ES2287759T3 - Dispositivo de proteccion contra la corrosion galvanica para una bomba. - Google Patents
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Abstract
Bomba, que comprende unos medios de bombeo (1) para bombear un fluido y unos medios de protección galvánica (3, 4) dispuestos para proteger dichos medios de bombeo (1) frente a la corrosión, comprendiendo dichos medios de protección galvánica (3) unos medios de ánodo de protección (4) conectados eléctricamente a dichos medios de bombeo (1) y dispuesto en contacto directo con dichos medios de bombeo (1), caracterizada porque comprende asimismo unos medios de motor (2) diseñados para accionar dichos medios de bombeo (1), estando dichos medios de protección (4) dispuestos en contacto directo con dichos medios de motor (2).
Description
Dispositivo de protección contra la corrosión
galvánica para una bomba.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la protección contra la corrosión galvánica.
Este tipo de dispositivos es adecuado para la
protección de bombas de inmersión, como bombas utilizadas en
depósitos.
El dispositivo según la presente invención es
adecuado para prevenir la acción de la corrosión de las partes
metálicas estructurales de las bombas de inmersión, en particular en
instalaciones de pozos en que existe presencia de corrientes
parásitas en el terreno y/o aguas subterráneas especialmente ricas
en sal debido a infiltraciones de agua de mar, factor que produce
que el valor de la resistencia de las partes metálicas frente a la
corrosión electroquímica alcance un valor crítico.
Dichas bombas se encuentran normalmente en
metales o en aleaciones metálicas expuestas al fenómeno de la
corrosión, que consiste en la disolución del material metálico en
el líquido circundante y que sobre todo es más acusado en las zonas
de la bomba que están en contacto con el líquido, particularmente si
existen sales disueltas en dicho líquido, lo que incrementa el
valor de su conductividad eléctrica.
Las partes de las bombas que están expuestas a
la corrosión se deterioran y se produce un fallo local en las zonas
expuestas a corrosión, lo que conlleva que dicho bomba queda
inutilizable.
En general, los dispositivos a través de los
cuales fluyen corrientes galvánicas están expuestos a corrosión en
las zonas en las que se produce la dispersión de dichas
corrientes.
Se conocen sistemas de protección para
dispositivos que funcionan en contacto con el líquido o bien que
están sumergidos en el mismo, dichos sistemas teniendo como
objetivo reducir el fenómeno de corrosión en los dispositivos
mencionados y de este modo prolongar su duración útil.
Por ejemplo, se conocen dispositivos adecuados
para proteger dicho tipo de dispositivos frente a la corrosión.
Tales dispositivos comprenden los denominados ánodos de
protección.
Los ánodos de protección están fabricados por
materiales metálicos que son menos nobles que aquellos que forman
el dispositivo que debe protegerse, es decir dicho material metálico
tiene un potencial electroquímico inferior al del material metálico
que forma el dispositivo que debe protegerse, y por lo tanto se
corroen más fácilmente. Debido a su inferior potencial
electroquímico, se estimula la oxidación y disolución del ánodo de
protección, y no del dispositivo que debe protegerse.
Dicho de otro modo, la dispersión de las
corrientes galvánicas que fluyen a través del dispositivo se
concentra en el ánodo de protección, y por lo tanto se preserva
dicho dispositivo frente a la corrosión.
Las bombas de depósitos comprenden un motor de
accionamiento dispuesto axialmente en relación con la bomba.
En dichas bombas, por razones de espacio los
ánodos de protección no pueden disponerse en la parte lateral de la
bomba del motor. Por ello, dichos ánodos se fijan por debajo de la
base del motor, es decir en la parte del motor más alejada de la
bomba.
Un inconveniente del sistema de protección
descrito anteriormente consiste en el hecho de que cuando la
corriente galvánica tiene que fluir a través del motor para ir de
la bomba al ánodo de protección, encuentra una resistencia
eléctrica elevada.
Por esta razón parte de la corriente no es capaz
de alcanzar el ánodo de protección, disipándose en la bomba, lo que
implica que está expuesta al fenómeno de corrosión, que en este caso
es importante.
Otro inconveniente del sistema de protección
descrito anteriormente consiste en el hecho de que proporciona
protección durante un periodo limitado.
