Norma PDVSA EM-28/07/03

PDVSA N TITULO

REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 4

PDVSA, 1983

EM2807/03 COQUE METALURGICO PARA USO EN LECHOS DEANODOS PARA SISTEMAS DE PROTECCIONCATODICA CON CORRIENTE IMPRESA

APROBADA

Domingo Garca Ramn RodrguezDIC.90 DIC.90

ESPECIFICACION TECNICA DE MATERIALES

DIC.90 P.L.0 21 D.G. R.R.

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MATERIALES

ESPECIALISTAS

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COQUE METALURGICO PARA USO EN LECHOSDE ANODOS PARA SISTEMAS DE PROTECCION

CATODICA CON CORRIENTE IMPRESADIC.900

PDVSA EM2807/03

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.Men Principal Indice manual Indice volumen Indice norma

Indice1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACION 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 NORMAS POR CONSULTAR 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 CLASIFICACION Y DESIGNACION 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Clasificacin 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Designacin 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 MATERIALES Y FABRICACION 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 Materiales 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Fabricacin 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 REQUISITOS 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Coque Metalrgico 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Tasa de Consumo 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 METODOS DE ENSAYO 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Muestreo 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Anlisis Qumicos 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Propiedades Fsicas 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 INSPECCION 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 Acceso a la Planta 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 RECEPCION Y RECHAZO 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 General 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 EMBALAJE, TRANSPORTE Y ALMACENAJE 9. . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 Embalaje 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Transporte 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Almacenaje 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 MARCACION 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11 BASES DE COMPRA 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Orden de Compra 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Certificacin 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 BIBLIOGRAFIA 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ANEXO A 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ANEXO B 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ANEXO C 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACION

1.1 Esta especificacin contempla los requisitos que deben cumplir los diferentestipos de coques metalrgicos para ser usados en lechos de nodos, asociadoscon sistemas de proteccin catdica por corriente impresa por PDVSA.

1.2 Los tipos de coques contemplados en esta especificacin tendrn la funcin deaumentar el tamao efectivo del nodo para reducir la resistencia de contactonodo/electrlito.

1.3 Esta especificacin no contempla los tipos de coques sujetos a diseosespeciales para sistemas de proteccin catdica, tales como coques para lechosde nodos profundos ni los coques calcinados de petrleo.

1.4 El coque laminar no est cubierto por esta especificacin, debido a que suutilizacin en lechos de nodos puede ocasionar el bloqueo de los gasesgenerados en la interfase nodocoque y coqueelectrlito.

2 NORMAS POR CONSULTARASTM E 11 Specification for WirwCloth Sieves for Testing

Purposes.COVENIN 2506 Coque. Determinacin de la Distribucin

Granulomtrica (Granulometra Menor o Igual que 20mm)

COVENIN 2509 Coque. Muestreo y Preparacin de Muestras.COVENIN 2103 Carbn y Coque. Determinacin de Azufre Total.

Mtodo Eschka.

COVENIN 2508 Coque. Determinacin del Contenido de HumedadTotal.

COVENIN 2596 Carbn y Coque. Determinacin del Contenido deCarbn e Hidrgeno.

COVENIN 2599 Carbn. Determinacin del Contenido de Cloro.Mtodo Eschka.

ASTM D 3174 Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coaland Coke from Coal.

ASTM D 3175 Test Method for Volatil Matter in the Analysis Sampleof Coal and Coke.

ANSI/ASTM G 57 Method for Field Measurement of Soil ResistivityUsing the Wenner FourElectrode Method.
http://www.intevep.pdv.com/santphttp://www.intevep.pdv.com/santp/metm/indice_metm.htmhttp://www.intevep.pdv.com/santp/metm/vol04/indice_vol04.htmhttp://www.intevep.pdv.com/~citonline/espanol/cat_norm_inter_frame.htmhttp://www.intevep.pdv.com/~citonline/espanol/cat_norm_inter_frame.htm

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3 CLASIFICACION Y DESIGNACION

3.1 ClasificacinEl coque contemplado en esta especificacin, ser clasificado de acuerdo con lostipos siguientes.

3.1.1 Coque Metalrgico (Vase punto 5.1.1)

1. Tipo A

2. Tipo B

3. Tipo C

3.2 Designacin

3.2.1 De Acuerdo con la Naturaleza del Coque

1. Coque Metalrgico (CM)

3.2.2 De Acuerdo con el Tamao de las Partculas, mm

1. Coque Metalrgico (Vase punto 5.1.2)

Desde malla 6 hasta malla 100 (G3).

