7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
1/49
Riesgo de corrosin galvnica en varillas de puesta a tierra en
los suelos corrosivos de Colombia
COBRES DE COLOMBIA LTDAAutor: Ing. Dolcey Casas Rodrguez, Gerente Tcnico GRANCONSULTA S.A.S
Copyright Agosto 28 de 2015
La corrosin nunca duerme
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
2/49
Na +
Cl -
K+
SO42
+
Al3 +
Al3 +Cl -
Mg2
+
Na+
HCO
3 -
H +
H +
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
3/49
Na +
Cl -
K+
Al3 +
Al3 +Cl -
Mg2
+
H +
H +
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
4/49
Na +
Cl -
K+
Al3 +
Al3 +Cl -
Mg2
+
H +
H +
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
5/49
Na +
Cl -
K+
Al3 +
Al3 +Cl -
Mg2
+
H +
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
6/49
Na +
Cl -
K+
Al3 +
Al3 +Cl -
Mg2
+
H +
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
7/49
Deterioro del recubrimiento de una varillacobrizada durante el hincado
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
8/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
9/49
Aluminio - 1,67 voltios
Zinc - 0,76 voltios
Hierro - 0.44 voltios
Cobre
+ 0,35 voltios
0,79
0,32 2,02
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
10/49
Na +
Cl -
K+
SO42
+
Al3 +
Al3 +
Cl -
Mg2
+
Na+
HCO
3 -
H +
H +Hierro
-0,44 V
Cobre
+0,35 V
0,79 V
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
11/49
Na +
Cl -
K+
SO42
+
Al3 +
Al3 +
Cl -
Mg2
+
Na+
HCO
3 -
H +
H +Zinc
-0,76
Hierro
-0,44 V
0,32 V
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
12/49
Na +
Cl -
K+
SO42
+
Al3 +
Al3 +
Cl -
Mg2
+
Na+
HCO
3 -
H +
H +Aluminio
-1,67 V
-
Cobre
+0,35 V
2,02 V
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
13/49Situacin inicial del electrodo de puesta a tierra
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
14/49
Riesgo de corrosin galvnica del electrodo
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
15/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
16/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
17/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
18/49
Dimetro
(mm)
Espesor del
revestimiento
Rata de
corrosin
Riesgo de
corrosin
Recubrimiento de cobre segn Norma y en condiciones normales
(Muestra No. 1)14,2 400 0,001 1
Recubrimiento de cobre segn Norma y en condiciones normales
(Muestra No. 2)14,2 332 0,004 2
Recubrimiento de cobre afectado con un rasguo o rayn de 20 x 0,1
cm que penetra hasta el acero (Muestra No. 1)14,2 356 0,034 4
Recubrimiento de cobre afectado con un rasguo o rayn de 20 x 0,1
cm que penetra hasta el acero (Muestra No. 2)14,2 355 0,033 4
Recubrimiento de cobre sometido a golpes de martillo, con una
consecuente reduccin de su espesor (Muestra No. 1)14,2 305 0,002 2
Recubrimiento de cobre sometido a golpes de martillo, con una
consecuente reduccin de su espesor (Muestra No. 2)14,2 339 0,004 2
Recubrimiento de cobre desprendido en un rea de aprox. 10 cm2
(Muestra No. 1)14,2 372 0,029 4
Recubrimiento de cobre desprendido en un rea de aprox. 10 cm2
(Muestra No. 2)14,2 374 0,028 4
Recubrimiento de cobre con un espesor inferior a lo establecido en la
Norma16,2 47 0,039 4
Recubrimiento de cobre con un espesor muy inferior a lo establecido
en la Norma13,7 6 0,042 4
Recubrimiento de zinc segn Norma y en condiciones normales
(Muestra No. 1)13,7 53 0,056 5
Recubrimiento de zinc segn Norma y en condiciones normales(Muestra No. 2)
13,7 55 0,054 5
Recubrimiento de zinc segn Norma y en condiciones normales
(Muestra No. 3)13,7 52 0,058 5
Recubrimiento de zinc segn Norma y en condiciones normales
(Muestra No. 4)13,7 51 0,056 5
Ensayo de corrosin segn Norma Europea EN 50164-2 Lightning protection components (LPC) Part 2. Requirements for conductors and earth
electrodes, August 2002. Muestras inmersas durante 28 das en solucin de CaCl2 y Na2SO4, con pH 5-9
Acero con
recubrimiento
electroltico
de cobre
Acero
galvanizado en
caliente
Descripcin del revestimiento de la varilla de acero para puesta a tierra
Resultados de los ensayos sobre corrosin
Marek Loboda y Robert Marciniak, Universidad Tcnica de Varsovia, Departamento de Ingeniera y Equipos Elctricos de Alta Tensin. Ponencia
ante la 28a. Conferencia Internacional de Proteccin contra Rayos, 2006
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
19/49
Qu estamos haciendo en Colombia
frente al riesgo de la corrosin galvnica?
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
20/49
Qu dice el RETIE?
