POZO_TIERRA_BLANCA_1113

5/12/2018 POZO_TIERRA_BLANCA_1113 - slidepdf.com

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EXPLORACION Y PRODUCCIONSUBDIRECCION REGIONAL NORTE

ACTIVO INTEGRAL ALTAMIRA-POZA RICA

ESTUDIO Y DISEÑO DE LA PROTECCION CATODICAPARA EL DUCTO:

POZO TIERRA BLANCA 1113 A LINEA

COLECTORA TIERRA BLANCA KM 0+181



EXPLORACION Y PRODUCCIONSUBDIRECCION REGIONAL NORTE

ACTIVO INTEGRAL ALTAMIRA-POZA RICA

SE DETERMINARON LOS POTENCIALES NATURALES TUBO-SUELO DE LA TUBERIA, UTILIZANDO UN EQUIPODIGITAL POTENTIAL METER MODELO DPM MARCA MC MILLER Y UN ELECTRODO DE REFERENCIA DE *SULFATODE COBRE CON SUS CONEXIONES CORRESPONDIENTES A LA QUE SE REFIRIERON LOS POTENCIALES MEDIDOS.

LOS VALORES OBTENIDOS EN VOLTS DE CORRIENTE DIRECTA, SE REPORTAN Y GRAFICAN PARA CADA LINEA,ACOMPAÑANDOSE EN EL CUADRO DEL PRESENTE ESTUDIO.

PERFIL DE RESISTIVIDADES DEL TERRENO.

A FIN DE CONOCER LA AGRESIVIDAD O CONDUCTIVIDAD DEL TERRENO SE MIDIO LA RESISTIVIDAD DEL MISMOPOR EL METODO DE WENNER DE CUATRO ELECTRODOS A UNA DISTANCIA DE 1m Y 2m UTILIZANDO UN EQUIPONILSSON 400 Y CUATRO VARILLAS DE COBRE CON SUS CONDUCTORES RESPECTIVOS.

LAS RESISTIVIDADES SE MIDIERON A CADA 100 METROS DE LONGITUD EN EL DERECHO DE VIA, PARTIENDO DELORIGEN DEL POZO. 0+000 A 0+181

LAS LECTURAS OBTENIDAS EN OHM-CM, FUERON COMPLEMENTADAS CON OBSERVACIONES DE LOCALIZACIONY DATOS DE CAMPO.

LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES SE ILUSTRAN EN LAS GRAFICAS LOGARITMICAS QUE SE ANEXAN ENESTE.

PERFILES DE RESISTIVIDADES

LA MEDICION DE LA RESISTIVIDADES SE DEBE EFECTUAR CON EL FIN DECONOCER LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DEL TERRENO EN CONTACTOCON LA ESTRUCTURA METALICA.

SE TOMARON LECTURAS DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO CON UN EQUIPO NILSSON 400, POR EL METODODE LAS CUATRO PUNTAS.

VALORES MEDIOS CORROSIVOS.

0-1,000 Ohm/cm: ALTAMENTE CORROSIVO

-

FORMULA PARA EL CALCULO DE LA

RESISTIVIDAD EN CAPA ACTIVA.

SE DETERMINARON LOS POTENCIALES NATURALES TUBO-SUELO DE LA TUBERIA, UTILIZANDO UN EQUIPODIGITAL POTENTIAL METER MODELO DPM MARCA MC MILLER Y UN ELECTRODO DE REFERENCIA DE *SULFATODE COBRE CON SUS CONEXIONES CORRESPONDIENTES A LA QUE SE REFIRIERON LOS POTENCIALES MEDIDOS.

LOS VALORES OBTENIDOS EN VOLTS DE CORRIENTE DIRECTA, SE REPORTAN Y GRAFICAN PARA CADA LINEA,ACOMPAÑANDOSE EN EL CUADRO DEL PRESENTE ESTUDIO.

PERFIL DE RESISTIVIDADES DEL TERRENO.

A FIN DE CONOCER LA AGRESIVIDAD O CONDUCTIVIDAD DEL TERRENO SE MIDIO LA RESISTIVIDAD DEL MISMOPOR EL METODO DE WENNER DE CUATRO ELECTRODOS A UNA DISTANCIA DE 1m Y 2m UTILIZANDO UN EQUIPONILSSON 400 Y CUATRO VARILLAS DE COBRE CON SUS CONDUCTORES RESPECTIVOS.