Desde malla 4 hasta malla 18 (G6)

Desde malla + 3/8 hasta malla 25 (G9).

4 MATERIALES Y FABRICACION

4.1 Materiales

4.1.1 Coque Metalrgico

1. Este material deber cumplir de acuerdo con el tipo, con lascaractersticas fsicoqumicas indicadas en el punto 5.1.1 de estaespecificacin.

2. Este coque se encontrar en forma granular y deber tener unaresistividad menor que 30 cm a presin atmosfrica.

4.2 Fabricacin

4.2.1 Coque Metalrgico

1. El carbn o grafito deber ser sometido a un tratamiento trmico en unhorno a una temperatura de 900C (1650F) durante un perodo deveinticuatro horas.

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5 REQUISITOS

5.1 Coque Metalrgico

5.1.1 Composicin Fsico Qumica

El coque metalrgico deber cumplir con los requisitos fsicos qumicosindicados en la Tabla 1 y 2.

TABLA 1. COMPOSICION QUIMICA

Elementos Unidad Tipos de Coque

A B C

Ceniza % en peso 12,00 mx. 10,00 mx. 8,00 mx.

Materia Voltil % en peso 3,00 mx. 1,40 mx. 0,50 1,30

Azufre % en peso 0,63 mx. 1,00 mx. 0,52 0,87

Polvo % en peso 2,00 mx. 2,00 mx. 2,00 mx.

Hierro % en peso 0,02 mx. 0,02 mx. 0,02 mx.

Silicn % en peso 0,06 mx. 0,06 mx. 0,06 mx.

Humedad % en peso 0,30 mx. 0,30 mx. 0,30 2,15

Carbn fijo % en peso 81,99 mn. 88,00 mn. 90,00 mn.

Nota: La composicin qumica y no la distribucin granulamtrica,designar el tipo de coque.

TABLA 2. PROPIEDADES FISICAS

Propiedades Unidades Cantidades

Densidad bruta kg/m3 700,00 900,00

Granulometra mm 0,15 10,00

Resistividad ( a presin at-mosfrica)

cm 30,00

Porosidad % en peso 48,00 mx.

Gravedad especfica 1,90 mn.

5.1.2 Distribucin Granulomtrica

La distribucin granulometrca ser seleccionada de acuerdo con los valoresindicados en la Tabla 3.

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TABLA 3. RANGOS DE DISTRIBUCION GRANULOMETRICA, mm

(G3) (G6) (G9)

Malla Cantidad Tamao Malla Cantidad Tamao Malla Cantidad Tamao

No. % mm No. % mm No. % mm

6 49,60 3,36 4 30,50 5,00 + 3/8 30,60 9,52

16 24,70 1,19 6 29,00 3,36 + 1/4 8,00 6,35

30 9,80 0,59 10 27,40 1,65 4 8,00 5,00

60 7,90 0,25 16 7,33 1,19 6 18,00 3,36

100 5,00 0,15 18 4,00 1,09 10 11,90 1,65

< 100 Resto < 0,15 < 18 Resto < 1,09 16 9,80 1,19

20 8,30 0,84

25 5,00 0,71

< 25 Resto < 0,71

Notas:

1. La distribucin granulomtrica est basada en tamices normalizados,segn Norma ASTM E 11.

2. Cualquier requerimiento adicional a los indicados en est Tabla seestablecer a criterio de PDVSA.

5.2 Tasa de Consumo

5.2.1 La velocidad de consumo del coque de relleno, no deber ser mayor que 907 g/Aao (2 lb/ Aao).

6 METODOS DE ENSAYO

6.1 MuestreoLa seleccin y preparacin de muestras de coque para anlisis qumicos, fsicosy de determinacin de humedad total son realizados de acuerdo con lo indicadoal respecto en las Normas Venezolana COVENIN 2506 y 2509.