En la superficie del ánodo de protección, de
hecho, a consecuencia de la reacción del material metálico del cual
está constituido con el oxígeno presente en el líquido que está en
contacto con dicho ánodo de protección, se forma una capa de óxido
que protege las capas más internas, y por lo tanto se impide su
corrosión posterior.
Este fenómeno es mas acusado en presencia de
corrientes de dispersión menores.
En tal caso, se produce un fenómeno bien
conocido denominado pasivación.
De este modo, mientras que el ánodo de
protección está protegido por la capa de óxido, la corriente
galvánica se disipa en la bomba y/o en el motor asociado, que por
lo tanto quedan expuesto a corrosión.
Los ánodos de protección que se describen
anteriormente se proporcionan con unos elementos de fijación, por
ejemplo elementos roscados de fijación, dispuestos para acoplar
dichos ánodos de protección al motor de actuación de una bomba.
Los elementos de fijación del estado actual de
la técnica están realizados en metales más nobles que el metal que
conforma el ánodo de protección.
Por esta razón, es posible que se detecte la
formación de corrosión en el ánodo de protección, impidiendo que la
corrosión afecte los elementos de fijación, y de este modo
impidiendo un acoplamiento eficaz entre el ánodo de protección y el
motor.
Esta solución implica que los ánodos de
protección de la técnica actual tienen un coste elevado, debido a
los elementos de fijación están constituidos por materiales
nobles.
Los documentos EP 0893684 y EP 1120644 describen
un procedimiento para efectuar un análisis por ordenador de modo
eficaz y prever la formación de corrosión, en particular corrosión
galvánica, así como prevención de corrosión de metales. Asimismo,
los documentos EP 0893684 y EP 1120644 describen una bomba de agua
marina (10), que se emplea para ejemplificar un sistema en el que
el procedimiento puede utilizarse. La bomba de agua marina (10)
comprende tres ánodos de protección anulares de cinc (11a, 11b y
11c), dispuestos circularmente en una superficie interior de la
bomba, así como cuatro ánodos de protección prismáticos de cinc
(12), dispuestos circularmente en una superficie exterior de la
bomba en posiciones equidistantes. Los ánodos de protección
anulares de cinc (11a, 11b y 11c) se conectan con los ánodos de
protección prismáticos de cinc (12) a través de agua de mar.
Un objetivo de la presente invención es mejorar
los sistemas conocidos de protección frente a la corrosión.
Un objetivo adicional es proporcionar un
dispositivo de protección que sea muy eficaz contra la
corrosión.
Otro objetivo adicional es proporcionar un
dispositivo de protección frente a la corrosión cuya función de
protección se mantenga durante un intervalo prolongado de
tiempo.
Adicionalmente, otro objetivo es proporcionar un
dispositivo de protección frente a la corrosión de coste
moderado.
En un primer aspecto de la presente invención se
proporciona un dispositivo de protección frente a la corrosión
galvánica tal y como está definido en la reivindicación 9.
A raíz de dicho aspecto de la presente
invención, el flujo de fluido elimina la capa de óxido de una
superficie del ánodo de protección que puede haberse formado a raíz
de la corrosión del ánodo.
Este hecho garantiza que la dispersión de la
corriente eléctrica siempre se produce en el ánodo de protección,
que de este modo lleva a cabo su función de protección deseada con
respecto a los medios de bombeo.
El resultado es que el dispositivo de protección
galvánica es eficaz durante bastante tiempo, en concreto hasta que
el ánodo de protección se disuelva por completo.
De dicha parte, una parte adicional queda
aprisionada entre los medios de bombeo mencionados y los medios de
motor, asociable operacionalmente con los medios de bombeo.
De este modo, no es necesario obtener elemento
de fijación fabricados con metales más nobles que los que forman
los medios de ánodo de protección.
Gracias a esta solución, el coste de los
elementos del ánodo de protección está limitado.
En un segundo aspecto de la presente invención
se proporciona una bomba según la reivindicación 1.
A raíz de dicho aspecto de la presente
invención, es posible obtener una bomba equipada con un sistema
eficaz de protección frente a la corrosión.
De hecho, dado que los medios de ánodo de
protección se disponen en contacto directo con los medios de bombeo,
las corrientes galvánicas presentes en los medios de bombeo
encuentran poca resistencia de paso al fluir hacia los medios de
ánodo de protección.