LAS RESISTIVIDADES SE MIDIERON A CADA 100 METROS DE LONGITUD EN EL DERECHO DE VIA, PARTIENDO DELORIGEN DEL POZO. 0+000 A 0+181

LAS LECTURAS OBTENIDAS EN OHM-CM, FUERON COMPLEMENTADAS CON OBSERVACIONES DE LOCALIZACIONY DATOS DE CAMPO.

LOS RESULTADOS DE LAS MEDICIONES SE ILUSTRAN EN LAS GRAFICAS LOGARITMICAS QUE SE ANEXAN ENESTE.

PERFILES DE RESISTIVIDADES

LA MEDICION DE LA RESISTIVIDADES SE DEBE EFECTUAR CON EL FIN DECONOCER LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DEL TERRENO EN CONTACTOCON LA ESTRUCTURA METALICA.

SE TOMARON LECTURAS DE LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO CON UN EQUIPO NILSSON 400, POR EL METODODE LAS CUATRO PUNTAS.

VALORES MEDIOS CORROSIVOS.

0-1,000 Ohm/cm: ALTAMENTE CORROSIVO

1,000 - 5,000 Ohm/cm: MODERADAMENTE CORROSIVO

5,000 - 10,000 Ohm/cm: POCO CORROSIVO.

10,000 Ohm/cm EN ADELANTE: MUY POCO CORROSIVO

FORMULA PARA EL CALCULO DE LARESISTIVIDAD DE SUELOS.

ρ = 2πaR

DONDE:ρ : Resistividad en Ohm-cm.a : Separación de las puntas.R : Resistencia en Ohms.

FORMULA PARA EL CALCULO DE LA

RESISTIVIDAD EN CAPA ACTIVA.ΡCAPA ACTIVA = 2πACAPA ACTIVARCAPA ACTIVA

DONDE:ΡCAPA ACTIVA : Resistividad en Ohm-cm en la capa

de los ánodos y la línea.ACAPA ACTIVA : Ancho de la capa donde se

encuentran los ánodos y la línea.RCAPA ACTIVA : Resistencia en Ohms en la capa

donde se encuentran los ánodos yla línea a proteger.

NOTA: ESTE DISEÑO ESTA BASADO EN LA NORMA NRF-047-PEMEX-2007, EN DONDE SE TOMAN VALORES MUY ESPECIFICOS DE DENSIDAD DE CORRIENTE Y VALORES MUY OPTIMISTAS EN CUANTO AL FACTOR DE DAÑO DELRECUBRIMIENTO., CON LO CUAL NO ESTAMOS DE ACUERDO, SIN EMBARGO, SE REALIZO DE ESTA MANERA A

PETICION DEL CLIENTE.



ORIGEN: SERVICIO:DESTINO: AÑO:

DIAMETRO: FECHA:LONGITUD: R. I.SEGÚN NORMA: REVISO: C.A.P.M. HOJA: 1/1

KM RANGO LECTURA RESISTIVIDAD RESISTIVIDAD

1 m 2 m EN Ω − cm. DE LA CAPA

0+000 100 1 0.85 534

0+000 100 1 0.55 691 979

0+020 100 1 0.90 565

0+020 100 1 0.55 691 889

0+040 100 1 0.76 478

0+040 100 1 0.47 591 774

0+060 100 1 0.95 597

0+060 100 1 0.55 691 821

0+080 100 1 0.93 584

0+080 100 1 0.58 729 968

0+100 100 1 0.94 591

0+100 100 1 0.55 691 833

0+120 100 1 0.91 572

0+120 100 1 0.56 704 915

0+140 100 1 1.00 628

0+140 100 1 0.60 754 942

0+160 100 1 0.83 522

0+160 100 1 0.52 653 875

1+181 100 1 0.99 622

0+181 100 1 0.60 754 957

DISTANCIA ENTRE ELECTRODOOBSERVACIONES

0.181m

NORMA PEMEX NRF-047-PEMEX-2007

PROTECCION CATODICA

2009

01/09/09RP-0169-NACE-2002

4'' DIAMETRO

ESTUDIOS Y DISEÑO DE PR OTECCION CATODICA

LEVANTAMIEN TO DE RESISITIVIDA D DE SUELODATOS GENERALES

POZO TIERRA BLANCA 1113

LINEA COLECTORA TIERRA BLANCA

[email protected]