6.2 Anlisis QumicosLos anlisis qumicos de las muestras de coque se realizan segn las Normasindicadas en la Tabla 4.

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TABLA 4. ANALISIS QUIMICO

Elemento Mtodo de ensayo

Azufre total COVENIN 2103

Humedad total COVENIN 2508

Carbono Hidrgeno COVENIN 2596

Cloro COVENIN 2599

Ceniza ASTM D 3174

Material voltil ASTM D 3175

6.3 Propiedades Fsicas

6.3.1 Distribucin Granulomtrica

Esta propiedad ser determinada de acuerdo con lo indicado en la NormaVenezolana COVENIN 2506.

6.3.2 Gravedad Especfica

a. General

La densidad bruta de un material es la masa por unidad de volumen y la gravedadespecfica es la masa de cierto volumen de una sustancia sobre la masa delmismo volumen de agua (a una temperatura 4 C) desplazada.

b. El volumen de cierta masa de partculas es obtenido si se conoce el volumen deagua que ella desplaza cuando est sumergida.

c. Equipos

Un cilindro graduado de 500 ml. Un cilindro graduado de 100 ml. Una pipeta de 10 ml. Vaso de precipitado graduado de 500 ml (Fleaker Beaker). Una balanza mtrica con capacidad de 500 g.

d. Procedimiento

Se premezclan los aditivos para secar el coque y luego se agitan hastatener una composicin uniforme. Si el coque no viene acompaado deaditivos este paso se elimina.

Pesar 200 g de coque en el vaso de precipitado de 500 ml. Colocar aproximadamente 50 g de coque dentro del cilindro graduado de

500 ml, medir 50 ml de agua del grifo en el cilindro graduado de 100 ml yleer la medida en la parte inferior del menisco. Posteriormente verter elagua dentro del cilindro de 500 ml y junto con el coque agitar la mezcla

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vigorosamente a varios ngulos, hasta humedecer completamente laspartculas de coque para liberar las burbujas de aire dentro de ellas. Repetirel paso anterior para el resto del coque teniendo especial cuidado de noderramar ninguna cantidad de coque o agua durante la ejecucin de estepaso.

Colocar el cilindro sobre una superficie plana y nivelada, luego lavar laspartculas de las paredes con una pipeta de 10 ml que contenga 10 ml deagua. Este paso puede ser repetido tantas veces como sea necesario, perose debe registrar la cantidad de agua aadida.

Finalmente, el cilindro graduado de 500 ml debe contener 200 g de coquey 200 ml de agua, ms la cantidad de agua aadida con la pipeta de 10 ml.Leer el nivel de agua en la parte inferior del menisco (X ml).

6.3.3 Expresin de los resultados

La gravedad especfica se calcula con la frmula siguiente:

Gravedad especfica Masa de coqueMasa de agua

donde:

Masa de coque = 200 g

Volumen total de agua = 200 ml = cantidad agregada con la pipeta de 10 ml.

Densidad del agua = 1 g/ml

Volumen de agua desplazado = Xml Volumen de agua

Masa de agua = (1 g/ml) (volumen de agua desplazada)

6.3.4 Densidad Bruta

a. General

La densidad bruta permite conocer, conjuntamente con el porcentaje decarbn fijo, la cantidad de carbn disponible para consumo en un sistemade proteccin catdica y por lo tanto permite calcular valores estimados devida til del sistema.

b. Equipos

Un tubo transparente de resina acrlica de volumen calculado. Una balanza cantilever de 914 mm (36 pulg). Un contrapeso calibrado para el cilindro de volumen marcado.

c. Procedimiento

Colgar la barra cantilever de la balanza en un soporte fijo. Luego colocarel contrapeso en un extremo, soportando la misma a un ngulo de 30 .

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Finalmente, colgar el cilindro transparente vaco en el extremo opuesto dela barra.

Colocar coque en el cilindro vaco hasta que la barra cantilever seabalanceada y leer la marca en el lado del tubo transparente en g/cm3

(lb/pie3). Durante la primera lectura no se agita el cilindro para evitar la

compactacin. Despus que se tome la lectura, se puede agitar paraproducir una densidad bruta con el coque compactado.

