Resolución de problemas en sistemas marinos ICCP: causas de sobreprrotección, daños en la pintura y alarmas de celdas de referencia

El sistema de protección catódica por corriente impresa (ICCP) es el sistema de protección crítico para la carena sumergida de una embarcación. Se utiliza para polarizar la superficie de acero hasta un potencial protector determinado, con el fin de prevenir la corrosión galvánica cuando funciona correctamente. Sin embargo, cualquier sistema bien desarrollado puede desequilibrarse. En las intervenciones de emergencia de SME, más del 70 % de los problemas están relacionados con sobrecorrosión, daños en la pintura y alarmas falsas de la celda de referencia; todos ellos aparecen repetidamente en estos registros. Estos síntomas suelen presentarse de forma aislada, pero en muchos casos están interrelacionados. Conocer esta tríada constituye el primer paso para la resolución de averías.

Las causas fundamentales de la sobrecorrosión y la sobreactivación del ánodo

Si la corriente es demasiado alta, el sistema ICCP suministrará una corriente excesiva, lo que provocará que el potencial del casco supere la marca de -900 mV (con respecto al electrodo de referencia Ag/AgCl), fenómeno conocido como sobreprotección. Normalmente, este no es un problema instantáneo, sino más bien un problema progresivo causado por el fallo del electrodo de referencia al proporcionar una lectura precisa o por el fallo del controlador al calibrarse con respecto al bucle de retroalimentación. En muchos casos, el valor de consigna del piloto automático del controlador se fija de forma errónea debido a una mala conexión entre la tierra y el controlador o a un aislamiento deficiente del cable entre la celda de referencia y el controlador. Otra causa mecánica es el ánodo mismo, que puede perder área superficial si se pasiva parcialmente, lo que desencadena un aumento de voltaje por parte del sistema y, a su vez, puede provocar sobreprotección en toda la superficie mojada. En SME siempre eliminamos primero la posibilidad de sobreprotección mediante la medición física del potencial del casco con una semicelda portátil, fuera del panel y alejada de la embarcación.

Daños en la pintura y desprendimiento catódico: el efecto secundario

La sobrerprotección no solo desperdicia corriente, sino que en realidad destruye los recubrimientos protectores. Si el potencial del casco cae por debajo de -1000 mV, se produce una reacción catódica en la interfaz acero-recubrimiento. El ambiente alcalino rompe los enlaces poliméricos de las pinturas epóxicas y de alquitrán de carbón, lo que puede provocar desprendimiento catódico. Los primeros signos son pequeñas ampollas o un depósito blanco yesoso alrededor de las soldaduras y los bordes, donde el recubrimiento tiene naturalmente menor espesor. Cuando la pintura se descascara, el metal expuesto atrae más corriente, lo que a su vez provoca que se desprenda más pintura, y así sucesivamente. Hemos realizado ensayos con muestras de recubrimiento de embarcaciones con daños superiores a 5000 m² en Nantong, y los resultados indican que la adherencia del recubrimiento disminuye hasta un 60 % en tan solo tres meses en cascos sobrerprotegidos. La solución no consiste en reducir la corriente, sino en reparar correctamente el recubrimiento y ajustar simultáneamente el sistema: no funcionará si se aplica pintura nueva sobre una superficie ya altamente polarizada sin ajustar también el sistema, pues de lo contrario fallará nuevamente en cuestión de semanas.

Comprensión de las alarmas de la celda de referencia: señales falsas frente a fallos reales

Uno de los temas más malinterpretados es la alarma común de la celda de referencia. Una alerta de alto potencial o de fallo de la celda puede simplemente significar que su celda de referencia está desconectada en el panel. Los electrodos de plata/cloruro de plata tienden a ensuciarse por organismos marinos, limo o películas de aceite, lo que altera el potencial de la unión interna del electrodo y provoca lecturas falsas en mV. Con igual frecuencia ocurre la fuga en el cableado (cuando la humedad penetra en la caja de conexiones o un cable con una unión dañada pasa por el carenado, creándose una ruta de resistencia paralela que simula una señal de referencia errática). Para sustituir el hardware, nuestros ingenieros de soporte técnico de SME realizan un diagnóstico en tres pasos: (1) comprobar la resistencia en corriente continua de la celda frente a un electrodo limpio conocido, (2) comprobar la resistencia de aislamiento entre la celda y tierra (debe ser >20 MΩ), y (3) realizar una prueba dinámica de interrupción de corriente para determinar si la alarma coincide con las intersecciones de corriente. Más del 40 % de las alarmas que atendemos se resuelven limpiando la superficie de la celda y sellando nuevamente la entrada del cable, en lugar de sustituirla.

Solución práctica de problemas en el campo y flujo de trabajo correctivo

La resolución de problemas debe realizarse siguiendo un procedimiento sistemático, no mediante conjeturas. Lo primero que debe hacerse es documentar las lecturas de corriente y voltaje registradas durante las últimas 72 horas. En la mayoría de los casos, la deriva de la corriente y el voltaje revela si se está experimentando una deriva lenta (deriva del controlador) o repentina (falla en el cableado o en la celda) provocada por una sobreprrotección del sistema. Si tras seguir estos pasos sigue sospechando una sobreprrotección, pase su sistema al modo de control manual. Reduzca la corriente y observe una referencia portátil en el casco del buque: si la referencia portátil funciona correctamente pero el panel indica sobreprrotección, entonces la celda de referencia a bordo es sospechosa. Si ambos indicadores muestran valores negativos, probablemente esté sobrealimentando el circuito del ánodo; verifique la resistencia del ánodo y reemplace cualquier ánodo que presente una caída de voltaje continua de 8 V. Siempre examine visualmente la zona frente al ánodo o la celda de referencia en busca de perforaciones o microperforaciones en el recubrimiento. Estas perforaciones pueden detectarse inicialmente sin usar un equipo de detección de discontinuidades (holiday detection). Otra forma de confirmar su presencia es precisamente mediante dicha detección de discontinuidades. SME ofrece una garantía de 12 meses sobre todos los trabajos correctivos de mantenimiento; asimismo, informamos a nuestros clientes, aunque ninguna garantía sustituye las mediciones proactivas semanales del potencial apagado de la celda de referencia ni la limpieza periódica en dique seco. Verifique siempre un aumento de la corriente como indicio previo de un evento inminente de sobreprotección. La mayoría de los casos de sobreprotección son evitables si aplicamos un enfoque disciplinado y constante de monitoreo de los sistemas; basados en este análisis, reportamos más de 500 casos anuales. No interprete excesivamente entre líneas: aplique los principios fundamentales correctos, que funcionarán siempre para sus embarcaciones.