Publicación:

Simulacion de la proteccion catodica de una tuberia de acero aisi 1020 enterrada utilizando elementos de contorno, algoritmos geneticos y teoria fuzzy

Resumen

La protección catódica es el sistema de protección contra la corrosión más utilizado por la industria del transporte de fluidos, consiste en hacer que la estructura a proteger sea el cátodo de la celda electrolítica. Para simular sistemas de este tipo es necesario solucionar la ecuación de Laplace para el potencial utilizando como condiciones de frontera: la densidad de corriente cero en las superficies aisladas y la interface aire suelo, densidad de corriente preestablecida en los electrodo de corriente impresa, y la curva de polarización, que es una relación matemática entre las dos principales variables: densidad de corriente y potencial, sobre la superficie del metal. Esta última debe ser obtenía experimentalmente y no siempre se encuentra disponible. En el presente trabajo se estudió el problema de la corrosión en suelos de tuberías enterradas, se agruparon los suelos según su corrosividad utilizando agrupamiento borroso, se desarrolló una metodología para predecir la curva de polarización de un acero AISI 1020 enterrado en suelos arcillosos a partir de los parámetros fisicoquímicos del suelo por medio de la generación automática de un sistema basado en reglas borrosas, se simuló numéricamente un sistema de protección catódica utilizando el método de los elementos de contorno, se optimizó la posición y corriente de los electrodos de corriente impresa de un sistema de protección catódica utilizando algoritmos genéticos. Por primera vez se obtuvo el estado de polarización de un metal enterrado en un suelo sin realizar pruebas potenciostáticas, utilizando para ello la resistividad, el pH, las concentraciones de iones cloruro, carbonato y el porcentaje de agua en el suelo. La metodología produjo una correlación de entre 0.92 y 0.999 con respecto a los datos experimentales de entrenamiento, adicionalmente fue validada con datos experimentales.