Finalmente se saca la muestra y se repite el procedimiento. Cada muestradebe analizarse dos veces.

En aquellos casos donde se requiera determinar las propiedades deasentamiento, para los diferentes tipos de coque calcinado de petrleo, se debeconsultar el Anexo A de esta especificacin.

6.3.5 Resistividad

Esta propiedad es determinada de acuerdo con lo indicado en la NormaANSI/ASTM G 57 y en los Anexos B y C de esta especificacin.

7 INSPECCION

7.1 Acceso a la Planta

7.1.1 El fabricante de coque deber permitir que un representante de PDVSA,debidamente identificado, realice visitas a la planta durante la elaboracin delcoque; asimismo, el fabricante deber suministrarle al representante de PDVSAtodos los recursos e informacin sobre el producto en elaboracin, con el fin degarantizar el cumplimiento de los requisitos exigidos en esta especificacin.Estas visitas no debern interferir con las operaciones normales del fabricante nirepresentar incrementos en el costo del producto para PDVSA.

7.1.2 PDVSA se reservar el derecho de tomar muestras y analizarlas en la planta oen cualquier laboratorio que a su juicio est capacitado para ello: sin embargo,el fabricante deber realizar todos los ensayos contemplados en estaespecificacin.

8 RECEPCION Y RECHAZO

8.1 General

8.1.1 La resistividad del coque de relleno no deber ser mayor que 30 cm: a presinatmosfrica. Por encima de esta lectura, el material deber ser devuelto.

8.1.2 El tamao de la partcula (Granulometra) no deber exceder lo indicado en laTabla 3 de acuerdo con la designacin del coque.

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8.1.3 El coque de relleno para lechos de nodos, deber tener una composicinqumica de acuerdo con lo citado en la Tabla 1. En caso contrario el materialdeber ser rechazado.

9 EMBALAJE, TRANSPORTE Y ALMACENAJE

9.1 EmbalajeEl coque ser envasado en bolsas tejidas de polipropileno de 50 kg con forro depolietileno o en sacos de polietileno de 3 mm de espesor.

9.2 TransporteLos sacos de coque debern ser transportados en paletas de madera concapacidad para treinta (30) sacos debidamente asegurados y entregados en elalmacn de PDVSA.

9.3 AlmacenajeLos sacos de coque debern ser almacenados bajo techo; en caso de quedarexpuestos al sol, no debern permanecer bajo esta condicin por un perodomayor que 400 horas.

10 MARCACION

10.1 Las bolsas de coque debern ser identificadas a travs de etiquetas, rtulos,pintura, etc. con la siguiente informacin:

10.1.1 Marca del Fabricante.

10.1.2 Tipo de Coque.

10.1.3 Hecho en Venezuela o pas de elaboracin.

10.1.4 De acuerdo con PDVSA, el material embalado deber ser identificado con la siglacorrespondiente a PDVSA.

11 BASES DE COMPRA

11.1 Orden de CompraA fin de facilitar el procedimiento de adquisicin, PDVSA deber describiradecuadamente el materia, incluyendo como mnimo la siguiente informacin:

11.1.1 Nmero de esta especificacin PDVSAEM2807/03.

11.1.2 Cantidad, kg.

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11.1.3 Clasificacin y designacin.

11.2 CertificacinEl fabricante deber incluir en el pedido, un certificado que garantizar laconformidad del material con los requisitos exigidos en esta especificacin. Elcertificado de calidad mencionado, deber incluir la siguiente informacin:

11.2.1 Descripcin completa del producto.

11.2.2 Cantidad. kg.

11.2.3 Normas de fabricacin aplicables.

11.2.4 Propiedades fsicos qumicas del material.

11.2.5 Resultados de las pruebas ensayadas.

12 BIBLIOGRAFIAJ.W.L.F. Brand, Impress Current Anodes, in Corrosion, Vol. II (Ed. L.L. Shereir).Newnes Butterworths, London.

Peabody, A.W. Control of Pipelines Corrosion, Chap. 8, National Associationn ofCorrosion Engineers, 2400 West Loop, Houston Tx. 77027.

