciones de válvulas existentes a ser reubicadas o ampliadas Río Yaracuy, Puente
Flores, Chivacoa, Yaritagua, La Ensenada, Barquisimeto (ETB), en el anexo I se muestra
el croquis de la ruta de la nueva tubería. Finalmente el sistema de protección catódica
resultante de este estudio para el gasoducto de Ø 20”, será interconectado al sistema de
protección catódica de los lazos existente de Ø 16”, Ø 10”, con el fin de proteger al sistema
de transporte de manera integral y mantener los potenciales actuales presentes en el
poliducto y oleoducto antes mencionado interconectando dichas estructuras en las áreas
de posibles interferencias.

DISCIPLINA: PROTECCIÓN CATÓDICA Rev: 0 Fecha: 11/09/2008
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3. DEFINICIONES
 Ánodo:
Es el electrodo de una celda electroquímica en la cual el proceso de oxidación es la

reacción principal. (Es el electrodo donde ocurre la corrosión y los iones metálicos pasan
hacia la solución que los rodea).
 Cátodo:
Es el electrodo de una celda electroquímica, en la cual la reducción es la reacción principal,

en el mismo no hay corrosión.
 Electrolito:
Es un compuesto el cual, en solución o estado solidó, conduce la corriente eléctrica y es

simultáneamente descompuesto por esta, la corriente en este medio es conducida por
iones.
 Electrodo:
Es un metal en contacto con el electrolito, que sirve como punto por el cual la corriente
eléctrica entra o sale para pasar al electrolito.
 Protección Catódica:
Es una técnica para el control de la corrosión que consiste en la aplicación de corriente

directa de alguna fuente externa (ánodos galvanicos/corriente impresa) haciendo que la
superficie entera de un metal actúe como un cátodo de una celda electroquímica.
 Corrosión:
Es la reacción química o electroquímica entre un material, generalmente un metal, y el

medio en que se encuentra, la cual conduce al deterioro del metal y de sus propiedades.
 Celda Electroquímica:
Es un circuito eléctrico, donde la corriente fluye de ciertas áreas de un metal a otras áreas,
a través de una solución capaz de conducir electricidad (electrolito). El ánodo y el cátodo
pueden ser de diferentes metales o áreas diferentes de una misma superficie metálica.

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 Corrosión Galvánica:
Es la corrosión acelerada de un metal producto del contacto eléctrico de éste con un metal
más noble dentro de un electrolito corrosivo.
 Ánodo de Sacrificio:
Es un Electrodo destinado a la inyección de corriente directa, con el fin de proteger la

estructura (cátodo) en un sistema de protección catódica por corriente galvanica o impresa.
 Ánodo Galvánico:
Es un metal, el cual debido a su posición relativa en la serie galvánica, provee una

protección por sacrificio a los metales que son más nobles que él en la serie galvánica,
cuando son unidos en un electrolito.
 Lecho:
Es el conjunto, conformado por uno o más ánodos del sistema de protección catódica que
proporciona una corriente de protección catódica (CC) a las estructuras que están en
contacto con el electrolito.
 Corriente Impresa:
Es la corriente continua (CC) proporcionada al sistema de protección catódica, por una

fuente de poder externa, por ejemplo, corriente AC transformada en CC por un rectificador
y aplicada al sistema de ánodos.
 Corrosión por Corriente Parásita:
Es la corrosión causada por una corriente eléctrica, proporcionada por una fuente externa
ajena, al circuito eléctrico en cuestión, por ejemplo, las corrientes inducidas por líneas de
alta tensión, o corrientes CC proveniente de los otros sistemas de protección catódica o
sistemas de energía.
 Puntos de Medición de Potenciales:
Los puntos de medición de potenciales son definidos como aquellos puntos o sitios
alrededor de una estructura metálica enterrada y protegida, en los cuales se efectúan

