Cómo la Corrosión por Corrientes Vagabundas Daña la Infraestructura Crítica

Debajo de todo el ajetreo, el bullicio y los taxistas gritones en Nueva York descansa sobre 7,400 millas de alcantarillado tuberías. Hay innumerables sistemas de infraestructura en las grandes ciudades, al igual que en la Gran Manzana, que incluyen tanques de almacenamiento, sistemas de transporte, redes de servicios públicos e instalaciones industriales. En todos esos casos, el riesgo de corrosión a menudo pasa desapercibido. Cuando la humedad, la exposición al oxígeno, la química del suelo y los materiales envejecidos se combinan, la electricidad tiende a fluir hacia donde no debería.

Cuando ocurre corrosión por corriente errática, daña la infraestructura. En lugar de tardar décadas en corroerse tradicionalmente, la corrosión por corriente errática acelera la pérdida de metal. Es por eso que algunos sistemas pueden fallar prematuramente, incluso cuando parecen estar bien mantenidos.

Para quienes enfrentan este tipo de problemas, como municipios o proveedores de servicios públicos, es crucial reducir la responsabilidad y extender la vida útil de las tuberías a través de la protección catódica. De lo contrario, esas corrientes eléctricas erráticas pueden causar daños mucho mayores que un pequeño tramo de metal.

¿Qué es la corrosión por corriente parásita?

La corrosión suele ocurrir cuando un metal pierde material debido a una reacción electroquímica en su entorno. Esto es normal y puede tardar décadas en ocurrir, dependiendo del material subyacente, las medidas de protección y el entorno local.

La corrosión por corriente errática es un poco diferente. Cuando una corriente eléctrica no intencionada abandona una trayectoria y atraviesa un sistema metálico cercano, elimina metal. Esto ocurre cuando la corriente sale de una estructura metálica y vuelve a entrar en el entorno circundante. El resultado es cientos a miles de veces más daño a los sistemas que con la corrosión galvánica o atmosférica estándar.

Una forma de ver esta diferencia es a través de la corrosión. Las situaciones tradicionales tienden a afectar una sección más amplia de la infraestructura de manera más uniforme. Es fácil de rastrear y medir debido a esa uniformidad. La corrosión por corrientes parásitas tiende a ser más concentrada, lo que lleva a picaduras severas y pérdida de metal que fallan más rápido y son más difíciles de medir.

Por qué la corrosión por corrientes parásitas se está volviendo más común

Hace cincuenta años o más, la corrosión por corriente vagabunda no era un problema tan grande como lo es ahora. Hay tantos sistemas interconectados y paralelos alrededor de instalaciones industriales, instalaciones de energía renovable, almacenamiento de baterías, carga de vehículos eléctricos y corredores de servicios públicos que es mucho más común que una corriente “salte” a otra sin una puesta a tierra o protección adecuadas.

Los sistemas eléctricos pueden coexistir con tuberías, tanques de almacenamiento, sistemas de agua e infraestructuras enterradas hace mucho tiempo. Cualquier vía eléctrica no controlada provoca que las corrientes busquen rutas alternativas. Todo ese metal es el medio perfecto, ya que es muy conductor, lo que lleva a daños por corrosión.

Ejemplo de la vida real: Sistemas de transporte y daños en tuberías

Un buen ejemplo de por qué análisis de corrosión y degradación del suelo son necesarios para detectar potencial corrosión por corriente parásita, proporcionados por sistemas de rieles electrificados. Lugares como SEPTA en Filadelfia, Caltrain en San Francisco o CTA en Chicago son buenos ejemplos.

Estos sistemas de tránsito de corriente continua dependen de corrientes de retorno. Cuando esas rutas de retorno se vuelven ineficientes, la corriente eléctrica se escapa al suelo circundante y a la infraestructura subterránea por décadas de desarrollo y construcción de edificios. Es bastante común que los planos se “pierdan” o no cumplan totalmente al presentarlos ante los municipios.

Cualquier operación de tuberías ubicada cerca de corredores ferroviarios, como las ciudades mencionadas, tiende a experimentar corrosión acelerada por corrientes vagabundas. Es por eso que organizaciones como la Asociación Nacional de Ingenieros de la Corrosión (ahora AMPP) publican guías, investigaciones y procesos para mitigar adecuadamente el riesgo de corrosión por corriente parásita.

A pesar de que estos sistemas se mantienen bien y se actualizan con frecuencia, el riesgo es evidente. La infraestructura cercana es simplemente una vía demasiado atractiva para las corrientes parásitas.