J. Tatum, Testing Procedures for Carbonaceus Backfills Utilized Company, Inc.

J. A. Jakobs. Evaluation of Coke Breeze Backfills for Cathodic Protection GroundBeds. Nace 604, Corrosion 89.

J. Morgan, Cathodic Protection, Pg 105, Nace Publication.

Informe Tcnico INTEVEP INTEPTM_00034,87. Evaluacin de Coques comoRelleno para Lecho de Anodos.

Catlogo Asbury Graphite Mills, Inc.

Catlogo Loresco Specifying and Designing with Loresco.

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ANEXO A

A METODO PARA DETERMINAR EL ASENTAMIENTO DE PARTICULAS EN ELAGUA

A.1 GENERAL

El asentamiento de partculas en el agua se usa para determinar el porcentajede un volumen no compactado de partculas, que tengan una densidad mayorque la del agua.

Porcentaje de asentamiento Volumen sedimentado

Volumen inicial

El porcentaje asentado, cuando se determina en la forma descrita, puede serusado para evaluar la funcionabilidad de varios grados de coque metalrgico enun sistema de proteccin catdica de relleno de carbn.

A.2 EQUIPOS

A.2.1 Un cilindro graduado de 500 ml

A.2.2 Un cilindro graduado de 100 ml

A.2.3 Un vaso de precipitado graduado (FleakerBeaker)

A.2.4 Balanza mtrica con capacidad de 500 g

A.2.5 Un cronmetro

A.2.6 Una botella de lavado

A.3 PROCEDIMIENTO

A.3.1 Los aditivos para sacar el coque se premezclan y se agitan hasta lograr unacomposicin uniforme. Si el coque no viene acompaado de aditivos se eliminaeste paso.

A.3.2 Colocar el cilindro graduado de 500 ml en una superficie plana y nivelada, y luegoverter agua de grifo en el mismo, hasta alcanzar el nivel de 200 ml. LLenarcompletamente la botella de agua de lavado.

A.3.3 Pesar el cilindro graduado de 100 ml (PC). Luego se vierte el coque en el cilindro,cuidando de no compactarlo, hasta la marca de 100 ml. Pesar el cilindro con elcoque (PT).

A.3.4 Colocar el coque prepesado en el vaso de precipitado graduado de 500 ml yagregar agua hasta la marca de 275 ml. Luego agitar la mezcla vigorosamente

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e inmediatamente verter la misma dentro del cilindro graduado de 500 ml.Posteriormente, lavar las partculas de coque remanentes en el vaso deprecipitado y verterlas en el cilindro graduado. Enjuagar las paredes del cilindro,de manera que no queden restos de coque en las mismas.

A.3.5 Finalmente, arrancar el cronmetro y despus de 7,5 min registrar el nivel decoque en el fondo del cilindro (Vml). Poner especial atencin para no agitar elcilindro.

A.4 CALCULOS

Peso de 100 ml de partculas = PT PC

secas no compactadas

Porcentaje de volumen asentado Vml100ml

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ANEXO B

B METODO PARA DETERMINAR VALORES DE RESISTIVIDAD DEL COQUESOMETIDO A DIFERENTES CONDICIONES DE PRESION

B.1 GENERAL

Debido a las presiones confrontadas en aplicaciones de pozo profundo, se deseaconocer los valores de resistividades de un coque dado sometido a variaspresiones. Este mtodo determina la resistividades del relleno de carbncalcinado desde 0 kg/cm2 hasta 10,5 kg/cm2 (0 lpc hasta 150 lpc).

La curva de resistividad del carbn calcinado, es una indicacin de laconductividad elctrica esperada en un sistema de nodo profundo y se haencontrado que pequeas diferencias en porcentaje de las resitividades afectanla funcionabilidad del carbn calcinado.

B.2 EQUIPOS

B.2.1 Un equipo porttil de potencia hidrulica constituido por una bomba de mano(NAPA 91101), un pistn (NAPA 107), una manguera (NAPA 91141) y unmedidor de presin de 28,12 kg/cm2 (400 lpc) con una cara de 114 mm (4,5 pulg)conectado a la bomba mediante una Te de bronce y un codo de 90. El resortede contraccin del pistn se debe remover o liberar.

