Los tanques y depósitos metálicos de almacenamiento, ya sean de combustible, de gas licuado, de agua o de productos químicos, pasan toda su vida en contacto con el terreno, con la solera o con el propio líquido que contienen. Esa exposición permanente los convierte en una de las instalaciones más vulnerables a la corrosión, y un fallo no solo supone reparar o sustituir el tanque: una fuga puede contaminar el suelo y los acuíferos, paralizar la instalación y acarrear sanciones.
La protección catódica en tanques es la técnica que frena esa corrosión desde fuera, en la cara del acero que está en contacto con el terreno o con el agua. En este artículo explicamos por qué se corroen los tanques, cuándo necesitan protección catódica, qué sistema conviene en cada caso, cómo se diseña y cómo se mantiene.
Por qué se corroen los tanques y depósitos de almacenamiento
El acero al carbono, el material más habitual en tanques y depósitos, tiende de forma natural a volver a su estado de óxido cuando está en contacto con un electrolito, es decir, con un medio húmedo capaz de conducir la corriente: el terreno, la arena de la base o el agua. La velocidad a la que lo hace depende del entorno y del tipo de tanque.
- Tanques y depósitos enterrados: toda su superficie exterior está rodeada de terreno. La humedad, las sales, el pH y la baja resistividad del suelo aceleran la corrosión, que además avanza sin que se vea desde fuera.
- Fondos de tanques aéreos: la chapa del fondo se apoya sobre una base de arena, grava u hormigón que retiene humedad. Es la zona más difícil de inspeccionar y donde aparecen la mayoría de perforaciones en los parques de almacenamiento.
- Pares galvánicos: cuando el tanque de acero está conectado a una red de tierras de cobre desnudo o a otras estructuras metálicas, se forma una pila en la que el acero actúa como ánodo y se corroe más deprisa.
- Corrientes vagabundas: las líneas de tracción eléctrica o los sistemas de corriente continua cercanos pueden descargar corriente a través del tanque y provocar corrosión localizada muy rápida.
- Defectos del revestimiento: cualquier daño en la pintura o el recubrimiento del tanque deja el acero expuesto. En esos puntos la corrosión se concentra y perfora la chapa antes que en una superficie desnuda.
Qué tanques necesitan protección catódica
No todos los depósitos metálicos necesitan el mismo nivel de protección, pero la protección catódica es la solución de referencia en estas instalaciones:
- Tanques enterrados de combustible en estaciones de servicio, flotas de vehículos, industria y grupos electrógenos, sobre todo los de acero de simple pared.
- Depósitos enterrados de GLP (propano y butano) en viviendas, industria y redes de distribución.
- Fondos de tanques aéreos en parques de almacenamiento de hidrocarburos, productos químicos y plantas industriales.
- Tanques y depósitos de agua, en los que además puede protegerse la superficie interior sumergida.
- Tuberías y conexiones asociadas al tanque, que forman parte de la misma estructura enterrada y suelen protegerse junto con él.
Cómo funciona la protección catódica en un tanque
El principio es el mismo que en cualquier estructura enterrada o sumergida: se hace circular una corriente continua a través del electrolito hacia la superficie del tanque, de forma que todo el acero pase a comportarse como el cátodo de una pila electroquímica. En esas condiciones el metal deja de perder electrones y la corrosión se detiene. Si quiere repasar el fundamento, lo explicamos en detalle en qué es la protección catódica y cómo funciona.
Para que funcione en un tanque, el sistema tiene que cumplir dos condiciones. La primera, que el tanque esté aislado eléctricamente de todo lo que no se quiere proteger (redes de tierras de cobre, tuberías de otros servicios, estructuras del edificio), normalmente con juntas dieléctricas en las conexiones. Si no, la corriente se pierde por esas conexiones y el tanque queda desprotegido. La segunda, que el tanque tenga un buen recubrimiento: la protección catódica no sustituye a la pintura o al revestimiento, sino que protege los puntos donde falla. Lo desarrollamos en el artículo sobre protección catódica frente a recubrimientos anticorrosivos.
