Los desacopladores de Dairyland se utilizan para una amplia variedad de propósitos en numerosas aplicaciones, incluyendo Mitigación de CA, Protección aislante de juntas y Desacoplamiento del equipo eléctrico. En este breve video, veremos más de cerca qué hace un desacoplador y cómo funciona.También exploraremos algunas de las características clave de los productos Dairyland.

Descripción general de la aplicación

Los desacopladores Dairyland se recomiendan siempre que sea necesario aislar la corriente continua (CC, por ejemplo, la corriente de protección catódica) y, al mismo tiempo, permitir una vía a tierra para los fallos de corriente alterna (CA) y los eventos de sobretensión inducidos por rayos. La aplicación principal de un desacoplador es el aislamiento eléctrico de las estructuras protegidas catódicamente de los sistemas de mitigación de CA, los sistemas de puesta a tierra de las instalaciones o la infraestructura metálica adyacente.

Protección catódica

En las industrias del petróleo y el gas, las estructuras metálicas (como tuberías y tanques de almacenamiento) requieren protección contra la corrosión mediante la aplicación de sistemas de protección catódica (CP). Estos sistemas suelen utilizar rectificadores para suministrar corriente continua a la estructura metálica, desplazando su potencial eléctrico en dirección negativa hasta un nivel que previene eficazmente la corrosión. Al mantener la estructura en un potencial suficientemente negativo en relación con el suelo o el electrolito circundante, se suprimen las reacciones electroquímicas que causan la corrosión, lo que prolonga significativamente la vida útil de los activos y evita costosas averías.

 

 

La eficacia de un sistema de protección catódica depende del mantenimiento de un flujo de corriente constante en todas las áreas de la estructura protegida. Cualquier vía de corriente no deseada puede comprometer esta protección, dejando partes del activo vulnerables al daño por corrosión. Esto es especialmente crítico en los sistemas de tuberías, donde incluso la corrosión localizada puede provocar fugas, contaminación medioambiental y riesgos para la seguridad.

Requisitos de seguridad eléctrica

Los profesionales del control de la corrosión también son responsables de proteger al personal de los riesgos eléctricos, incluidas las condiciones de sobretensión causadas por rayos y fallos en la corriente alterna. El cumplimiento de estos requisitos de seguridad exige una conexión a tierra eficaz de los equipos eléctricos y la protección de las personas contra las tensiones de contacto y de paso. Una conexión a tierra adecuada de los equipos eléctricos proporciona una vía de baja resistencia para que las corrientes de fallo y los rayos se disipen de forma segura en la tierra, al tiempo que limita las peligrosas tensiones de contacto y de paso que podrían dañar al personal que trabaja en o cerca de los equipos o en tuberías sobre el nivel del suelo.

El conflicto Grounding-CP

Estos dos objetivos, la protección catódica eficaz y la conexión a tierra por seguridad eléctrica, son intrínsecamente contradictorios. Los sistemas de conexión a tierra crean vías de corriente no deseadas que desvían la corriente de protección catódica de la estructura protegida hacia las redes de tierra u otras infraestructuras conectadas eléctricamente. Esto agota la corriente de protección catódica y, con frecuencia, impide que la estructura alcance los niveles de potencial negativo necesarios para un control adecuado de la corrosión. En casos graves, el sistema de protección catódica puede llegar a ser totalmente ineficaz, dejando los activos críticos vulnerables a una corrosión acelerada y a un fallo prematuro.

El reto se complica aún más en instalaciones donde convergen múltiples sistemas conectados a tierra, como cruces de tuberías cerca de subestaciones eléctricas o redes de tuberías interconectadas. En estos entornos, la corriente de protección catódica puede drenarse a través de múltiples vías, lo que hace casi imposible mantener una protección adecuada sin una solución de desacoplamiento.

La solución del desacoplador

Los desacopladores resuelven este conflicto mediante tecnología de estado sólido que permite una conexión a tierra segura de las estructuras, al tiempo que preserva la eficacia de la protección catódica. El dispositivo bloquea el flujo de corriente continua (evitando la pérdida de corriente de protección catódica) y mantiene la continuidad eléctrica para las corrientes de fallo de CA y los transitorios de rayos. Esta funcionalidad, conocida como «desacoplamiento», puede definirse como: la utilización de un dispositivo que aísla la corriente continua y, al mismo tiempo, proporciona una ruta de baja impedancia para la conexión a tierra de seguridad eléctrica.