Por esta razón, la dispersión de las corrientes
se concentra en los medios de ánodo de protección.
Como resultado, los medios de bombeo quedan
protegidos eficazmente contra la corrosión electroquímica.
La invención se implementará y se pondrá más
claramente de manifiesto a partir de los dibujos de las figuras
adjuntas, que ilustran un ejemplo de forma de realización no
limitativo, en los que:
En la figura 1 se muestra un vista lateral
esquemática de una bomba según la presente invención;
En la figura 2 se muestra una vista de detalle
ampliada y parcialmente dividida de la figura 1.
En las figuras adjuntas se muestra un
dispositivo de bombeo 10 que comprende una bomba 1 y un motor 2
dispuesto para accionar la bomba 1.
La bomba 1 está fijada al motor 2 mediante unos
elementos de fijación roscados que no se muestran.
Asimismo, el dispositivo de bombeo 10 está
dotado de unos medios de protección galvánica 3 que comprenden un
ánodo de protección 4, fabricado de un material metálico con un
electropotencial inferior al del material metálico del que está
formado la bomba 1 e inferior al del material metálico del que está
hecho el motor 2.
Como el potencial electroquímico es inferior,
las corrientes galvánicas presentes en la bomba 1 y en el motor 2
fluyen hacia el ánodo de protección 4, a través del que se
dispersan.
Así, el ánodo de protección 4 se corroe,
impidiéndose que la corrosión afecte a la bomba 1 y al motor 2, lo
que permite alargar la vida útil del dispositivo de bombeo 10.
El ánodo de protección 4 está intercalado entre
la bomba 1 y el motor 2, de tal modo que las corrientes galvánicas
en la bomba 1 puedan fluir hacia el ánodo de protección 4
encontrando una resistencia limitada, a diferencia de lo que ocurre
en dispositivos que implementan el estado actual de la técnica. De
hecho, en dichos dispositivos la corriente tiene pasar través del
motor para fluir desde la bomba al ánodo de protección,
El ánodo de protección 4 comprende una parte de
fijación 5, dispuesta para fijar dicho ánodo de protección 4 al
motor 2, así como una parte activa 6, que está en contacto con un
caudal que fluye en dirección F hacia el interior de la bomba
1.
Los medios de protección galvánica 3 están
expuestos a un flujo de líquido que entra en la bomba 1,
particularmente en la superficie de un extremo 7 y en una
superficie lateral 18, dispuestas sustancialmente perpendiculares
entre sí. Por esta causa representan los elementos más activos en el
proceso de protección frente a la corrosión galvánica.
La parte de fijación 5 y la parte activa 6
presentan forma de anillo. El diámetro de dicha parte activa 6 es
inferior al de dicha parte de fijación 5.
Tal y como se ilustra en la figura 2, la bomba 1
comprende un elemento de soporte 11 dispuesto en una pared lateral,
en la que se han practicado algunas ventanas 19 que permiten la
entrada de flujo de líquido en el interior de la bomba 1.
En un extremo 12 del elemento de soporte 11 se
conforma un alojamiento 13, que junto con la pared de base 14 del
motor 2 define una cámara 15 preparada para poder alojar la parte de
fijación 5.
En funcionamiento, cuando la bomba 1 está fijada
al motor 2 mediante los elementos de fijación habituales, como
pernos roscados o espárragos, la parte de fijación 5 queda
aprisionada entre la bomba 1 y el motor 2.
De este modo, el ánodo de protección 4 queda
sólidamente acoplado al dispositivo de bombeo 10.
La parte de fijación 5 no está expuesta al flujo
de líquido y por lo tanto no está sometida a la acción de la
corrosión. Por esta razón, la parte de fijación 5 puede fabricarse
con el mismo material metálico que el ánodo de protección 4.
Gracias a este diseño, ya no es necesario
proporcionar ciertos elementos de conexión, tales como elementos
roscados de conexión que garanticen la posición del ánodo de
protección 4 en relación con la bomba 1 y el motor 2.
Gracias a este diseño, el dispositivo de bombeo
10 resulta particularmente económico.
El fenómeno de corrosión del dispositivo de
bombeo 10 se concentra en la parte activa 6 del ánodo de protección
4, que por lo tanto presenta la tendencia a quedar cubierto por una
capa de óxido.