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mediciones de la corriente eléctrica o del potencial para evaluar el nivel o estado de la

protección catódica y calidad del revestimiento.
 Celda de Polarización:
Elementos de protección que permiten la circulación de corrientes alternas y bloquean o

restringen el paso de corriente continua, para la protección de los aislamientos de bridas y
eliminación de tensiones dañinas o peligrosas a personas y equipos.
4. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CÁTODICA (SPC)
La protección catódica se llevará a cabo, en la sección enterrada del gasoducto, a través

de la inyección de corriente impresa en corriente continua (CC), suministrada por
rectificadores ubicados convenientemente en las estaciones de válvulas nuevas o en las
existentes, según indique el estudio.
Las especificaciones del revestimiento de tuberías, establece que para los tramos de
gasoductos enterrados se utilizará el revestimiento FBE (Fusion Bond Epoxy) y en los
tramos de gasoducto que atraviesen carreteras, cruces de ríos, quebradas, pantanos y
perforación dirigida, se utilizará además del FBE un recubrimiento de sacrificio de fibra de
vidrio reforzado.
Para las tuberías que salen de las estaciones de válvulas y llegan a los quemadores
verticales serán protegidas con protección galvánica por ánodos de sacrificio de Magnesio
de acuerdo a las condiciones físico químicas del terreno.
Los sistemas y estructuras a proteger incluidos en el alcance de este proyecto se describen

a continuación.
 Estructuras Enterradas**
Lazo Ø 16” (Existente) Interconexión al nuevo SPC
Gasoducto Ø 10” (Existente) Interconexión al nuevo SPC
Lazo Ø 20” (A Construir)
** Para distancias ver tabla Nº 4.


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 Adicionales a Proteger
Las estructuras subterráneas pertenecientes al sistema, instaladas en áreas adyacentes a

las estaciones de válvulas, tuberías de los quemadores verticales e interconexión con
estructuras ajenas con el objeto de contrarrestar los efectos de interferencias producidos.
Las estructuras como los poliductos y oleoductos que se crucen o viajen paralelos a los
gasoductos nuevos o existentes serán interconectadas al sistema de protección catódica
del corredor de tuberías para asegurar que dichas estructuras externas al sistema
mantengan sus potenciales de protección actuales.
5. CONDICIONES AMBIENTALES
A continuación se mencionan las condiciones ambientales generales que predominan en

las zonas donde se ejecutará el proyecto.
 Temperatura Ambiente:
Máxima: 36,33 °C (90,68 ºF)

Promedio: 26,55 ºC (79,79 ºF)
Mínima: 20,50 ºC (68,90 ºF)
 Índice Pluviométrico:
Promedio: 1159 mm/año

 Humedad relativa:
Promedio: 85%
 Pluviosidad:
Promedio: 38,33 mm
 Velocidad del Viento:
Máxima: 13 km/h
Promedio: 11,1 km/h
 Presión Barométrica: 14,5 psia


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 Dirección Predominante del

Viento:
Los Primeros Seis Meses: ENE

Los Restantes Seis Meses: ESE
6. NORMAS Y ESPECIFICACIONES
El diseño, los equipos y materiales a ser suministrados y los trabajos a ser ejecutados
deben cumplir con los requerimientos de la última edición de los siguientes códigos y
normas:
COVENIN (Comisión Venezolana de Normas Industriales)

200:2004 Código Eléctrico Nacional
PDVSA (Petróleos de Venezuela)

HA-201 Protección Catódica, Especificación de Ingeniería
90618.1.072 Manual de Diseño “Protección Catódica
PI-05-04-02 Manual de Inspección “Medición continua de potenciales en

líneas enterradas
NACE
SP-0169-2007 Control of External Corrosion on Underground or Submerged
Metallic Piping Systems
Los códigos, especificaciones y estándares, incluyendo la información suplementaria

respectiva en su última edición, formarán parte de esta especificación de acuerdo al
alcance aquí indicado.
7. REQUERIMIENTOS
7.1. Requerimientos Generales
A continuación se darán los requerimientos generales para determinar el diseño del

sistema de protección catódica para el nuevo lazo de Ø20”, no obstante en el caso de
interconexiones o incorporaciones a los sistemas existentes, se evaluará la capacidad
instalada actualmente del sistema de protección catódica para determinar la factibilidad de
la incorporación de nuevos equipos al sistema existente.