Aplicaciones comunes de los desacopladores

Los desacopladores de CC se utilizan en una amplia gama de aplicaciones críticas, entre las que se incluyen:

• Aislamiento de equipos eléctricos de los sistemas de puesta a tierra, manteniendo al mismo tiempo el cumplimiento de los códigos de seguridad eléctrica.
• Protección contra sobretensiones para juntas aisladas de tuberías
• Conexión de tuberías protegidas catódicamente a sistemas de mitigación de CA
• Unión de tuberías protegidas catódicamente a esteras de control de gradiente
• Conexión de revestimientos y carcasas de cables eléctricos protegidos catódicamente a las redes de puesta a tierra de las subestaciones.
• Separación de las instalaciones protegidas catódicamente de los sistemas de puesta a tierra de los servicios públicos en las ubicaciones de los transformadores de servicio.

Siga leyendo para saber qué desacoplador Dairyland es el más adecuado para sus necesidades específicas.

¿Todavía tienes preguntas? Ponte en contacto con nuestro equipo de asistencia técnica en techsupport@dairyland.com o llama al 608-877-9900 y te ayudaremos a encontrar la solución adecuada a tu problema.

Los desacopladores de estado sólido se utilizan mucho en la industria energética. Pero mucha gente no sabe lo que son, cómo funcionan y las muchas formas en que pueden utilizarse. Este artículo le ayudará a comprender los conceptos básicos de los desacopladores en términos sencillos.

Protección catódica

Los desacopladores de CC se utilizan a menudo junto con los sistemas de protección catódica (CP), que suelen aplicarse en tuberías subterráneas u otras estructuras metálicas para evitar la corrosión galvánica. Un sistema CP proporciona protección contra la corrosión aplicando una polarización negativa de CC de baja tensión a la estructura. Sin embargo, los sistemas de puesta a tierra de seguridad requeridos conectados a la estructura cortocircuitan esta corriente CP a tierra y pueden comprometer la eficacia del sistema CP.

Los desacopladores realizan simultáneamente dos funciones eléctricas necesarias: Aislamiento de CC y puesta a tierra de CA. Instalados entre la estructura protegida y el sistema de puesta a tierra, aíslan o bloquean el flujo de corriente CC (del sistema CP) al sistema de puesta a tierra u otros equipos, eliminando así cualquier influencia negativa en el sistema CP causada por el sistema de puesta a tierra o los equipos vecinos. Sin embargo, los desacopladores también proporcionan una protección de seguridad a tierra contra los fallos de CA y los rayos.

¿Cómo funcionan los desacopladores ?

Un desacoplador moderno consiste en una electrónica de estado sólido en paralelo con un condensador de gran tamaño. La parte de estado sólido actúa como un interruptor (pero sin piezas móviles) que permanece abierto en condiciones normales de funcionamiento para impedir el paso de CC y se cierra automáticamente en condiciones de sobretensión, como fallos de CA o rayos. Cuando pasa la condición de sobretensión, el dispositivo vuelve a abrirse y continúa proporcionando aislamiento de CC. El condensador permite el paso continuo de corriente alterna con una caída de tensión muy baja.

¿Qué protección ofrecen los desacopladores?

Protección contra fallos de CA: La corriente alterna de avería generada por un fallo de un equipo cercano es un peligro para la seguridad. Esta corriente alterna puede transmitirse a través de la tubería, poniendo en peligro a los trabajadores cercanos o causando daños a su tubería. Cuando se produce un fallo de CA, el desacoplador conduce instantáneamente la corriente de fallo a tierra, alejando la corriente de CA de la tubería y reduciendo la tensión de CA en la tubería.

Protección contra rayos: Cuando cae un rayo, puede suponer un peligro para la seguridad del personal y un riesgo para las tuberías cercanas. El desacoplador se comporta del mismo modo que durante una avería de corriente alterna. Canaliza de forma segura la corriente de alta tensión del rayo a tierra, protegiendo a los trabajadores cercanos y a la tubería. Una vez finalizado el evento, el desacoplador vuelve automáticamente a su función de aislamiento de CC/protección catódica.