Mientras la parte activa 6 está siendo sometida
a la acción abrasiva del flujo de líquido, el propio flujo elimina
continuamente la capa de óxido que se deposita por oxidación en la
superficie de un extremo 7 y en la superficie lateral 18 de dicha
parte
activa 6.
activa 6.
Con esta solución, es decir evitando la
acumulación de óxido sobre la superficie de un extremo 7 y sobre la
superficie lateral 18 de la parte activa 6, la eficacia de
protección del ánodo de protección 4 permanece inalterada durante el
tiempo en que las corrientes galvánicas están localizadas en dicho
ánodo de protección 4.
Como resultado, los medios de protección
galvánica 3 aseguran la protección durante un periodo largo de
tiempo, dado que continua evitando la corrosión de la bomba 1 y del
motor 2 hasta que el ánodo de protección 4 se disuelva
completamente.
Claims (12)
1. Bomba, que comprende unos medios de bombeo
(1) para bombear un fluido y unos medios de protección galvánica
(3, 4) dispuestos para proteger dichos medios de bombeo (1) frente a
la corrosión, comprendiendo dichos medios de protección galvánica
(3) unos medios de ánodo de protección (4) conectados eléctricamente
a dichos medios de bombeo (1) y dispuesto en contacto directo con
dichos medios de bombeo (1), caracterizada porque comprende
asimismo unos medios de motor (2) diseñados para accionar dichos
medios de bombeo (1), estando dichos medios de protección (4)
dispuestos en contacto directo con dichos medios de motor (2).
2. Bomba según la reivindicación 1, en la que
dichos medios de ánodo de protección (4) comprenden una parte (6)
dispuesta de modo que interactúa con un flujo de dicho fluido
bombeado por dichos medios de bombeo (1).
3. Bomba según la reivindicación 2, en la que
dicha parte (6) comprende un par de superficies (7, 18) expuestas
al paso del flujo, que se disponen sustancialmente perpendiculares
entre sí.
4. Bomba según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en la que dichos medios de ánodo de
protección (4) comprenden una parte adicional (5), dispuesta para
permitir la fijación de dichos medios de ánodo de protección (4) a
dichos medios de bombeo (1).
5. Bomba según la reivindicación 4 cuando está
subordinada a la reivindicación 2 ó 3, en la que dicha parte (6)
presenta una dimensión transversal de tamaño inferior a la de dicha
parte adicional (5).
6. Bomba según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 5, en la que dichos medios de bombeo (1)
comprenden un elemento de apoyo (13) dispuesto para alojar dicha
parte adicional (5).
7. Bomba según la reivindicación 6, en la que
dicho elemento de apoyo (13) está configurado para aislar dicha
parte adicional (5) de dicho flujo.
8. Bomba según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo un cuerpo de
soporte (11) en una pared lateral en la que están previstos unos
medios de abertura (19), dispuestos para permitir que dicho flujo
pueda alcanzar dichos medios de bombeo (1) avanzando sustancialmente
en dirección radial en relación con dichos medios de bombeo
(1).
9. Dispositivo de protección galvánica para un
dispositivo de bombeo (10), que comprende unos medios de ánodo de
protección (4) que se pueden asociar eléctricamente con unos medios
de bombeo (1) de dicho dispositivo de bombeo (10), comprendiendo
dichos medios de ánodo de protección (4) una parte (6) configurada
de modo que interactúa con un flujo de fluido bombeado por dichos
medios de bombeo (1), caracterizado porque dichos medios de
ánodo de protección (4) comprenden una parte adicional (5) dispuesta
para estar apretada entre dichos medios de bombeo (1) y los medios
de motor (2) de dicho dispositivo de bombeo (10), dispuesto para
accionar dichos medios de bombeo (1).
10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el
que dicha parte (6) comprende un par de superficies (7, 18)
expuestas al paso del flujo, dispuestas sustancialmente
perpendiculares entre sí.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 9 ó 10, en el que dicha parte adicional (5) está
dispuesta para ser recibida en unos medios de cavidad (15) definidos
por dichos medios de bombeo (1) y por dichos medios motorizado (2),
de modo que quede sustancialmente aislado de dicho flujo.
12. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, en el que dicha parte (6) presenta una
dimensión transversal de tamaño inferior a la de dicha parte
adicional (5).
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