B.2.2 Cilindro de resistividad fabricado de un tubo de P.V.C. Sch 80 de dimetro internode 4,926 cm (1,95 pulg), 77 mm (3,03 pulg) de longitud, con cabezales planos debronce. Los cabezales de bronce deben ser maquinados al dimetro deseado de4,296 cm y 2,5 cm (1,70 pulg y 0,99 pulg) de espesor. Cada extremo debe tenerdos pines, para las conexiones individuales de potencial y de corriente. El ladodel cilindro se debe equipar con una escala milimtrica que se extienda ms allde los extremos de cilindro, cuando la presin aplicada sea medida por media dela longitud.

B.2.3 Un bastidor de acero de construccin especial para la alineacin correcta,prevencin del pandeo y soporte de fuerzas.

B.2.4 Un medidor de resistividad de suelos NILSSON modelo 400.

B.3 PROCEDIMIENTO

B.3.1 Verter las partculas de coque dentro del cilindro de resistividad, con el cilindroen posicin vertical y el cabezal de bronce de fondo colocado en el extremoinferior. Nivelar el cabezal de fondo con el extremo del cilindro. Golpearligeramente el cilindro hasta que las partculas estn completamentecompactadas e insertar el cabezal superior dentro del cilindro contra las

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partculas de coque. El cabezal superior de bronce se debe extender variosmilmetros desde el extremo superior del cilindro.

B.3.2 La longitud entre los cabezales de bronce, se obtiene por medicin de la longitudde la extensin del cabezal superior, desde el extremo del cilindro y de la formaque se indica a continuacin:

2 mm, L = 23 mm

4 mm, L = 25 mm

6 mm, L = 27 mm, etc.

B.3.3 Medir la resistividad a presin manomtrica cero con el cilindro en posicinvertical. La presin actual de coque es de 0,02 kg/cm2 (0,286 lpc), luego colocarel cilindro en la cmara contenedora horizontal y deslizar un pasador de 0,635cm (0,25 pulg) a travs de los huecos en el bastidor de acero y sobre el cilindropara evitar el pandeo durante la prueba.

B.3.4 Alinear el pistn horizontalmente con el cilindro, cerrar hermticamente la vlvulade la bomba y bombear el pistn al punto de contacto con el cilindro. Revisar laalineacin nuevamente.

B.3.5 Medir la resistividad del coque a intervalos de 0,54 kg/cm2 (20 lpc) hasta llegara 28,12 kg/cm2 (400 lpc). Durante las mediciones de resistividad, la longitud delcilindro se debe medir a las siguiente presiones:

kg/cm2 psi

1,40 20

7,03 100

14,06 200

21,10 300

28,12 400

B.3.6 Finalmente probar dos muestras por cada tipo de coque, a menos que ladesviacin entre las muestras sea significativa; en ese caso, se incrementar elnmero de muestra/coque.

B.4 CALCULOS

B.4.1 La resistividad de cada muestra de coque se debe calcular por:

P AL

R

R = Resistencia ()

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P = Resistividad ( cm)

A = Area de seccin transversal (mm cm)

L = Longitud (mm)

P 190, 52(mm cm)R ()

L (mm)

B.4.2 La presin sobre la muestra de coque se calcula por la frmula siguiente:

Pcoque 0, 0103P(0, 382P), kgcm2(lpc)

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ANEXO C

C METODO COMPARATIVO PARA DETERMINAR VALORES CONFIABLES DERESISTIVIDAD DE COQUES PRESURIZADOS

C.1 GENERAL

Debido a que la resistividad del relleno de carbn es altamente variable con lapresin aplicada, es necesario un mtodo de prueba que proporcione datosconfiables con los cuales un relleno de carbn pueda ser comparado con otro.Este mtodo de prueba est disponible para aplicaciones de campo yproporciona una resistividad representativa de las condiciones existentes. Lapresin de prueba aplicada es de aproximadamente 0,345 kg/cm2 (4,9 lpc).