Mitigación de la corriente alterna inducida: Muchas tuberías están enterradas a lo largo de un derecho de paso compartido con líneas eléctricas aéreas de alta tensión. Incluso en condiciones normales de funcionamiento, la corriente de estas líneas induce corriente alterna en las tuberías cercanas. Esto no sólo supone un riesgo para la seguridad de los trabajadores, sino que también puede provocar problemas de corrosión. Los desacopladores como el PCRX, el PCR y el SSD están diseñados para conducir continuamente la corriente alterna inducida a tierra, mitigando este riesgo y aislando al mismo tiempo su sistema CP.

El siguiente esquema ilustra cómo se aplican los desacopladores a los sistemas de mitigación de CA.

Se coloca un cable de mitigación de zinc o cobre junto a la tubería enterrada y se conecta eléctricamente a ella. La función del cable de mitigación es canalizar de forma segura la CA inducida a tierra y reducir la tensión de CA en la tubería. Pero esto supone un reto para la protección catódica: Dado que el cable de mitigación está conectado eléctricamente a la tubería, el sistema de protección catódica debe proteger tanto la tubería como el cable de mitigación desnudo, lo que requiere una corriente CP significativamente mayor y puede dar lugar a una protección catódica inadecuada de la tubería.

La instalación de desacopladores entre la tubería y el cable de mitigación, como se muestra, aísla los dos durante el funcionamiento normal para garantizar una protección catódica adecuada, al tiempo que proporciona una conexión a tierra de seguridad y mitiga la CA inducida.

Otras aplicaciones eléctricas

Además de las tuberías enterradas, los desacopladores se utilizan para proporcionar una protección similar en otras numerosas aplicaciones, entre ellas:

• Sistemas de puesta a tierra de tanques desacoplados
• Desacoplamiento de sistemas de puesta a tierra de equipos eléctricos
• Protección aislante de juntas de tuberías
• Sistemas de abastecimiento de combustible en aeropuertos
• Mitigación de la tensión alterna
• Desacoplamiento de los sistemas de puesta a tierra de los servicios públicos
• Aislamiento galvánico marino
• Mitigación de voltaje parásito
• Desacoplamiento de cubiertas/revestimientos de cables de alimentación
• Desacoplamiento de la malla de control de gradiente

Para obtener más información sobre estas aplicaciones, haga clic en los enlaces anteriores. Para una introducción más detallada a los desacopladores, vea nuestra serie de vídeos Desacoplador 101.

¿Preguntas?

Póngase en contacto con Dairyland a través de nuestro formulario de contacto o llamando al (608) 877-9900 si tiene alguna pregunta sobre los desacopladores de estado sólido, la protección catódica o la protección contra sobretensiones.

Imagine un mundo en el que los desacopladores de estado sólido nunca hubieran existido. ¿Cuáles serían los efectos sobre las tuberías y los trabajadores que las mantienen? Para comprender mejor el papel fundamental que desempeñan los desacopladores en las tuberías modernas, veamos más de cerca las repercusiones de este escenario imaginario.

Protección catódica

El papel de los desacopladores en la protección catódica (PC): Un sistema de protección catódica proporciona protección contra la corrosión aplicando una tensión continua negativa de bajo voltaje a la estructura. Sin embargo, los sistemas de puesta a tierra de seguridad necesarios conectados a la estructura cortocircuitan esta corriente CP a tierra y pueden comprometer la eficacia del sistema CP.

En circunstancias normales, el desacoplador funciona para aislar o bloquear el flujo de corriente continua (protección catódica) a otros equipos o materiales de puesta a tierra. El desacoplamiento elimina cualquier influencia negativa en su sistema CP causada por equipos vecinos o materiales de puesta a tierra. Por lo tanto, mejora el rendimiento de su sistema CP.

Si no existieran los desacopladores: Sin desacopladores, los propietarios de tuberías se enfrentarían a retos complejos y costosos para lograr niveles adecuados de CP en sus tuberías debido al material de puesta a tierra de unión directa y a la proximidad de otras estructuras y equipos cercanos. Una CP inadecuada aumenta la probabilidad de defectos, fugas y otros problemas causados por la corrosión en su activo. El coste de la corrosión es extremadamente alto y está bien documentado por la Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión (NACE).

Los desacopladores de estado sólido son un componente esencial de cualquier sistema de protección catódica. Permiten aislar la CC y conectar a tierra la CA simultáneamente. Esto permite a los operadores de tuberías mejorar el rendimiento de su sistema de protección catódica sin dejar de estar conectados a tierra por motivos de seguridad.