El RETIE establecela obligatoriedad de evaluar los
riesgos de origen elctrico y tomar las medidas
necesarias para evitar que tales riesgos se
materialicen en incidentes o accidentes
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
21/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
22/49
Siniestro por corrosin galvnica entre elaluminio y el cobre
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
23/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
24/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
25/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
26/49
Siniestro en una gran planta industrial en laSabana de Bogot por corrosin galvnica
entre el hierro y el cobre
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
27/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
28/49
Siniestro en Bucaramanga por corrosingalvnica entre el hierro y el cobre
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
29/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
30/49
Siniestros en transformadores de distribucinpor corrosin galvnica en las varillas de
puesta a tierra
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
31/49
Mortalidad de transformadores de distribucin
Total aproximado detransformadores de distribucin
en Colombia es de:
450.000 unidades
Unidades quemadas/ao:
15.000 (3,3%)10.500
Costo de reposicin:
US$40.000.000
US$28.000.000
Costos por compensaciones por
Calidad de la Energa (CREG 097
de 2008):
$8.000.000.000
$5.600.000.000
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
32/49
Las plizas de seguros excluyen los siniestros causados
por corrosin
Esta pliza excluye la prdida y cualquier tipo de siniestro, dao,costo o gasto de cualquier naturaleza fuese que ste haya sido
causado directa o indirectamente por, que sea resultante de, sucedapor, como consecuencia de o en conexin con alguno de los eventosmencionados a continuacin y as cualquier otra causa hayacontribuido paralelamente o en cualquier otra secuencia al siniestro,dao, costo, o gasto:
14. Daos inherentes a las cosas por corrosin,erosin, oxidacin , herrumbres, incrustaciones e influencias normalesdel clima.
(Fuente: www.allianz.com)
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
33/49
El concepto del riesgo en la seguridad
$5.000
$1.000
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
34/49
La resistencia de puesta a tierra
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
35/49
Radio de la varillaLongitud de la varilla
Resistividad del suelo
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
36/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
37/49
Cmo se configura la resistencia de puesta a
tierra?
R = R1 + R2 + Rn
R1 = Resistencia elctrica de lavarilla misma y del conector(Despreciable)
R2= Resistencia de contactoentre la varilla y la tierracircundante(Despreciable)
Ri =Resistencia al flujo de lacorriente en las ncapas de tierraque rodean la varilla (desde i=1hasta i=n)y que depende de laresistividad del suelo (La msimportante!)
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
38/49
El factor definitivo es la resistividad
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
39/49
PROPUESTA DE COBRES DE
COLOMBIA LTDA
Proponemos la utilizacin de varillas de puesta a tierra cobre-cobre,
marca Copper Ground, certificadas bajo RETIE-2013,
con una longitud de 2,40 metros y dimetro 12,7 mm.
El dimetro 12,7 mm es el mnimo exigido por el RETIE para las varillasde cobre para puesta a tierra
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
40/49
Porque con la varilla cobre-cobre no hayriesgo de corrosin galvnica
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
41/49
Porque los dimetros mnimos exigidos
por el RETIE son:
o - Para cobre-cobre: 12,7 mm
o - Para acero-cobre: 14 mm
o - Para acero inoxidable: 15 mm
o - Para acero galvanizado: 16 mm
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
42/49
Porque estas son las conclusiones sobre eldimetro de la varilla, interpretando el RETIE
1. El dimetro de la varilla, independientemente del material con el cual estfabricada (cobre-cobre o acero con revestimiento de cobre), no tiene importanciasobre la resistencia de puesta a tierra de la varilla.
2. La funcin del revestimiento de cobre en una varilla cobrizada es proteger el ncleo
de acero frente a la corrosin. Por esta razn es que dicho revestimiento debe serde mnimo 250 micras (0,25 mm) y por eso es que el dimetro mnimo de la varillaest fijado en 14 mm., con el fin de tener una mayor superficie protectora.
3. Como el cobre es resistente a la corrosin, como en una varilla cobre-cobre no hayriesgo de corrosin galvnica, el dimetro mnimo de una varilla tipo cobre-cobrees menor, 12,7 mm, y responde exclusivamente al propsito de garantizar su
correcto comportamiento mecnico durante el enterramiento.
4. Esto quiere decir que para construir una puesta a tierra en las condiciones decorrosividad de los suelos de Colombia sin que exista riesgo de corrosingalvnica y aplicando la normatividad RETIE, pueden utilizarse varillas tipocobre-cobre de 12,7 mm en lugar de varillas acero-cobre de 14 mm.
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
43/49
Porque la varilla de puesta a tierra tipo cobre-cobre
de Cobres de Colombia Ltda,de 12,7mm x 2,40m.
es competitiva en precio
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
44/49
Porque el sobrecosto de la varilla cobre-cobredentro de un proyecto es un mito
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
45/49
Participacin de la componente elctrica en los costos un
proyecto de vivienda(Fuente CAMACOL)
Instalaciones elctricasrepresentan el 5% delcosto directo total
Fuente:camacol.co/sites/default/files/secciones_internas/Informe%20Econmico%20-%20Oct11-%20No.31.pdf
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
46/49
CostoTotal
CT
Cimentacin + estructurasHidrulicas + sanitarias
MamposteraCubierta
Pisos + enchapesCarpintera de madera
Carpintera metlica
Cerrajera, vidrios, espejosPintura
Obras exterioresMateriales varios
Instalaciones especiales
Instalaciones
Elctricas(0,05*CT)
Mano
de obra
Maquinariay
equipo
Utilizar varillas PAT cobre-cobre en lugarde varillas acero-cobre, tiene una incidencia del 0,025%
en el costo total de la vivienda
Incidencia sobre el costo total de la vivienda al
utilizar varillas PAT cobre-cobre
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
47/49
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
48/49
No corra riesgos!
Use varillas de puesta a tierra
cobre-cobre!
7/25/2019 PEREIRA Riesgo de Corrosin Galvnica Septiembre 2015
49/49
Gracias