Evaluación de la tasa de corrosión de tuberías API 5L grado 52 con protección catódica de corriente Impresa
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2026-04-14
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas
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López López, Oscar Julian (2026). Evaluación de la tasa de corrosión de tuberías API 5L grado 52 con protección catódica de corriente Impresa. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. https://hdl.handle.net/11349/101334
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Resumen
The transport of crude oil through metallic pipelines is a critical activity in the petroleum industry. However, these structures are constantly exposed to aggressive environments that promote corrosion, such as the presence of chlorides, gases like CO₂ and H₂S, water, and thermal variations. This situation is especially critical in crude oil transfer systems, where operating conditions intensify material deterioration, compromising its structural integrity, increasing operational risks, economic losses, and environmental impacts. This undergraduate thesis project aims to evaluate the corrosion rate of API 5L Grade 52 steel—commonly used in hydrocarbon transportation systems—applying impressed current cathodic protection (ICCP) under controlled conditions that simulate a real-world operating environment with the presence of chlorides. The goal is to obtain reliable technical information that will allow for the optimization of the design and performance of corrosion protection systems. The experimental methodology is divided into several phases. First, the environmental conditions, such as pH, temperature, chloride concentration, and electrolyte characteristics, will be established. Then, API 5L Grade 52 steel test specimens will be fabricated according to international standards such as ASTM G1, G31, and ISO 16809, and a cathodic protection system consisting of a direct current source, inert anodes, and a reference electrode will be installed on them. During the test, electrochemical measurements (open-circuit potentials, polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy) and physicochemical analyses will be performed to calculate the corrosion rate and compare the results between protected and unprotected samples. A significant reduction in the corrosion rate is expected in the protected specimens, validating the effectiveness of the ICCP system in chloride environments. The methodology and results obtained in this evaluation consolidate a technical framework for the application of impressed current to API 5L Grade 52 pipe. This study contributes to the field of corrosion engineering by providing specific experimental data on the behavior and wear rate of API 5L Grade 52 pipe under impressed current cathodic protection systems. These results, documented in the thickness and weight loss analyses of this work, serve as a technical reference for optimizing maintenance in hydrocarbon transportation networks.
Descripción
El transporte de crudo mediante tuberías metálicas es una actividad crítica en la industria petrolera. No obstante, estas estructuras se enfrentan continuamente a ambientes agresivos que propician la corrosión, como la presencia de cloruros, gases como CO₂ y H₂S, agua y variaciones térmicas. Esta situación es especialmente crítica en sistemas de trasvase de crudo, donde las condiciones operativas intensifican el deterioro del material, comprometiendo su integridad estructural, aumentando los riesgos operativos, las pérdidas económicas y los impactos ambientales. Este proyecto de trabajo de grado tiene como objetivo principal evaluar la tasa de corrosión del acero API 5L Grado 52 —comúnmente utilizado en sistemas de transporte de hidrocarburos— aplicando protección catódica por corriente impresa (ICCP), bajo condiciones controladas que simulen un entorno real de operación con presencia de cloruros. La finalidad es obtener información técnica confiable que permita optimizar el diseño y desempeño de sistemas de protección contra la corrosión. La metodología experimental se divide en varias fases. Primero, se establecerán las condiciones del medio, tales como pH, temperatura, concentración de cloruros y características del electrolito. Luego, se fabricarán probetas de acero API 5L Grado 52 de acuerdo con normas internacionales como ASTM G1, G31 e ISO 16809, y se instalará sobre ellas un sistema de protección catódica compuesto por una fuente de corriente continua, ánodos inertes y un electrodo de referencia. Durante el ensayo, se realizarán mediciones electroquímicas (potenciales de circuito abierto, curvas de polarización, espectroscopía de impedancia electroquímica) y análisis fisicoquímicos, con el fin de calcular la tasa de corrosión y comparar los resultados entre muestras protegidas y no protegidas. Se espera demostrar una reducción significativa en la tasa de corrosión en las probetas protegidas, validando la efectividad del sistema ICCP en ambientes con cloruros. La metodología y los resultados obtenidos en esta evaluación consolidan un marco de referencia técnico sobre la aplicación de corriente impresa en tuberías API 5L Grado 52. Este estudio contribuye al campo de la ingeniería de la corrosión al aportar datos experimentales específicos sobre el comportamiento y la tasa de desgaste de la tubería API 5L Grado 52 bajo sistemas de protección catódica por corriente impresa. Estos resultados, documentados en los análisis de espesores y rdida de peso del presente trabajo, sirven como referencia técnica para la optimización del mantenimiento en redes de transporte de hidrocarburos.