10

100

1000

R E S I S I T I V I D A D

GRAFICO DE RESISITIVIDADES

[email protected]

1

0 + 0 0 0

0 + 0 4 0

0 + 0 8 0

0 + 1 2 0

KILOMETRAJE

RESIST 1 RESIST 2 CAPA



ORIGEN: SERVICIO:

DESTINO: AÑO:

DIAMETRO: FECHA:

LONGITUD: CALCULO:

NORMA: HOJA:

DATOS GENERALES:

181 mts. =

0.1143 m. 4.5 in

Tricapa Epoxico-Polietileno

-0.9 V

833 ohm - cm

10 AÑOS

0+100

AB = f πDL DONDE:

AB = Area por proteger, en m2.

AB = 1.95 m2 f = Factor de daño del recubrimiento, Tabla 3

π = 3.1416

D = Diámetro exterior, en m.

L = Longitud, en m.

10 20 30

0.01 0.04 0.09

0.03 0.1 0.3

01/09/09

C.A.P.M.

1/4

KILOMETRAJE DE RESISTIVIDAD:

RESISTIVIDAD DE SUELO (ρ):

4'' DIAMETRO

0+181m

DISEÑO DE PROTECCION CATODICA CON ANODOS DE SACRIFICIO

CALCULO DE LA PROTECCION CATODICA

POZO TIERRA BLANCA 1113


PROTECCION CATODICA

2009

NRF-047-PEMEX-2007

LONGITUD DE LA TUBERIA POR ANALIZAR (L)

POTENCIAL MINIMO DE PROTECCION:

TIPO DE RECUBRIMIENTO DE LA TUBERIA:

DIAMETRO EXTERNO (D):

VIDA UTIL DEL SISTEMA DE PC ESPERADA:

8.2.2.2.1 AREA POR PROTEGER (Ecuación 3)

TIPO DE RECUBRIMIENTOVIDA DE DISEÑO EN AÑOS

Epóxico Adherido por Fusión

Epóxico Líquido

[email protected]

0.001 0.004 0.009

0.001 0.004 0.009

0.03 0.1 0.3

AB x Id DONDE:

1000 I = Demanda de corriente (A)

Id = Densidad de corriente en (mA/m2), Tabla 2

I = 0.068 A.

I =

Tricapa Epoxico-Polietileno

Tricapa Epoxico-Polipropileno

Otros

TABLA 3 FACTOR (f) DE DAÑO POR TIPO DE RECUBRIMIENTO

8.2.2.3 CALCULO DE LA CORRIENTE NECESARIA (Ecuación 4)

RESISTIVIDAD DEL SUELOΩ-cm

DENSIDAD DE CORRIENTE DE

DISEÑO mA/m2

> 10 000 11

221 000 - 10 000

< 1 000 35

TABLA 2 DENSIDADES DE CORRIENTE DISEÑO EN mAm2

NOTA: POR CUESTIONES PRACTICAS EL FACTOR f SERÁ CONSIDERADO CON UN 3% DE AREA DESNUDA

[email protected]



ORIGEN: SERVICIO:

DESTINO: AÑO:

DIAMETRO: FECHA:

LONGITUD: CALCULO:

NORMA: HOJA:

TOMANDO EN CUENTA LA RESISTIVIDAD DEL TERRENO EN EL PUNTO

GA-MG-9 HP 4.08 Kg. DE MAGNESIO DE ALTO POTENCIAL

0.3556 m 9 Lbs.

0.1524 m 14 in

6 in

DONDE:

0.00159 x ρ RV = Resistencia de un ánodo vertical a tierra, en Ω.

L ρ = Resistividad del suelo, en Ω-cm.

L = Longitud del Anodo, en m.

d = Diámetro del ánodo, en m.

RV = 7.16 Ω

RESISTENCIA DEL CABLE # 12: 1.62 ohms/1000 pies

LOS ANODOS CUENTAN CON 10 pies DE CABLE CADA UNO

RWIRE= 0.016 Ω

CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL CABLE COLECTOR DE LOS ANODOS

01/09/09



POZO TIERRA BLANCA 1113 PROTECCION CATODICA

C.A.P.M.