La conexión entre la protección catódica y la corrosión por corriente parásita

Una de las formas más efectivas de reducir el riesgo de corrosión por corrientes parásitas es mediante la protección catódica. Estas son cruciales porque la corriente aplicada para proteger tuberías y otros activos metálicos asegura que la corriente parásita tenga una mejor vía para viajar.

El truco está en asegurar que los sistemas de protección catódica estén bien diseñados, bien mantenidos y adecuadamente monitoreados. Trabajar con un equipo experimentado como el nuestro en Dreiym Engineering es la forma de obtener esa tranquilidad, incluyendo verificaciones de mantenimiento regulares y monitoreo remoto para reducir aún más el riesgo.

Además de diseñar un plan de protección catódica, ingenieros forenses con la experiencia adecuada también pueden realizar análisis de corrosión y degradación del suelo. Así es como se predice mejor cómo la corriente viajará a través de diferentes suelos basándose en:

• Resistividad del suelo
• Contenido de humedad
• Composición química
• Concentración de cloruro
• Niveles de sulfato
• Cambios ambientales estacionales

Cuanto mejor comprendas los factores de tu entorno operativo, mejor podrás protegerte contra la corrosión por corriente parásita.

Cómo los ingenieros investigan la corrosión por corriente perdida

Cuando aparecen patrones de corrosión sospechosos, incluso cuando dos sistemas de protección catódica están demasiado cerca, se lleva a cabo una investigación formal de corrosión. Nuestro equipo en Dreiym Engineering a menudo es llamado para tales investigaciones posteriores a incidentes.

Nuestro rol es determinar por qué ocurrió el daño, si el sistema permanece en riesgo y a qué partes se les atribuye la responsabilidad. Analizaremos varios sistemas y factores específicos, incluyendo, entre otros:

• Mediciones de potencial eléctrico
• Análisis de flujo de corriente
• Análisis de suelo
• Evaluaciones de recubrimiento
• Estudios de ductos
• Evaluaciones del sistema de puesta a tierra
• Revisiones del sistema de protección catódica
• Análisis histórico de datos operativos

El objetivo es identificar las vías actuales, determinar los puntos de interferencia y establecer si los factores ambientales continuarán contribuyendo al deterioro. El resultado de dicha investigación se utiliza para determinar futuras necesidades de mantenimiento y mejoras, hasta llegar a procedimientos legales que involucren la responsabilidad municipal y el pago de seguros por cualquier daño.

La ingeniería forense es esencial cada vez que falla la infraestructura de cualquier tipo. Va mucho más allá de las inspecciones básicas al centrarse en la reconstrucción de lo que condujo al daño o fallo. En eventos de corrosión por corrientes parásitas, dicha experiencia a menudo revela una conexión a tierra inadecuada, errores de diseño, interacciones de servicios públicos o fuentes de interferencia enterradas previamente desconocidas.

Protegiendo la infraestructura crítica de daños futuros

La buena noticia es que la mayoría de las áreas de Estados Unidos pueden prevenir la corrosión por corriente vagabunda si se identifica a tiempo. Cuando los sitios industriales y los proveedores de servicios públicos utilizan mejores programas de monitoreo, estudios eléctricos y evaluaciones de protección catódica, ayuda. Programar evaluaciones periódicas del suelo en diferentes épocas del año o después de eventos climáticos importantes, como una inundación o una deshielo profundo, también puede ser útil.

Sin importar qué, las instalaciones que usan largas extensiones de tuberías, tanques de almacenamiento u otra infraestructura metálica siempre deben hacer lo posible por identificar sistemas ferroviarios cercanos, corredores de servicios públicos, instalaciones industriales o sistemas de alto voltaje. EIA muestra El mayor crecimiento en cuatro años de la demanda eléctrica se ha registrado recientemente y es probable que aumente en 25% para 2030 y en 78% para 2050. La cruda realidad es que el riesgo de corrosión por corrientes parásitas no hará más que empeorar.

Trabajar con equipos como el nuestro en Dreiym Engineering ayuda enormemente a evitar dichos daños. Ofrecemos más de 30 años de experiencia, cubriendo desde el análisis de corrosión y degradación del suelo cerca de instalaciones costeras hasta el diseño de protección catódica para sistemas locales dependientes de tuberías. Contamos con expertos autorizados y certificados para ayudarle a obtener las soluciones, la gestión y la información preventiva necesarias para una mayor confiabilidad general.

Póngase en contacto con Dreiym Engineering hoy mismo, y echemos un vistazo más de cerca a sus tuberías y otros sistemas relacionados con metales para que pueda mitigar el riesgo de corrosión por corriente parásita ahora y en el futuro.