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 El diseño del sistema de protección catódica se sustentará en la adecuada

recopilación de información sobre corrosión, revisión de datos históricos para
instalaciones similares, aspecto económico, requerimientos en cuanto a material,
operación y medio ambiente.
 Se recomienda un sistema por corriente impresa, cuyos equipos, capacidades y

dimensiones serán determinadas en el documento “MEMORIA DE CÁLCULO”
Documento Nº U-413-D04-01-PC-002.
 Se seleccionará la mejor ubicación de los sistemas, con el objetivo de minimizar las

corrientes y los gradientes del potencial en el suelo, los cuales pueden dañar
estructuras enterradas.
 El sistema de protección catódica debe estar diseñado a fin de eliminar cualquier

efecto corrosivo externo adverso en estructuras cercanas, equipos, tuberías, cables,
interferencias debido a la presencia de corrientes parásitas, etc. y complementará
cualquier falla o daño en el revestimiento general de la tubería.
 Las tuberías enterradas de las estaciones de válvulas, tales como las tuberías de
drenajes de las fosas de quema, se contempla proteger mediante un sistema de
protección catódica por corriente galvanica.
 El diseño del sistema de protección catódica por corriente impresa y corriente

galvanica, deberá tener vida útil igual a 20 años.
 El método de mediciones utilizado consistirá en ensayos de resistividad del suelo en

puntos típicos a lo largo del corredor de tuberías y en la zona donde serán ubicadas
las estaciones de válvulas. Las condiciones del medio ambiente, tamaño, disposición
física, económicas y necesidad de información de diseño determinarán cuáles
variables requerirán medición en campo.
 Los sistemas de aislamiento, tales como juntas aislantes, uniones prefabricadas

deben ser instalados en los sistemas de tuberías donde sea necesario el aislamiento
eléctrico de una porción del sistema para facilitar la aplicación del sistema de control
de la corrosión.
 El diseño está orientado de manera que los equipos sean instalados, en áreas no
clasificadas.

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 El diseño será orientado hacia el servicio continuo y fiable, seguridad al personal y a

los equipos, además de la facilidad de mantenimiento y accesibilidad.
 El proyecto enfoca la reingeniería de los sistemas de protección catódica

correspondientes a los gasoductos de la Gerencia de Gas Metano del Corredor que
sale desde la estación de válvulas N70 en Morón, hasta la estación de válvulas
Terminal Barquisimeto (ETB), tomando en cuenta los requisitos de instalación y
especificaciones técnicas requeridas por PDVSA Gas.
 Las tuberías de PDVSA Gas y PDVSA que se encuentran en los corredores son:
Diámetro (Pulg) Tipo Descripción

20 Lazo Nuevo
16 Lazo Existente
10 Gasoducto Existente
12 Poliducto Existente
20 Oleoducto Existente
Tabla Nº 1. Tuberías Nuevas y Existentes en corredores.
 Ubicar e instalar los componentes del sistema en lugares óptimos, considerando el

aspecto vandálico.
 Cumplir con los requerimientos de control y monitoreo necesarios por el cliente, de los
componentes del sistema para la toma de decisiones oportunas.
 Se elaborará los planos de diseño, especificaciones de construcción, las

especificaciones de todos los materiales y procedimientos de instalación que se
usarán durante la construcción de los sistemas.
 Conocer y/o analizar las características de la ruta de la(s) estructura(s), la resistividad

del suelo y demás parámetros de medio ambiente.
 Es recomendable, que los soportes y durmientes donde se apoyan las estructuras en

las secciones aéreas deben ser debidamente aisladas eléctricamente mediante el uso

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de maderas ó neopreno según el caso, con el fin de minimizar los consumos

adicionales para la necesidad total de corriente del sistema de protección catódica.
 Para simplicidad de los cálculos del diseño se adoptara un circuito equivalente a un

solo gran cátodo.
 Se asume para los cálculos de corriente que las estructuras enterradas que absorben
corriente como fundaciones y pilotes de las torres, canales de desagüe pavimentos y
otras, son principalmente aceros de refuerzo o cabillas desnudas. Los sistemas de
aterramiento son de cobre desnudo.
 Deberán considerarse, de manera muy especial la intersección y/o efecto de otras

estructuras metálicas colindantes como líneas de transmisión eléctrica, Vías férreas y
acueductos.
7.2. Requerimientos Particulares
Se considerarán las siguientes premisas y requerimientos particulares para el diseño del

sistema de protección catódica:
 Para la protección catódica de las tuberías que salen de las estaciones de válvulas y
llegan a los quemadores verticales, se realizara mediante la conexión de ánodos de
sacrificio galvanicos, asegurando que las mismas estén aisladas eléctricamente de
la estación de válvulas.
 El sistema será diseñado con al menos 20% de capacidad adicional a la requerida,

