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CorrCAD


CorrCAD es la más reciente adición a los poderosos paquetes de software de SES concebidos para resolver problemas prácticos científicos y de ingeniería de forma realista y precisa.

Módulos de cálculo del software aplicables

RESAP MALZ




Descripción técnica

CorrCAD es la más reciente aplicación que se une a los poderosos paquetes de software de SES concebidos para resolver problemas prácticos científicos y de ingeniería de forma realista y precisa. CorrCAD ha sido desarrollado con el ánimo de abordar una gran variedad de tareas de diseño de protección catódica y de problemas relacionados, tanto terrestres como marítimos. Su principal función es de determinar el grado de control de la corrosión proporcionado por un sistema en particular. Las aplicaciones típicas de CorrCAD para el control de la corrosión incluyen sistemas de protección catódica por corriente impresa (ICCP, por su sigla en inglés), así como el uso de ánodos de sacrificio en sistemas de protección anódica, en donde la corriente anódica se imprime sobre el material a proteger para imponer la pasivación.

Otra aplicación de CorrCAD es la de estimar el efecto de corrientes vagabundas tales como las producidas por electrodos de corriente continua de alta tensión o por sistemas de electrificación ferroviaria de corriente continua sobre la corrosión de estructuras metálicas enterradas. CorrCAD puede evaluar el nivel de corrosión de la estructura y ayuda a optimizar la ubicación y las características del sistema de protección contra la corrosión (tal como el sistema ICCP) para minimizar los efectos de la interferencia de la corriente vagabunda sobre estructuras protegidas tales como tuberías.


Interfaz principal de CorrCAD para el diseño de sistemas de protección catódica y evaluación de la corrosión




Technical Highlights

La interfaz gráfica del usuario basada en el sistema CAD ofrece una solución completa y simple para definir redes complejas con precisión, visualizando y editando las estructuras protegidas y sus sistemas de protección, calculando y examinando los resultados. CorrCAD integra el poder computacional del módulo MALZ — incluyendo su capacidad de calcular corrientes en los conductores de grandes redes de conductores — y la resolución de condiciones de frontera electroquímica no lineal utilizando un enfoque iterativo de punto fijo. El módulo de cálculo MALZ es el motor principal que calcula las corrientes en los conductores y los campos magnéticos en una red arbitraria. La resolución de problemas relacionados con protección catódica (PC) utiliza los métodos numéricos implementados en MALZ y la iteración simple de punto fijo. Este enfoque comienza con un valor inicial de potencial o de corriente y resuelve las condiciones de frontera no lineales. La curva de polarización (condición de frontera no lineal) se utiliza durante el proceso iterativo para calcular la nueva entrada de datos (potencial o corriente) para la siguiente iteración. La iteración se detiene cuando la diferencia entre dos etapas sucesivas es menor que el límite de tolerancia previamente especificado o si ya se ha alcanzado el número máximo de iteraciones.

Los módulos de cálculo de CorrCAD toman en consideración los efectos de polarización. Es decir, consideran la resistencia de polarización. La tensión de estrés del recubrimiento calculada es la diferencia de potencial entre el potencial del metal de la estructura protegida y el potencial del suelo en el punto de referencia, lo que incluye el potencial de polarización. La caída de potencial a través del recubrimiento y la caída de potencial del suelo con respecto al suelo remoto — es decir, la lectura 'ACTIVADA' — se consideran ambas como la caída de potencial óhmico que se deberá eliminar de la evaluación de la efectividad de la protección catódica. La verdadera medida de efectividad de la PC o la caracterización directa del nivel de interferencia de la corriente vagabunda es el potencial de polarización; es decir, la lectura 'DESACTIVADA'. Dicho esto, CorrCAD:

  • Tiene en cuenta en los cálculos la resistencia de polarización.
  • Proporciona el potencial de polarización que es el valor más significativo para la evaluación de la corrosión.

CorrCAD ofrece la posibilidad de determinar la efectividad de la corrosión considerando los datos de polarización experimentales tales como las curvas de polarización. Cuando existe un buen recubrimiento en la tubería, CorrCAD calcula la densidad de corriente utilizando la curva de polarización proporcionada para el acero recubierto, luego elimina los efectos de la caída de potencial óhmico para que la densidad de corriente de la protección del recubrimiento y la sobretensión correspondiente se obtengan con precisión (respondiendo a la lectura 'DESACTIVADA').




Capacidades de CorrCAD

A continuación, se resumen las capacidades del paquete de software CorrCAD.