LINEA COLECTORA TIERRA BLANCA 2009

4'' DIAMETRO

8.2.5.2 RESISTENCIA DE UN ANODO VERTICAL (Ecuación 32)

(2.3log (8L/d)-1)RV =

TIPO DE ANODO:

DIAMETRO (d):

LONGITUD (L):

NRF-047-PEMEX-2007 2/4

0+181m

LA RESISTENCIA DEL CABLEDE COBRE SE CONSIDERACONSTANTE Y ES DADA POREL FABRICANTE DEL MISMO.

[email protected]

RANODO = RV + RWIRE = 7.18 ohms

Ec - Ea DONDE:

Ra I = Entrega de corriente del ánodo, en A.

Ec = Potencial mínimo de protección, en V.

I = 0.13 A. Ea = Potencial del ánodo, a CA. Tabla 1

Ra = Resistencia del Anodo, en Ω

0.094 95 (-1.1) vs Cu/CuSO4

0.340 90 (-1.03) vs Ag/AgCl

0.251 50 (-1.78) vs Cu/CuSO4

Aluminio (Al)

Magnesio (Mg)

TABLA 1 PROPIEDADES ELECTROQUIMICAS DE ANODOS GALVANICOS

CALCULO DE LA RESISTENCIA TOTAL ANODO Y CABLE

8.2.2.1 VIDA UTIL (Ecuación 1)

Zinc (Zn)

METAL ANODICOCapacidad

corriente teórica (A-año/Kg.)

Rendimiento(en porcentaje)

Potencial a circuitoabierto (V)

I =

CANTIDAD DE ENTREGA DE CORRIENTE DEL ANODO

[email protected]



ORIGEN: SERVICIO:

DESTINO: AÑO:

DIAMETRO: FECHA:

LONGITUD: CALCULO:

NORMA: HOJA:

W = I x DR x DL DONDE:

W = Peso total de masa anódica requerida en Kg

W = 5.90 Kg. DR = Consumo del ánodo, en Kg/A-año

DL = Vida del sistema, en años 10

8.64 Kg/A-año (19 Lb/A-año)



W DONDE:

WA N = Número de ándos requeridos

WA = Peso de cada ánodo, en Kg.

N = 1.44 Pzas.

2009

4'' DIAMETRO

8.2.2.5 CALCULO DE LA MASA ANODICA REQUERIDA (Ecuación 5)





01/09/09

0+181m C.A.P.M.

8.2.2.7 CALCULO DEL NUMERO DE ANODOS REQUERIDOS (Ecuación 6)

N =

8.2.2.6 CONSUMO DE ANODOS

MAGNESIO

ALUMINIO

ZINC

NRF-047-PEMEX-2007 3/4

[email protected]

N = 2 Pzas.

CORRIENTE REQUERIDA POR EL AREA DEL DUCTO A PROTEGER: 0.068 A.

CORRIENTE SUMINISTRADA POR EL ANODO: 0.130 A.

ANODO A UTILIZAR ADECUADO AL ESTANDAR DE LA INDUSTRIA: 4.08 Kg.

NUMERO DE ANODOS A UTILIZAR: 2 Pzas.

KILOMETRAJE DE LA INSTALACION DEL SISTEMA: 0+100

TIEMPO PROYECTADO DE VIDA DEL SISTEMA: 10 AÑOS

C O N C L U S I O N E S

[email protected]



ORIGEN: SERVICIO:

DESTINO: AÑO:

DIAMETRO: FECHA:LONGITUD: CALCULO:

NORMA: HOJA:

KM POSTE "R" MATERIAL0+100 1/9




OBSERVACIONES

INSTALACION DE LA PROTECCION CATODICA

NRF-047-PEMEX-2007 RP-0169-NACE-2002 1/4

0+181m C.A.P.M.

LINEA COLECTORA TIERRA BLANCA 2009

4'' DIAMETRO 01/09/09

[email protected]

LOS DATOS PROPORCIONADOS EN LAS TABLAS AQUÍ PRESENTADAS Y LAS FORMULAS, SONPROPORCIONADOS POR LA NORMA NRF-047-PEMEX-2007, POR LO TANTO, PUEDEN NO CORRESPONDER ALOS DATOS REALES DEL FABRICANTE DEL MATERIAL, NI LA COMPAÑÍA DISEÑADORA DEL SISTEMA DEPROTECCION CATODICA ESTAR DE ACUERDO CON ALGUNO DE LOS CALCULOS. SIN EMBARGO SEREALIZARAN DE ESTA MANERA A PETICION DEL CLIENTE.

[email protected]

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