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Para los propietarios y operadores de embarcaciones, el sistema ICCP es uno de esos sistemas fundamentales que no se tienen en cuenta hasta que deja de funcionar, lo cual puede resultar muy costoso, ya que no solo deja de contrarrestar la corrosión electroquímica del agua de mar sobre el casco, el timón y la hélice, sino que además la acelera; lo que provoca costos adicionales de mantenimiento por reparaciones extra del casco durante periodos de carena fuera del programa previsto y una integridad estructural comprometida de los componentes del buque.
SME ha participado en la resolución de problemas, las reparaciones y la optimización de los sistemas ICCP en casi todos los principales astilleros de China y del extranjero, con más de 500 instalaciones y mantenimientos de proyectos cada año durante los últimos 20 años. A partir de nuestra experiencia, sabemos que el rendimiento del sistema no falla debido a una única causa «catastrófica», sino más bien por una degradación combinada provocada por el entorno operativo, el envejecimiento de los componentes y diversos otros factores. A continuación, analizamos los distintos elementos de su sistema ICCP y señalamos las causas más comunes de bajo rendimiento.
Estado y consumo del ánodo
Un componente clave de cualquier sistema ICCP, los ánodos, están diseñados para durar muchos años, a diferencia de sus homólogos sacrificiales. Sin embargo, solo son funcionales mientras su recubrimiento de óxido metálico mixto (MMO), aplicado sobre un sustrato de titanio, no se haya degradado ni agotado debido a una alta salida. El agotamiento provoca un aumento de la resistencia en el ánodo, una distribución irregular de la corriente y, finalmente, una degradación acelerada del rendimiento del ánodo.
En nuestro taller de Nantong, con frecuencia observamos ánodos retirados de embarcaciones tras 5 a 7 años que han perdido por completo su recubrimiento en una sección localizada. Esto ocurre habitualmente porque una unidad de control automático ha estado sobrecargando intermitentemente; el sistema eleva el voltaje para compensar, lo que sobrecarga el recubrimiento restante y consume las partes remanentes. Una simple medición del potencial del ánodo, junto con verificaciones periódicas de la corriente de salida y un mapeo de ánodos para detectar cualquier aumento anómalo, permite determinar si el recubrimiento del ánodo está deteriorándose. Una vez en cada período de inspección debe realizarse una prueba exhaustiva de impedancia eléctrica, no solo una inspección visual.
Sensibilidad de la unidad de control (incluyendo calibración y ensuciamiento)
El sistema funciona supervisando el potencial de su casco mediante electrodos de referencia de plata/cloruro de plata. Estas semiceldas deben proporcionar una medición estable y precisa para que el controlador sepa si necesita aumentar o disminuir la salida de corriente continua (CC) con el fin de mantener el casco protegido en el potencial negativo especificado (-800 mV a -850 mV frente a Ag/AgCl). El principal problema de los electrodos de referencia es el ensuciamiento: el crecimiento marino, las mucilaginosidades y la calcificación que aíslan el elemento sensor y pueden ralentizar el tiempo de respuesta, lo que hace que las mediciones de voltaje sean inexactas.
Si un electrodo de referencia está contaminado, puede medir un voltaje menos negativo (por ejemplo, -750 mV), lo que hará que el sistema ICCP reduzca su salida; esto puede provocar una protección insuficiente y acelerar la corrosión en el casco. Si un electrodo de referencia presenta un cortocircuito eléctrico, podría mostrar un valor extremadamente negativo (por ejemplo, -1000 mV), lo que causaría una sobreprotección; dicho potencial podría dañar el recubrimiento mediante la evolución de hidrógeno y la formación de ampollas. Hemos observado ambos casos; la solución consiste en utilizar electrodos de referencia equipados con pantallas antiincrustantes (ya sea integradas o protegidas) e incluir la limpieza de los electrodos de referencia en su programa de mantenimiento. Además, el electrodo de referencia debe validarse periódicamente con una semicelda portátil calibrada y sustituirse si su potencial se desvía más de 10 mV respecto al valor medido con la semicelda de prueba calibrada.
Ajuste de la unidad de control y configuraciones PID
Los sistemas modernos utilizan controladores con un algoritmo proporcional-integral-derivativo (PID) para mantener la salida. Sin embargo, estos controladores no están diseñados para configurarse una vez y olvidarse; la condición del agua variará según la ubicación: la temperatura, la salinidad, el contenido de oxígeno y la velocidad del buque tendrán un gran impacto en la polarización del casco. Si un controlador se configura para un buque en aguas tropicales y luego viaja a un estuario báltico de agua dulce-salada y más fría, la oscilación o la respuesta retardada causarán un problema.
Sabemos por experiencia que es más común encontrar que hasta el 30 % de las quejas sobre el rendimiento del sistema ICCP se deben a controladores mal ajustados. Las indicaciones de un problema son fluctuaciones constantes entre corriente alta/baja; alarmas de alto potencial y funcionamiento continuo a salida máxima. Corregir un controlador a menudo no implica simplemente reemplazarlo, sino ajustarlo manualmente durante una travesía completa y registrar los datos a bordo para tener en cuenta todas las condiciones, incluyendo el paso de lastre a carga. Nuestros técnicos disponen de registradores de datos específicos para ajustar sistemas ICCP y pueden determinar si un ajuste de las ganancias integral y derivativa resolverá el problema y restablecerá una salida estable de corriente.
Estado del recubrimiento del casco
Muchas personas pasan por alto la relación entre el recubrimiento del casco y el sistema de protección catódica por corriente impresa (ICCP); un recubrimiento del casco intacto reduce drásticamente la demanda de corriente, hasta en un 60-70 %. Sin embargo, una vez que el recubrimiento anticorrosivo comienza a deslamarse o a presentar microgrietas, se crea un casco con numerosos «puntos calientes» que exigen grandes cantidades de corriente de los ánodos. Esta mayor demanda provoca un consumo más rápido de los ánodos y genera una sobrecarga adicional en el transformador/rectificador.
Además, los ánodos no cubrirán de forma uniforme todo el acero recién expuesto, lo que significa que se producirá una protección insuficiente en áreas localizadas, incluso cuando el sistema en su conjunto parezca funcionar con una salida normal.
Si observa una tendencia en las inspecciones sucesivas durante las carenas que muestre un aumento progresivo de la demanda de corriente en sus registros, sin que se haya actualizado el recubrimiento del casco, necesitará actualizar dicho recubrimiento. Es la solución más rentable para mejorar el rendimiento de un sistema ICCP.
Conclusión
Nuestra garantía de 12 meses sobre cada uno de nuestros servicios de proyecto no es una táctica de marketing, sino que se basa en nuestro conocimiento de la capacidad para diagnosticar correctamente el sistema ICCP. Todo el sistema —ánodo, electrodo de referencia, controlador, recubrimiento y conductividad eléctrica del casco— está interconectado; si un componente falla, eventualmente provoca la degradación de todo el sistema. Si ya está experimentando fluctuaciones inexplicables —como alarmas de potencial alto/bajo, aumento de la demanda de corriente o daño al recubrimiento—, no espere a su próxima revisión programada.
Los factores más comunes no son complejos, y si el rendimiento de su sistema está disminuyendo, necesita la ayuda de nuestro equipo para comprenderlo completamente. SME puede lograr esto en cualquier ubicación del mundo y en cualquier astillero, para satisfacer sus necesidades de ICCP.