Resistividad en Control de Corrosión

1. RESISTIVIDAD EN EL CONTROL DE CORROSION
Y PROTECCION CATODICA
POR :
PARA :
BOGOTA, Septiembre 23 / 2013
Ing. Químico. Juan Carlos Pachon
NACE Certified Cathodic Protection Technician 7694
NACE Certified Coatings Inspector 5113
_______________
ONE DAY COOROSION SHOW – NACE Colombia
TT-PP-005_A_Resistividad

2. QUE ES RESISTIVIDAD ?
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
Es una propiedad física del material que nos indica
la dificultad que este ofrece para conducir cargas
eléctricas.
R = __ρ L
A
R = resistencia en ohm
ρ = resistividad (ohm-cm)
L = longitud (cm)
A = área de sección
transversal (cm2)

3. RESISTIVIDAD
NO RESISTENCIA !
________________
El problema con usar resistencia es que esta
depende de la geometria y no del tipo de material
que estemos utilizando.

4. RESISTIVIDAD vs CONDUCTIVIDAD
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
El reciproco de la resistividad es la conductividad la
cual se expresa como:
k = __
ρ
1
k = conductividad
(Siemens / cm)
ρ = resistividad
(ohm-cm)

5. RESISTIVIDAD DE ALGUNOS MATERIALES
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
MATERIAL ρ (ohm-cm)
Cobre 2 x 10-6
Aluminio 3 x 10-6
Latón 8 x 10-6
Hierro 10 x 10-6
Plomo 22 x 10-6
Mercurio 94 x 10-6
Agua Salada 25 - 35
Suelo Típico 3000 – 30000
Vidrio 1011

6. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
Material Resistivity (Ohm-meter)
Air ∞
Pyrite 3 x 10^-1
Galena 2 x 10^-3
Quartz 4 x 10^10 - 2 x 10^14
Calcite 1 x 10^12 - 1 x 10^13
Rock Salt 30 - 1 x 10^13
Mica 9 x 10^12 - 1 x 10^14
Granite 100 - 1 x 10^6
Gabbro 1 x 10^3 - 1 x 10^6
Basalt 10 - 1 x 10^7
Limestones 50 - 1 x 10^7
Sandstones 1 - 1 x 10^8
Shales 20 - 2 x 10^3
Dolomite 100 - 10,000
Sand 1 - 1,000
Clay 1 - 100
Ground Water 0.5 - 300
Sea Water 0.2

7. ARREGLO DE WENNER_______________
= 2 Π a E__ρ
I
= 2 Π a Rρ
NOTA:
Si la profundidad de los pines del medidor de resisitividad, no exeden 0.1a donde a es
el espaciamiento la resistividad viene dada por la formula anterior.

8. COMO SE CALCULA LA RESISTIVIDAD
(Arreglo de Wenner)
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
= 2 Π a Rρ

11. COMO SE CALCULA LA
RESISTIVIDAD
(Caja de Miller)
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
Π R b
ρ __________
=
1 - b / (b+a)
Fuente : ASTM G57
Donde:
a = dist. pines int.
b = dist. pines ext.
R = Resistencia
Π = 3.1416
= Rρ

12. CLASIFICACION DE LA CORROSIVIDAD DEL SUELO DE
ACUERDO CON LA RESISTIVIDAD_______________
0 - 1,000 Muy Baja Extremadamente Corrosivo
1,000 - 5,000 Baja Usualmente Muy Corrosivo
5,000 – 10,000 Media A menudo Corrosivo
10,000 – 25,000 Alta Raramente Corrosivo
25,000 – 100,000 Muy Alta Raramente Corrosivo, a menos que este mezclado
100,000 – 1,000,000 Ultra Alta Muy Raramente Corrosivo a menos que esté
mezclado.
Mas de 1,000,000 Super Alta La mayoría de las veces nunca es corrosivo, a
menos que esté mezclado

13. ESTRUCTURA DEL SUELO
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD

14. FACTORES QUE AFECTAN LA RESITIVIDAD DEL SUELO
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________

15. METODOS GEOFISICOS
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________

16. SONDEOS GEOELECTRICOS
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________

17. ANALISIS DE BARNES
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
El Método de Barnes esta fundamentado en que en las capas de
suelo de espesor uniforme y paralelas a la superficie, un
incremento en el espesor de las capas (espaciamiento de los
electrodos) resultara en un decrecimiento de la resistencia total
medida con el equipo sin importar la resistencia de la capa
adicionada.
Este método puede ser utilizado para cuantificar la
resisitividad de las capas de suelo siempre y cuando un incremento
en el espaciado indique un decrecimiento de la resistencia.

18. ANALISIS DE BARNES
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
Espaciado Lectura Resisitividad Conductancia Cambio Resistencia Resistividad
s R Aparente Capas 1 / R en Conductancia de la Capa de la Capa
(m) (ohms) (ohm-cm) (Siemens) (Siemens) (ohms) (ohm-cm)
1 11.0 6,912 0-1 0.09091 - 11.00 6,912
2 4.4 5,529 1-2 0.22727 0.13636 7.33 4,606
3 3.5 6,597 2-3 0.28571 0.05844 17.11 10,751
4 2.5 6,283 3-4 0.40000 0.11429 8.75 5,498
5 2.3 7,226 4-5 0.43478 0.03478 28.75 18,064
6 1.9 7,163 5-6 0.52632 0.09154 10.92 6,861
7 1.5 6,597 6-7 0.66667 0.14035 7.12 4,474
8 1.0 5,027 7-8 1.00000 0.33333 3.00 1,885
DETERMINACION DE LA RESISTIVIDAD DE LAS CAPAS EN LA ESTACION VASCONIA
SONDEO VERTICAL #3 (SV3)
DATOS DE CAMPO ANALISIS DE BARNES