Ánodos de sacrificio o corriente impresa para tanques
Un sistema de protección catódica para tanques puede funcionar con ánodos de sacrificio (galvánicos) o con corriente impresa. La elección depende sobre todo de la superficie que hay que proteger, de la calidad del recubrimiento y de la resistividad del terreno. Puede ver la comparación general entre ambos en ánodos de sacrificio frente a corriente impresa; para tanques, las diferencias prácticas son estas:
| Criterio | Ánodos de sacrificio | Corriente impresa |
|---|---|---|
| Tamaño de la instalación | Tanques individuales o pocos tanques, de tamaño pequeño o medio | Parques de tanques, fondos de tanques aéreos grandes, varios tanques y tuberías a la vez |
| Recubrimiento del tanque | Necesita un buen recubrimiento, porque la corriente disponible es limitada | Admite recubrimientos envejecidos o tanques con más superficie desnuda |
| Resistividad del terreno | Terrenos de resistividad baja o media | Cualquier terreno, también de resistividad alta |
| Alimentación eléctrica | No la necesita | Necesita un transformador-rectificador conectado a la red |
| Mantenimiento | Mínimo: medir potenciales y sustituir los ánodos al final de su vida | Revisión periódica del rectificador y medida de potenciales |
| Ejemplo típico | Depósito enterrado de GLP o tanque de gasóleo de un edificio | Gasolinera con varios tanques o parque de almacenamiento industrial |
En los ánodos de sacrificio se usan sobre todo aleaciones de magnesio en terrenos y de zinc en suelos de muy baja resistividad. En corriente impresa, los ánodos suelen ser de titanio activado (MMO), ferrosilicio o grafito, alimentados por un transformador-rectificador que permite ajustar la corriente a lo largo de la vida de la instalación.
Protección catódica de tanques y depósitos enterrados
En un tanque enterrado, los ánodos se colocan alrededor del depósito, a una distancia y profundidad calculadas para repartir la corriente de forma uniforme por toda su superficie. Desde el tanque y desde los ánodos se llevan cables a una caja o arqueta de medida accesible desde la superficie, donde se puede comprobar en cualquier momento el potencial del tanque con un electrodo de referencia.
Los puntos que más condicionan el resultado en tanques enterrados son estos:
- Aislamiento eléctrico de las tuberías de carga, ventilación y suministro, y separación de la red de tierras de cobre de la instalación. Es la causa más frecuente de que un sistema no alcance los potenciales de protección.
- Continuidad eléctrica entre todas las partes que se quieren proteger, incluidas las tuberías enterradas de acero conectadas al tanque.
- Relleno del tanque: arena limpia o el material que indique el proyecto, sin escombros ni piedras que dañen el recubrimiento.
- Tomas de potencial accesibles y, en instalaciones con varios tanques, un electrodo de referencia permanente junto a cada uno.
Las tuberías enterradas que salen del tanque suelen protegerse con el mismo sistema. Si son tramos largos, conviene tratarlas como una instalación propia, como explicamos en protección catódica en tuberías enterradas y gasoductos.
Protección catódica del fondo de tanques aéreos
En los tanques aéreos de los parques de almacenamiento, la cara exterior del fondo es la única que no se puede inspeccionar ni repintar sin vaciar el tanque, y es la que está en contacto con la base. Por eso la protección catódica se centra en ella. Hay dos soluciones habituales:
- Malla de ánodos bajo el fondo, de cintas o hilos de titanio activado instalados en la base de arena antes de montar el tanque. Reparte la corriente de forma muy uniforme y es la solución preferida en tanques nuevos o cuando se sustituye el fondo.
- Lechos de ánodos perimetrales o profundos, alrededor del tanque o en perforaciones, para proteger tanques que ya están en servicio sin desmontarlos.
Hay que tener en cuenta que las láminas de contención impermeables bajo el tanque o las bases de hormigón pueden bloquear la corriente si los ánodos quedan fuera de ellas. Por eso la protección catódica de los fondos se decide en la fase de proyecto, junto con el diseño de la base.
Protección catódica interior de depósitos de agua
En los depósitos y tanques de agua, la corrosión también ataca desde dentro, en toda la superficie mojada. Para protegerla se instalan ánodos sumergidos (de sacrificio, normalmente de magnesio o aluminio, o de corriente impresa en depósitos grandes) suspendidos en el agua o fijados a las paredes. Si el depósito es de agua potable, los materiales y el sistema tienen que ser compatibles con el uso sanitario del agua.
Cómo se diseña un sistema de protección catódica en tanques
Un sistema bien dimensionado protege el tanque durante toda su vida útil; uno mal calculado puede dejar zonas sin proteger o consumir los ánodos antes de tiempo. El diseño sigue estos pasos:
- Toma de datos e inspección: dimensiones y número de tanques, tipo y estado del recubrimiento, tuberías conectadas, red de tierras, posibles corrientes vagabundas y medición de la resistividad del terreno.
- Cálculo de la corriente necesaria a partir de la superficie que hay que proteger, la calidad del recubrimiento y la densidad de corriente que requiere el medio.
- Elección del sistema, de ánodos de sacrificio o de corriente impresa, y dimensionado de los ánodos o del rectificador para la vida útil fijada en el proyecto.