con el fin de suplir posibles requerimientos futuros que se generen a consecuencia
de deterioro en el recubrimiento o por la instalación de nuevas tuberías.
 Todos los cables a ser usados serán del tipo TTU y serán instalados directamente en
trincheras, excepto en aquellas áreas donde amerite el empotramiento directo en
concreto para prevenir el hurto o el daño por terceros.
 Se instalarán celdas de polarización en estado solidó en la bridas aislantes de cada

estación de válvulas y/o seccionamiento en los lazos existentes de Ø 10” y Ø 16” y
en el lazo nuevo de Ø 20”, con el fin de evitar daños y proveer protección al personal
debido a acoplamientos de tensiones CA o descargas atmosféricas.

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 En los cruces con líneas de alta tensión superior a 115 kV o en donde una sección
de la tuberías viaje paralelamente a una línea de alta tensión, se instalarán celdas
de polarización en los lazos existentes de Ø 10” y Ø 16” y en el nuevo lazo de
Ø 20” para mitigar las corrientes y tensiones alternas inducidas.
Para el proyecto en general, se considera la siguiente tabla de área desnuda de manera

general para las tuberías, como promedio por ser tuberías de diferentes diámetros y estar
dentro de un corredor de resistividad de suelo Media a Alta, de tuberías congestionada de
diferentes diámetros, varios años de instalación y diferentes revestimientos. (Va desde
epoxy fusionado, Alquitrán de Hulla con cintas y brea epoxy aplicado en campo)
Tubería / Año de Área desnuda

Revestimiento
Tramo Instalación (%)
Ø 20” Nueva FBE 3
Ø 16” 10 FBE 5
Ø 10” 10 Hulla 10
Tabla Nº 2. Porcentaje de Área Desnuda de las Tuberías Nuevas y Existentes.
7.3. Variables de Diseño
Para el diseño se consideraran las siguientes variables:
7.3.1 Requerimientos de Corriente
Se tomarán como base las siguientes densidades de corriente para cada una de las
estructuras enterradas en su porcentaje de área desnuda o sin recubrimiento (basadas en
información recopilada de diversas fuentes y experiencias previas en otras instalaciones,
que servirán únicamente como valores referenciales).
Nombre de la Estructura Densidad (mA/m2)

Cobre desnudo en contacto con el suelo 80
Acero en contacto con suelo húmedo de baja resistividad 28 - 66
Acero en contacto con suelo seco de resistencia media o alta 5 - 17
Acero en contacto con concreto 2 - 20

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Nombre de la Estructura Densidad (mA/m2)

Acero en contacto con agua dulce y Zonas Fangosas 11 - 32
Acero en contacto con dulce en movimiento 56 - 66
Tabla Nº 3. Densidades de Corrientes Requeridas, Según Tipo de Estructura/Medio.
En general y basado en la experiencia de las tuberías de PDVSA GAS en el sistema bajo

estudio, se tienen las siguientes densidades de corriente:
Densidad
Tubería / Diámetro Longitud Años de
Revestimiento Corriente
Tramo (Pulg) (km) Instalación
(mA/m2)
Lazo / N70 -
20 148 0 Resina Epóxica 3
ETB
Lazo / N70 -
16 140 10 Resina Epóxica 6*
ETB
Gasoducto / Alquitrán de
10 140 10 15*
N70 - ETB Hulla
* Valores estimados de requerimiento actual
Tabla Nº 4. Densidades de Corrientes Requeridas para el Corredor de Tuberías.
Estas densidades consideran una vida media para cada uno de los tipos de revestimiento,
por consiguiente los valores de requerimiento de corriente en las tuberías existentes fueron
obtenidos a través de los datos de consumo de los rectificadores instalados actualmente,
tomando en cuenta que se ejecutará un mantenimiento general de rehabilitación al
revestimiento de los gasoductos instalados, de corto a mediano plazo, para lograr la
protección adecuada del corredor (Ver informe de mediciones de resistividad
Nº U-413-D04-00-PC-001), adicionalmente que existen suelos de media a alta resistividad.
7.3.2 Resistividad de los Suelos