  • Modela con precisión grandes redes metálicas enterradas en complejas estructuras de suelo tales como suelos con capas horizontales y verticales con, opcionalmente, volúmenes finitos incrustados de suelos que poseen resistividades arbitrarias sin utilizar las soluciones que exigen tiempo basadas en elementos finitos. Actualmente, si bien CorrCAD puede utilizar las capacidades de modelos de suelo verticales y volúmenes finitos incrustados para tener en cuenta las variaciones de las características del suelo, normalmente, es más eficiente utilizar un modelo de suelo para todo el sistema y, luego, tener en cuenta las variaciones del modelo de suelo definiendo características apropiadas del recubrimiento a lo largo de la longitud de las estructuras metálicas modeladas.
  • Calcula las corrientes de fuga, los potenciales de tierra, los campos eléctricos asociados con una red enterrada de conductores o estructuras metálicas y puede tener en cuenta un amplio rango de frecuencias, además de la de CC.
  • Tiene en cuenta la atenuación a lo largo de los conductores y determina las caídas de potencial a partir de una parte del sistema hasta la otra, así como también las tensiones de transferencia hacia otras estructuras enterradas. Ello hace posible calcular con precisión los potenciales a lo largo de toda la longitud de la tubería. La presencia de impedancias concentradas (resistencias, condensadores e inductancias) también se puede tener en cuenta.
  • Modela tuberías recubiertas, cada una con diferentes características de recubrimiento (es decir, resistividad, permitividad y espesor efectivos del recubrimiento), si se desea. De este modo, las tuberías enterradas se pueden representar de forma precisa.
  • Finalmente, explica el potencial electroquímico de polarización, el cual es el indicador más significativo de la efectividad de la protección catódica y la conveniencia de los métodos de mitigación implementados a fin de minimizar los efectos de la interferencia de corrientes vagabundas.



Interfaz intuitiva y poderosas funcionalidades

CorrCAD proporciona una altamente intuitiva interfaz gráfica de usuario que simplifica y reduce el tiempo necesario para especificar los parámetros del sistema que se desee analizar. Las principales características y funcionalidades de dicha interfaz son las siguientes:

La interfaz CAD del escritorio

Dicha interfaz le permite importar o definir las coordenadas de la trayectoria de una estructura metálica en formato gráfico o tabular utilizando formatos estándar como CSV de Excel, archivos SICL de MALT, MALZ o HIFREQ de SES y archivos KML de Google Earth™. Se pueden asignar nombres y colores apropiados a cada trayectoria.

Energizaciones múltiples

La apropiada energización de una red de estructuras metálicas es esencial cuando se realizan estudios de protección contra la corrosión. CorrCAD ofrece la capacidad de energizar el sistema en intervalos definidos o ubicaciones arbitrarias. Dicha capacidad proporciona una manera fácil de calcular los potenciales de la tubería al suelo (lo que simula la lectura de la protección catódica (PC) "ACTIVADA" directamente en el campo) a lo largo de tuberías y estructuras similares, así como una manera fácil de verificar si los potenciales de la tubería al suelo no se atenúan alcanzando niveles inadecuados cuando se encuentran alejados de los rectificadores y que los potenciales de la tubería al suelo no sean excesivos en las ubicaciones de la energización de corriente (es decir, los rectificadores).

Rendimiento anódico en modelos complejos de suelo

CorrCAD proporciona información detallada sobre el rendimiento de ánodos de sacrificio individuales, como por ejemplo, la tasa de consumo del ánodo, la esperanza de vida y la vida útil. Además, se encuentra disponible un análisis detallado de las camas anódicas. Todos los análisis se pueden efectuar sobre modelos de suelo multicapa y arbitrarios y un modelo de suelo se puede importar fácilmente a partir de un archivo de salida de datos de RESAP, uno de MALZ o se puede simplemente definir en el panel Definición del suelo para un modelo de suelo uniforme.

Potencial nativo vs electrodo de sulfato de cobre o electrodo estándar de hidrógeno

Los potenciales nativos (serie galvánica) se pueden especificar en CorrCAD para tener en cuenta el potencial natural de un metal dado con respecto al suelo. En la presente versión, para mayor comodidad del usuario, se pueden definir los valores medidos con respecto a los Electrodos de sulfato de cobre (ESC) y los Electrodos estándar de hidrógeno (ESH). Los efectos de la polarización que representan el comportamiento tanto de las estructuras metálicas como de los ánodos se considerarán, si el caso aplica.

Polarización

Las curvas de polarización para cada reacción electroquímica individual, así como las reacciones catódicas y anódicas y la polarización se pueden tener en cuenta y visualizar, opcionalmente, y se utilizarán en los cálculos. CorrCAD proporciona una herramienta de digitalización, llamada SESCurveFit, la cual puede digitalizar curvas de polarización en formatos estándar de imagen a fin de obtener los parámetros de la curva de polarización que son necesarios para efectuar un análisis completo de corrosión de acuerdo al tipo de función seleccionado.

Completas herramientas de visualización de los datos de salida

Los valores relevantes calculados se pueden visualizar en gráficas de curvas 2D, manchas 2D o en 3D. La mayoría de los resultados se puede exportar a un formato de archivo Excel con extensión CSV.


Ayuda contextual en línea

Cuando se necesite una explicación o un recordatorio rápido de lo que cualquier parte de una pantalla efectúa, simplemente haga clic sobre dicha parte de la pantalla, oprima la tecla de funciones F1 e, instantáneamente, aparecerá una pantalla de ayuda contextual. Si tiene preguntas que el archivo de ayuda o los manuales no respondan inmediatamente, podrá ponerse en contacto con los expertos de SES por teléfono a nuestra línea gratuita o, si lo prefiere, puede enviarnos sus inquietudes por correo electrónico o fax y le responderemos rápidamente con una respuesta detallada.