- Instalación y puesta en marcha, con la medida de los potenciales «on» y «off» para comprobar que todo el tanque está protegido y ajustar el sistema.
- Documentación técnica: planos, cálculos, valores de puesta en marcha y el procedimiento de mantenimiento.
Como referencia, las normas más utilizadas para tanques son la UNE-EN 13636, para tanques metálicos enterrados y sus tuberías; la UNE-EN 16299, para la cara exterior del fondo de tanques aéreos; y las prácticas API RP 651 y NACE SP0193, muy extendidas en el sector petrolero. Todas coinciden en el criterio básico de protección: un potencial de −850 mV o más negativo respecto a un electrodo de cobre/sulfato de cobre, o un desplazamiento de polarización de al menos 100 mV.
Mantenimiento y verificación de la protección catódica en tanques
Un sistema de protección catódica no se instala y se olvida. Con el tiempo cambian la humedad del terreno, el estado del recubrimiento y la propia instalación, así que hay que comprobar periódicamente que el tanque sigue protegido:
- Medida de potenciales en todas las tomas, con la corriente conectada y desconectada, para descartar errores de lectura.
- Revisión del transformador-rectificador en los sistemas de corriente impresa: tensión, intensidad y funcionamiento.
- Comprobación del aislamiento de las juntas dieléctricas, sobre todo después de obras o cambios en la instalación.
- Registro de los valores para detectar tendencias y anticipar la sustitución de los ánodos.
Estas revisiones forman parte de nuestro servicio de inspección de instalaciones, con técnicos cualificados y un informe de resultados en cada visita.
Un caso real en una gasolinera de Barcelona
Procainsa ha realizado más de 250 instalaciones de protección catódica en gasolineras, incluidas Baleares y Canarias. En una de ellas, en la ciudad de Barcelona, hicimos el proyecto llave en mano de una estación de servicio con cinco tanques metálicos enterrados de simple pared de 30 m³. El sistema instalado tiene control automático mediante electrodo de referencia permanente: el personal de la gasolinera anota cada día los valores de trabajo del equipo y nos avisa de cualquier variación, y cada año nuestros técnicos revisan a fondo toda la instalación. Puede ver el proyecto en sistema de protección catódica en gasolineras.
Protección catódica de tanques con Procainsa
Desde 1988 diseñamos, instalamos y mantenemos sistemas de protección catódica para tanques enterrados, fondos de tanques aéreos y depósitos de agua, con un equipo técnico certificado NACE y cumpliendo la normativa aplicable en cada proyecto. Nos encargamos del estudio previo, el diseño, el suministro de materiales, la instalación y el mantenimiento, también en tanques que ya están en servicio. Conozca nuestro servicio de protección catódica.
Preguntas frecuentes sobre la protección catódica en tanques
¿Es obligatoria la protección catódica en los tanques enterrados?
Depende del tipo de tanque y de la reglamentación que le aplique. En España, la normativa de instalaciones petrolíferas exige que los tanques enterrados de acero estén protegidos frente a la corrosión, y en los de simple pared la protección catódica es la forma habitual de conseguirlo. Conviene revisar en cada caso la instrucción técnica aplicable y las exigencias de la compañía suministradora o de la aseguradora.
¿Qué potencial debe tener un tanque protegido catódicamente?
El criterio más utilizado es un potencial de −850 mV o más negativo, medido respecto a un electrodo de referencia de cobre/sulfato de cobre y descontando la caída óhmica (potencial «off»). También se acepta un desplazamiento de polarización de al menos 100 mV respecto al potencial natural del tanque.
¿Se puede instalar protección catódica en un tanque que ya está en servicio?
Sí. En tanques enterrados se instalan ánodos alrededor del depósito sin necesidad de desenterrarlo, y en tanques aéreos se recurre a lechos de ánodos perimetrales o profundos. Antes conviene evaluar el estado del tanque para dimensionar bien el sistema y comprobar que no hay daños que requieran reparación.
¿Cuánto duran los ánodos de un tanque?
Los ánodos se dimensionan para la vida útil que se fija en el diseño, que suele ser de 15 a 25 años. La duración real depende del estado del recubrimiento y del terreno, por eso es importante medir los potenciales con regularidad: una caída progresiva indica que los ánodos se están agotando.
¿La protección catódica sustituye a la pintura o al recubrimiento del tanque?
No, son complementarios. El recubrimiento aísla la mayor parte de la superficie y la protección catódica protege los poros y los defectos donde el recubrimiento falla. Un buen recubrimiento reduce además la corriente necesaria y alarga la vida de los ánodos.
¿Tiene tanques o depósitos que proteger? Nuestro equipo técnico estudia su instalación y le propone el sistema de protección catódica más adecuado. Solicite información.