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Los datos resultantes del documento mostrado en la tabla Nº 5, serán incluidos en el

cálculo del sistema de protección catódica.
Documento Nº TIVENCA Nº PDVSA
Especificaciones para la
Medición de la Resistividad del
Suelo y Continuidad de la 1276-01-10-E-603-001 U-414-D04-04-E-003
Resistencia de Puesta a Tierra
Existente
Tabla Nº 5. Estudio de Resistividad de los Suelos y Medición de Potenciales
La clasificación del nivel de corrosividad de los suelos del corredor se basará en los valores
de resistividad obtenidos del estudio anterior, y se clasificaran de acuerdo a lo estipulado
en con la tabla Nº 6:
Rango de Resistividad del Suelo
Actividad Corrosiva
(-cm)
< 500 Muy Corrosivo
500 – 1.000 Corrosivo
1.000 – 2.000 Moderadamente Corrosivo
2.000 – 10.000 Ligeramente Corrosivo
> 10.000 Progresivamente Menos Corrosivo
Tabla Nº 6. Actividad Corrosiva del Suelo Vs Resistividad del Terreno.
En las zonas donde existan tramos enterrados de tuberías y la resistividad del suelo sea
inferior a 2.000 -cm, se deben considerar como áreas criticas corrosivas a las cuales se
les prestara un mayor cuidado.
7.4. Recopilación de Información


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Del documento mostrado en la tabla Nº 5, se requiere la recopilación de datos en campo en

el desarrollo de la ingeniería de detalle, del nuevo tramo que va desde la estación de
válvula N70 en Morón hasta la Estación Rió Yaracuy (Fase I del Proyecto) y el nuevo tramo
que va desde la estación Rió Yaracuy hasta la estación Terminal Barquisimeto (ETB, NG30
– Fase II del Proyecto), los cuales deberán incluir la fecha, la medición resistividad
eléctrica, estado del tiempo, descripción y condición del terreno, nombres del personal de
mediciones, números de teléfono y direcciones de contactos, caminos de acceso, fuentes
potenciales de energía eléctrica y cualquier otra información pertinente con el fin de
incluirlos en la base de datos del diseño integral del gasoducto.
Los datos obtenidos en las mediciones indicarán también la ubicación de todas las
estructuras enterradas o adyacentes a la obra, la condición de las superficies metálicas
expuestas y la calidad del aislamiento del revestimiento en dichas estructuras.
Los sitios posibles de ubicación detallada de los sistemas de protección catódica, serán
localizados con mediciones detalladas tomando como referencia puntos fijos establecidos
usando el método de triangulación.
7.5. Criterios de Ubicación de Puntos de Medición
Desde el punto de vista de mantenimiento, el proyecto contempla la instalación de todos

los puntos de medición de potencial y corriente a lo largo de toda la ruta. Los puntos de
medición se describen a continuación:
7.5.1 Medición de Corriente (IR)
Puntos de medición de corriente “IR” serán instalados cada 5 km de tubería que servirán
para la medición de la calidad del revestimiento de la tubería enterrada.
7.5.2 Medición de Potencial (N)
Con el objeto de poder evaluar el funcionamiento y capacidad de los equipos de Protección

Catódica en la(s) estructura(s), se recomienda la instalar a cada km impar, un poste de
medición de potenciales normales y cada km par, un poste con monitoreo remoto en los
lazos nuevos y existentes, estos deberán ser equipos de monitoreo remoto tipo Dart plus o
similar a lo largo de la tubería, con el fin de minimizar las lecturas de potenciales erróneas
por interferencias del corredor Morón - Barquisimeto y de garantizar el funcionamiento
optimo y los niveles de la protección catódica en conjunto con la automatización de los
rectificadores de protección catódica.

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Este elemento monitoreo remoto de protección catódica, deberá cumplir con los siguientes
requerimientos mínimos para garantizar la facilidad de registro y mantenimiento del
sistema:
CARACTERÍSTICAS SISTEMA DE MONITOREO REMOTO (TIPO DART PLUS)

Baterías, usa dos (2) SAFT C-size LS 3.6V
1. Alimentación
Primary lithium-thionyl chloride (Li-SOCl2) cells.
Frecuencia: 902-928 MHz ISM band
Potencia: 130dB link budget (250mW)
2. Especificación de Radio Rata de Datos : 152.34kbit/sec maximum RF
rata de datos
Cable de Antena: longitud de onda /4 ( /4 )
3. Dimensiones (Aproximadamente)
Longitud: 4 ¼“ ( ca. 11 cm )
Equipo Dart sin tornillos, cable y
Ancho: 2 ½“ ( ca. 6,5 cm )
paquete de baterías
Alto: 1“ ( ca. 2,5 cm )
Longitud: 6 ½“ ( ca. 16,5 cm )
Paquete de Baterías
Diámetro: 1 ½“ ( ca. 3,75 cm )
Rango de entrada de todos los canales: +/-
7189.56 mV (Dependiendo de la Calibración)
Impedancia todos los canales: > 20 M(