Características de rendimiento

Además de mejorar el rendimiento de los sistemas CP, los desacopladores están cuidadosamente diseñados para hacer frente a las condiciones críticas del emplazamiento con el fin de garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo y mantener la seguridad de los trabajadores. Estas importantes características de rendimiento incluyen:

1. La corriente alterna de avería generada por un fallo de un equipo cercano representa un peligro para la seguridad. Esta corriente de fallo puede transmitirse a través de la tubería, poniendo en peligro a los trabajadores cercanos o causando daños a la tubería. Cuando se produce un fallo de CA, el desacoplador conduce instantáneamente la corriente de fallo a tierra, alejando la corriente de CA de la tubería y proporcionando una protección instantánea. Los productos deben tener una capacidad nominal adecuada para la corriente de defecto a fin de garantizar su correcto funcionamiento.
2. Protección contra rayos: Cuando cae un rayo, puede ser un peligro para la seguridad del personal y puede suponer un riesgo para la tubería. Los desacopladores de Dairyland se caracterizan por su alta capacidad de corriente de rayo, por lo que pueden canalizar con seguridad la corriente del rayo a tierra, protegiendo a los trabajadores cercanos y a la propia estructura de la alta tensión. Una vez finalizado este evento, el desacoplador vuelve automáticamente a su función de aislamiento de CC/protección catódica. Los valores nominales de corriente de rayo deben ser debidamente probados y certificados por laboratorios externos para garantizar el rendimiento del producto en estas condiciones breves pero extremas.
3. Mitigación de la corriente alterna inducida: Muchos gasoductos están enterrados a lo largo de una servidumbre de paso compartida con líneas eléctricas de alta tensión, que inducen corriente alterna en el gasoducto. Esto no sólo supone un riesgo para la seguridad de los trabajadores, sino que también puede causar daños importantes por la corrosión de la corriente alterna. Los desacopladores están diseñados para conducir continuamente la corriente alterna inducida a tierra, mitigando este riesgo y aislando al mismo tiempo el sistema de CP de la tubería. La selección adecuada del producto es fundamental cuando la corriente alterna inducida es un problema, ya que algunos productos industriales no son capaces de manejar adecuadamente la corriente alterna en estado estacionario.
4. Diseño a prueba de fallos: Aunque la tasa de fallos de los desacopladores de Dairyland es extremadamente baja (pequeñas fracciones de un por ciento), están diseñados como "a prueba de fallos". Esto asegura que en el improbable caso de un fallo del producto, el producto siempre falla en cortocircuito, asegurando así la continuidad de su toma de tierra de seguridad. Otros productos que fallan en circuito abierto pueden crear peligrosos riesgos para la seguridad, además de requerir un mantenimiento y sustitución periódicos.

En conclusión, menos mal que existen los desacopladores de estado sólido. Los desacopladores de estado sólido permiten la optimización simultánea de un sistema CP a través del aislamiento de CC, así como proporcionar una ruta continua a tierra para la seguridad. Mientras que otros productos pueden realizar elementos de estas funciones, los desacopladores de Dairyland tienen el historial de rendimiento, las certificaciones de terceros y las características de diseño necesarias para garantizar la fiabilidad durante la duración de su uso.

Para saber más sobre los desacopladores y el papel crítico que desempeñan en las tuberías modernas, lea este artículo en la Base de Conocimientos de Dairyland: ¿Qué son los desacopladores de estado sólido y cómo se utilizan?

Los desacopladores son fundamentales para proteger activos costosos y para la seguridad del personal y del público. Si fallan, las tuberías, depósitos y otras estructuras protegidas por CP pueden quedar expuestas a interferencias de CA y riesgos de sobretensión, que pueden poner en peligro a las personas y dañar permanentemente los equipos. Por lo tanto, al comprar desacopladores, debe estar seguro de que funcionarán según las especificaciones. Dairyland siempre ha sido conocido por la fiabilidad de sus productos. Llevamos 40 años suministrando desacopladores y equipos de protección contra sobretensiones sin apenas fallos, lo que nos permite afirmar que nuestros productos son realmente resistentes y fiables. Pero no se fíe sólo de nuestra palabra: confíe en nuestras certificaciones de terceros para confirmar de forma independiente que nuestros productos hacen lo que decimos que hacen.