20. PARA QUE ES ÚTIL LA RESISTIVIDAD.
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
- Determinar las zonas corrosivas.
- Determinar la conformación geológica de un terreno.
- Buscar Agua, petróleo, minerales, etc.
- Saber donde escavar y a que profundidad para encontrar
agua.
- Aplicaciones de Arqueología.
- En la agricultura, con otros métodos permite determinar las
zonas que requieren fertilizante.
- Extremadamente útil en los diseños de Protección Catódica.
- Conseguir trabajo con midiendo resistividad

21. MÉTODO INDUCCION ELECTROMAGNÉTICA
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
La ciencia moderna ha desarrollado otros métodos
más eficaces y rápidos de obtener esta información
tan valiosa.
La inducción electromagnética es un método de gran
aceptación.

22. PRINCIPIO DE INDUCCION ELECTROMAGNETICA.
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
El equipo mide la conductividad de la tierra induciendo una muy
pequeña cantidad de corriente de “Eddy” y midiendo el campo
magnético que estas corrientes generan.
Una pequeña bobina transmisora localizada en la parte posterior del
equipo es usada para generar una variación en tiempo del campo
primario que induce la corriente de Eddy en la tierra, y una pequeña
bobina receptora localizada al frente (parte final del equipo) mide
ambos campos, un campo magnético primario fuerte y un campo
magnético secundario más pequeño surgido por las corrientes de
Eddy en la tierra

23. EQUIPO DE INDUCCION
ELECTROMAGNÉTICA
CON ORIENTACION
GPS
LEVANTAMIENTO DEL
PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______

24. MAPEO
UTILIZANDO
INDUCCION
ELECTROMAGNETICA.
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________

25. MAPEO CON INDUCCION ELECTROMAGNETICA.
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
Levantamiento del perfil de resistividad en el cementerio Jewish en el Caribe, Paper presentado por Michelle Terrell
en el encuentro 31 de la Sociedad de Arqueología en Atlanta en Enero 6-10 de 1998.

26. USO DEL EQUIPO
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
El valor dado por el equipo es un valor de conductividad en
unidades de mS/m. el cual se somete a la conversión
correspondiente para indicarlos en unidades de resistividad cuyas
unidades más frecuentes corresponden a ohm-cm.
Este valor corresponderá a la resistividad del suelo a la profundidad
establecida por el equipo en el momento de la captura de los datos

27. USO DEL EQUIPO CON G.P.S.
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
El GPS permite darle posición a cada
valor de resistividad que se toma con
el equipo de conductividad.
Se trabajo GPS con precisión submétrica,
para lo cual se trabajo de 2 formas:
- Se traslado un punto IGAC a nuestras
oficinas de Bogotá, con lo cual se realizo
una corrección diferencial en post-proceso.
- Los valores obtenidos en campo se
ajustaron según corrección diferencial
aplicada a cada coordenada (Dx,Dy,Dz).

28. ABSCISA R 1 m R 2 m - - - Referencias Geográficas
km,m.cm (ohm-cm) (ohm-cm) G MIN SEG D G MIN SEG D HAE.(m)
- 22,500 4,094 8 36 0.80 N 73 36 28.96 W 93.7 ESTACION AYACUCHO
354.11 22,500 4,095 8 36 10.00 N 73 36 20.21 W 94.7
354.95 21,072 3,799 8 36 10.02 N 73 36 20.20 W 95.8
355.51 22,788 3,736 8 36 10.03 N 73 36 20.19 W 95.4
355.51 22,108 3,562 8 36 10.03 N 73 36 20.19 W 94.4
356.30 22,742 4,729 8 36 10.05 N 73 36 20.17 W 96.4
356.58 21,232 3,070 8 36 10.06 N 73 36 20.17 W 96.4
375.82 20,639 13,498 8 36 10.21 N 73 36 19.50 W 80.0
383.52 20,714 14,759 8 36 10.15 N 73 36 19.23 W 78.0 CRUCE CARRETERA
394.50 21,981 13,775 8 36 10.09 N 73 36 18.84 W 84.8
401.21 20,804 13,232 8 36 10.02 N 73 36 18.61 W 83.3
411.90 20,367 14,137 8 36 9.99 N 73 36 18.23 W 91.9
416.70 21,998 12,209 8 36 10.01 N 73 36 18.06 W 137.8
419.72 20,514 14,441 8 36 9.94 N 73 36 17.98 W 143.7
421.73 20,397 17,907 8 36 9.89 N 73 36 17.93 W 147.6
424.89 21,012 12,791 8 36 9.81 N 73 36 17.85 W 153.4
Ubicación GPS (Formato WGS84)
1,000
10,000
100,000
1,000,000
- 355.51 383.52 416.70
Resistividad(ohm-cm)
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD

29. BIBLIOGRAFIA
LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD
_______________
- Pipeline Corrosion and Cathodic Protection, Marshall
E. Parker. 1984.
- Deep Anode Systems, Design Installation and
Operation, T.H. Lewis, Jr.
- NACE Manual Cathodic Protection Certification and
Training, Level. 2.
- NACE Cathodic Protection Theory and Data
Interpretation.
- Geonics, EM38 DD Ground Conductivity Meter,
Operation Manual.

30. ______________