Durante las mediciones, de lo contrario n.c. )
4. Características Eléctricas Resolución todos los canales: < 0,2mV

Precisión todos los canales: < 1%
Relay max. voltaje: 24 V
Relay max. corriente: 50 mA
Resistencia del Cupón: Seleccionable por

usuario: 2535 60125n.c.
Tabla Nº 7. Características Mínimas de Equipos de Monitoreos Remoto.
Así mismo, su tamaño y características deberán permitir ocultarlo en los postes de toma de
potenciales existentes en la industria petrolera, de manera camuflada y sin accesorios

Rev: 0 Fecha: 11/09/2008
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externos o visibles, e incluirá para las lecturas de potenciales como Kit incluido, celdas
permanentes con cupón con las siguientes características:
CARACTERÍSTICAS CELDA PERMANENTE MODELO STELTH SRE-022-CIY
Química Cobre Sulfato de Cobre (Cu-CuSO4)

Celda IR Libre con cupón de 1cm2 o 10 cm2 (según
memoria de calculo) e Interruptor para lectura de
Características
potenciales ON & OFF, 100mV shift, y lectura de
corriente para ambiente libre de cloruros
Cable #16 RHH-RHW Longitud: 8 m
Tabla Nº 8. Características Mínimas de la Celda Permanente.
7.5.3 Medición en Áreas Críticas (ACR)
Se instalarán puntos de medición de potenciales con monitoreo remoto en los sitios donde
se considere un área critica del corredor, tales como cruce de carreteras o autopistas,
pasos de ríos y/o donde se haya registrado un paso con perforación dirigida.
7.5.4 Medición de Cruce con tuberías (IEC)
Se instalarán puntos de medición e interconexión de tuberías en los sitios donde se crucen

tuberías ajenas y propias del gasoducto un ejemplo de ellos son las tuberías de
acueductos.
8. CRITERIOS DE DISEÑO
8.1. Potenciales en Tuberías Enterradas
El nível de protección a ser usado para el diseño del sistema de protección catódica será
de acuerdo a la norma NACE SP0169-2007, como se refleja en dicha norma, en el párrafo
6.2.2.1, “El control de la corrosión externa puede alcanzar varios niveles de polarización
catódica dependiendo de las condiciones ambientales. no obstante, en ausencia de
registros específicos que demuestren que se ha alcanzado la protección catódica
adecuada, se aplicará una o más de las siguientes consideraciones:

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 Un Potencial Negativo (Catódico) de al menos 850 mV con la protección catódica

aplicada. Este potencial es medido con respecto a un electrodo de referencia de
cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/CuSO4), en contacto con el electrolito. La
determinación de este voltaje se debe hacer con la corriente eléctrica de protección
aplicada, considerando la caída de potencial por IR.
 Un Potencial Negativo Polarizado de al menos 850 mV medido entre la superficie de

la estructura y una celda saturada de cobre/sulfato de cobre (Cu/CuSO4) en
contacto con el electrolítico.
 Debe existir “Un mínimo de 100 mV de la polarización catódica entre la superficie de

la estructura y un electrodo de referencia estable en contacto directo con el suelo
electrolítico. Para satisfacer este criterio se puede medir la formación (incremento) o
la pérdida (decrecimiento) de la polarización.”
Además de los criterios antes mencionados se considerará lo siguiente:
 Un Potencial Negativo (Catódico) de 950 mV, cuando el área circundante de la

tubería se encuentre en condiciones anaerobias y estén presentes bacterias sulfato-
reductoras; Para una interpretación válida se debe efectuar la corrección a que haya
lugar debido a la caída de voltaje por IR originada durante la medición.
8.2. Resistencia de Revestimiento
Los valores aplicables de resistencia efectiva del revestimiento según la resistividad del
suelo se indican a continuación:
Para valores de 100 Ω-cm <  < 1000 Ω-cm se considera Refec > 300.000 Ω-pie2
Para valores de 1.001 Ω-cm <  < 5.000 Ω-cm se considera Refec > 1.500.000 Ω-pie2
Para valores de 5.001 Ω-cm <  < 15.000 Ω-cm se considera Refec > 3.000.000 Ω-pie2
Para valores de  > 15.001 Ω-cm se considera Refec > 4.500.000 Ω-pie2