La resistividad proporciona una indicacin de la efectividad del relleno de carbncomo conductor electrnico de corriente desde la superficie del nodo. Debidoa que el camino electroltico tambin existe a travs de agua subterrnea dentrodel relleno, pequeas diferencias en la resistividad del relleno de carbn, puedentener un efecto significativo sobre la vida del nodo, debido a la diferencia deniveles de descarga electroltica.

C.2 EQUIPOS

C.2.1 Cilindro de prueba de resistividad de coque.

C.2.2 Instrumento de resistividad de suelos NILSSON modelo 400.

C.2.3 Cuatro conectores de prueba de cobre trenzado aislado No. 16.

C.3 PROCEDIMIENTO

C.3.1 Realizar el ensayo a la temperatura de la sala 24 C (75 F) si es posible, debidoa las tolerancias tan estrechas relacionadas con el cilindro de prueba deresistividad. Mantener una precisin razonable a temperaturas mayores de 18 C(65 F) aproximadamente.

C.3.2 Obtener una muestra representativa de 4,5 kg (10 lb) del coque a ser probado yllenar el cilindro de prueba hasta la marca de muestra de 25,4 mm + 1,6 mm (1pulg 1/16 pulg). Pequeas muestras a ambos lados de la marca de la muestrade 25 mm (1 pulg) indican los niveles de muestra mximos y mnimos. Nivelar lamuestra sacudiendo y golpeando ligeramente el cilindro y lentamente bajar eltapn de presin de bronce, hasta que descanse sobre la muestra de coque.Remover el tapn de bronce e intentar renivelar la muestra, si la muestra noparece nivelada con el tapn de bronce en posicin.

C.3.3 Tomar nota de la posicin del fondo del tapn de bronce, con referencia a losniveles mximos y mnimos de muestra despus que la muestra haya sido

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satisfactoriamente nivelada. Si el fondo del tapn de bronce no est dentro de lasmarcas de muestra requeridas, el tapn se debe remover y agregar o quitarcarbn, segn sea necesario, hasta que se obtenga una muestra dentro delintervalo requerido.

C.3.4 El prximo paso depende del tamao de las partculas de carbn. Si la mayorade las partculas son de 1,59 mm ( 1/16 pulg) de dimetro (Calibre TYLER No.6) o mayores, es ms difcil obtener un nivel de muestra que provea un contactointimo con la totalidad de la superficie de fondo del tapn de cobre; por lo tanto,el tapn de bronce debe ser levantado hasta la marca de 50,8 mm (2 pulg) en elcilindro y soltado, permitiendo que haga impacto con la muestra. Este procesoayuda a nivelar la muestra, suministrando as mayor contacto ntimo con el tapnde bronce.

Si la mayora de las partculas tienen un tamao menor que 1,59 mm (1/16 pulg)de dimetro (Calibre TYLER No. 6), slo es necesario inspeccionar visualmentelos vacos en la superficie de contacto entre la muestra y el tapn de bronce. Sise consiguen vacos, se debe quitar el tapn de bronce y nivelar la muestra hastaque no se consigan vacos con el tapn de bronce en su lugar. Con partculas decarbn de tamao pequeo, no se debe impactar la muestra con el tapn debronce, debido a que las partculas de carbn son reforzadas entre el tapn y elcilindro plstico, lo cual produce una fuerza de friccin significativa y reduce asla presin creada por el tapn de bronce.

C.3.5 Sin alterar el contacto establecido entre el tapn de bronce y la muestra, seconectan los terminales P1 y C1 del instrumento de resistencia NILSSON,modelo 400 a los pequeos tornillos de bronce en la parte superior del tapn depresin de bronce y los terminales P2 y C2 a los tornillos de bronce sobre el fondodel cilindro de prueba, asegurndose de conectar cada terminal a los tornillos debronce separados.

C.3.6 Ajustar el instrumento de prueba de resistencia a cero y registrar la resistenciaindicada. Debido a que este instrumento suministra una escala superpuesta deun intervalo a otro, se debe obtener la lectura sobre el intervalo ms bajoseleccionado.

C.3.7 Multiplicar la medicin de resistencia registrada por el factor 8 de calibracin delcilindro de prueba, para convertir la lectura en resistividad, cm.