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Donde
 : resistividad del suelo en Ω-cm
refec: resistencia efectiva del revestimiento Ω- pie2
8.3. Selección de Rectificadores
Los rectificadores a ser seleccionados en este proyecto deberán cumplir con las siguientes
características:
 Rectificador automático, enfriado por convección natural de aire, monofásicos 240

VCA y operará a una frecuencia de 60 Hz.
 El rectificador debe tener sistemas de protección contra descargas atmosféricas. Los

elementos rectificadores deben ser diodos de silicio en puentes de onda completa,
ventilados por aire equipados con filtros en la salida CC, con salida de tensión
variable.
 El rectificador incluirá contador de horas en operación, gabinete galvanizado en

caliente intemperie, tapas abisagradas para facilitar la inspección y el
mantenimiento, y repuestos para 2 (dos) años de operación continua. El cerramiento
será del tipo NEMA 4X.
 Deberán contar con puertos de comunicación serial RS 485 o por Ethernet, con
protocolo MODBUS RTU, para supervisión remota.
 La capacidad de los rectificadores será indicada en el documento “MEMORIA DE

CÁLCULO” Documento Nº U-413-D04-01-PC-002.
Estos rectificadores se instalaran en casetas particulares para protección catódica en las

distintas estaciones de válvulas en áreas no clasificadas.
8.4. Selección de Cables
 Todos los cables a utilizar serán del tipo TTU, con conductor de cobre trenzado y los
calibres serán dados de acuerdo a los resultados del estudio.

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 Los cables del sistema de Protección Catódica, para los ánodos como para los
retornos (negativos) serán instalados directamente en el suelo.
8.5. Selección de Lechos de Ánodos
Para la protección catódica del corredor se considerará utilizar un sistema de protección

catódica por corriente impresa con lechos semi-profundos. En aquellos puntos donde exista
la necesidad de utilizar ánodos galvanicos para la complementación de la protección será
justificada dicho uso.
8.5.1 Lecho de Ánodos para Corriente Impresa
 Se seleccionarán ánodos del tipo MMO (Mix Metal Oxide) / ánodo de oxido
de metal-titanio para una vida útil esperada de 20 años.
 El ánodo trabajará a una rata de corriente equivalente al 80% de su

capacidad nominal.
 Los ánodos serán instalados en disposición semi-profunda, entre 10 y 25

metros de profundidad dependiendo de los valores de resistividad existentes en el
área.
 La distancia de separación mínima entre el lecho de ánodos y la tubería

será de 100 m.
 Los lechos de ánodos estarán ubicados de tal modo que se utilice al

máximo la corriente de protección con un flujo mínimo de corrientes de interferencia,
procurando minimizar los problemas de accesibilidad para la instalación, inspección
y el mantenimiento.
 Para la ubicación del lecho de ánodos, se preferirán los suelos que

contengan la mejor combinación de baja resistividad eléctrica, alta concentración
química y máximo contenido de humedad, se determinará el lugar, profundidad y tipo
de lecho de ánodo a instalar.
 Se debe evitar la existencia de otras estructuras metálicas en el área de

influencia del lecho de ánodos.

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 En el sitio seleccionado para la instalación del lecho de ánodos, se

efectuará una medición de resistividad de suelos.
 A fin de disminuir la resistencia entre el ánodo y el medio, se empleará un

material de relleno químico de baja resistividad con un porcentaje de entre 86% y
90% de carbono.
 La resistividad del material de relleno deberá ser inferior a 1 Ω-cm para el

área del ánodo y 30 Ω-cm hacia las paredes del hueco
8.5.2 Ánodos para Corriente Galvánica
Para el tramo terrestre, en caso de que aplique, la selección de los ánodos galvánicos se
restringe al magnesio preempaquetados, de alta pureza que se consigan en el mercado.
8.6. Criterios de Interferencia con Otros Sistemas
 Se efectuarán detecciones de los servicios y medición de potenciales de estructuras

metálicas que crucen o estén a lo largo de toda la ruta con el fin de precisar las
posibles interferencias con otros sistemas. Un ejemplo de ello son el poliducto y
oleoducto Barinas – El Palito.
 Determinación de interferencias con sistemas de transmisión y distribución eléctrica

e instalación de sistemas para mitigación de corrientes CA.
 Puesta a tierra del sistema en cruces con servicios de alta tensión (>115 kV).
 Detección de estructuras metálicas cerca de los puntos de ubicación de los lechos.
 Las líneas de agua, bancadas eléctricas y cloacas ajenas, deberán ser aisladas al
gasoducto.
9. ACCESORIOS DE AISLAMIENTO
Se colocará aislamiento eléctrico en las bridas de entrada y salida de las estaciones de

válvulas a través de empacaduras aislantes, debidamente protegidas con celdas de
polarización del tipo solid state o similar para seccionar los tramos y aislar las estaciones y
minimizar las fugas de corriente CC.

Rev: 0 Fecha: 11/09/2008
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La disciplina mecánica computará los Kits de aislamiento para las bridas.


ANEXO I

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Gerencia de Ingeniería Operacional Gas

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

0 11/09/08 EMISIÓN FINAL 23 R.P. L.T. R.M.

B 10/07/08 INCORPORACIÓN DE COMENTARIOS PDVSA 23 R.P. L.T. R.M.

A 02/06/08 EMISIÓN PARA COMENTARIOS PDVSA 23 R.P. L.T. R.M.

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

4. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CÁTODICA (SPC)....................8

7.1. Requerimientos Generales.....................................................................................10

7.2. Requerimientos Particulares..................................................................................13

7.3. Variables de Diseño.................................................................................................14

7.5. Criterios de Ubicación de Puntos de Medición....................................................17

8.1. Potenciales en Tuberías Enterradas......................................................................19

8.2. Resistencia de Revestimiento................................................................................20

8.3. Selección de Rectificadores...................................................................................21

8.4. Selección de Cables................................................................................................21

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

8.5. Selección de Lechos de Ánodos...........................................................................22

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

Establecer las bases y criterios de diseño correspondiente al sistema de protección

El alcance de los trabajos de la disciplina electricidad en el proyecto “INGENIERÍA

El nuevo gasoducto de Ø 20”, será instalado en el mismo corredor de los gasoductos

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

Es el electrodo de una celda electroquímica en la cual el proceso de oxidación es la

Es el electrodo de una celda electroquímica, en la cual la reducción es la reacción principal,

Es un compuesto el cual, en solución o estado solidó, conduce la corriente eléctrica y es

Es una técnica para el control de la corrosión que consiste en la aplicación de corriente

Es la reacción química o electroquímica entre un material, generalmente un metal, y el

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

Es un Electrodo destinado a la inyección de corriente directa, con el fin de proteger la

Es un metal, el cual debido a su posición relativa en la serie galvánica, provee una

Es la corriente continua (CC) proporcionada al sistema de protección catódica, por una

 Corrosión por Corriente Parásita:

 Puntos de Medición de Potenciales:

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

mediciones de la corriente eléctrica o del potencial para evaluar el nivel o estado de la

Elementos de protección que permiten la circulación de corrientes alternas y bloquean o

4. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CÁTODICA (SPC)

La protección catódica se llevará a cabo, en la sección enterrada del gasoducto, a través

Los sistemas y estructuras a proteger incluidos en el alcance de este proyecto se describen

Lazo Ø 16” (Existente) Interconexión al nuevo SPC

Gasoducto Ø 10” (Existente) Interconexión al nuevo SPC

Lazo Ø 20” (A Construir)

** Para distancias ver tabla Nº 4.

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

Las estructuras subterráneas pertenecientes al sistema, instaladas en áreas adyacentes a

A continuación se mencionan las condiciones ambientales generales que predominan en

Máxima: 36,33 °C (90,68 ºF)

Promedio: 1159 mm/año

 Presión Barométrica: 14,5 psia

DOCUMENTO: BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

 Dirección Predominante del

Los Primeros Seis Meses: ENE

COVENIN (Comisión Venezolana de Normas Industriales)

PDVSA (Petróleos de Venezuela)

PI-05-04-02 Manual de Inspección “Medición continua de potenciales en

Los códigos, especificaciones y estándares, incluyendo la información suplementaria