C.3.8 Realizar un mnimo de diez pruebas diferentes de muestras de 25,4 mm ( 1 pulg)de la muestra original de 4,54 kg (10 lb) debido al nmero de dificultades paracontrolar los factores que influyen en la resistividad medida de la muestra.Analizar las diez mediciones estadsticamente para determinar la resistividadpromedio del relleno de carbn.

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C.4 Anlisis Estadstico

C.4.1 La resistividad promedio de las diez muestras se calcula usando la siguientefrmula:

X

n

i

(Xi 1)

n

Donde:

X = Resistividad promedio de las muestras aprobadas.

Xi = Medicin de resistividad individual.

n = Nmero de muestras probadas (Nmin = 10).

C.4.2 La desviacin estndar de la muestra se calcula como sigue:

Sx

n

i

(Xi X)2

(n 1)

Donde:

Sx Desviacin estndar de las muestras probadas.

Xi = Medicin de resistividad individual.

n = Nmero de muestras probadas.

X = Resistividad promedio de las muestras probadas.

C.4.3 Finalmente, la resistividad promedio del relleno de carbn se determina comosigue:

u X Sx tn

Donde:

u = Resistividad promedio del relleno de carbn.

X = Resistividad promedio de las muestras probadas.

Sx = Desviacin estndar de las muestras probadas.

n = Nmero de muestras probadas.

t = Valor de pruebas en estudio, basados en n1 grados de libertad y en un nivelparticular de certidumbre deseado. (Vase la Tabla Anexa C1); por ejemplo,

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si n = 10 y se requiere la resistividad promedio a un nivel de certidumbre de95%, entonces t = 2,262. Si se cambia el nivel de certidumbre a 99,9% t =4,781.

C.4.4 Comparar varios rellenos de carbn confrontando sus resistividades promedio (

X ) y el intervalo de variables del promedio, expresado por el trmino Sx t n

.

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TABAL C1.

Grados de Niveles de Certidumbrelibertada

(GL = n1)80% 90% 95% 99% 99,9%

1 3,078 6,314 12,706 63,657 636,6192 1,886 2,920 4,303 9,925 31,5983 1,638 2,353 3,182 5,841 12,9414 1,533 2,132 2,776 4,604 8,6105 1,476 2,015 2,571 4,032 6,8596 1,440 1,943 2,447 3,707 5,9597 1,415 1,895 2,365 3,499 5,4058 1,397 1,860 2,306 3,355 5,0419 1,383 1,833 2,262 3,250 4,781

10 1,372 1,812 2,228 3,169 4,58711 1,363 1,796 2,201 3,106 4,43712 1,356 1,782 2,179 3,055 4,31813 1,350 1,771 2,160 3,012 4,22114 1,345 1,761 2,145 2,977 4,14015 1,341 1,753 2,131 2,947 4,07316 1,337 1,746 2,120 2,921 4,01517 1,333 1,740 2,110 2,898 3,96518 1,330 1,734 2,101 2,878 3,92219 1,328 1,729 2,093 2,861 3,88320 1,325 1,725 2,086 2,845 3,85021 1,323 1,721 2,080 2,831 3,81922 1,321 1,717 2,074 2,819 3,79223 1,319 1,714 2,069 2,807 3,76724 1,318 1,711 2,064 2,797 3,74525 1,316 1,708 2,060 2,787 3,72526 1,315 1,706 2,056 2,779 3,70727 1,314 1,703 2,052 2,771 3,69028 1,313 1,701 2,048 2,763 3,67429 1,311 1,699 2,045 2,756 3,65930 1,310 1,697 2,042 2,750 3,64640 1,303 1,684 2,021 2,704 3,55160 1,296 1,671 2,000 2,660 3,460

120 1,289 1,658 1,980 2,617 3,373.. 1,282 1,645 1,960 2,576 3,291

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C.5 Limpieza y Mantenimiento

C.5.1 Limpiar y secar completamente el cilindro de prueba de resistividad, despus decada uso, para minimizar la friccin en el dimetro interno.

C.5.2 Inspeccionar con frecuencia las superficies de contacto de los tapones de broncepara observar la corrosin y limpiarlas cuando sea necesario. No se debe aplicarningn lubricante de petrleo a estas superficies.

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