Estudio de la protección catódica del Buque Hospital “Esperanza del mar”

Abstract

El siguiente trabajo se presentará en la Escuela Técnica Superior de Náutica como Trabajo Fin de Máster, al objeto de obtener el título de Máster en Ingeniería Marina. Trata sobre la corrosión y la protección catódica en buques, centrándose en el estudio comparativo de los costos y la eficiencia de los métodos de protección disponibles. Este estudio analiza los efectos de la corrosión en estructuras navales, abordando su definición, causas y clasificación según su naturaleza electroquímica y física. Se detallan los distintos tipos de corrosión que pueden afectar a un buque, tales como la corrosión galvánica, por aireación diferencial, por picadura, intergranular y microbiológica, entre otras. Puesto que uno de los métodos anticorrosivos empleados en el sector naval es la protección basada en técnicas electroquímicas, en particular, la protección catódica, que se basa en controlar el potencial del metal a proteger, llevándolo a zona de inmunidad electroquímica con ayuda de una fuente que suministre electrones. Existen dos técnicas para ello: 1. Protección mediante ánodos de sacrificio, se utilizan metales más reactivos (como zinc, aluminio o magnesio) que se corroen en lugar de la estructura principal. 2. Protección mediante corriente impresa, que aplica una corriente eléctrica externa para minimizar la corrosión. Para ilustrar la aplicación práctica de estos métodos, se realiza un estudio detallado de costos en el buque hospital "Esperanza del Mar". Se analiza la eficiencia y viabilidad económica de ambos sistemas de protección catódica, teniendo en cuenta la disposición de los ánodos, su vida útil estimada y los costes asociados al mantenimiento. Se realiza una comparativa integral entre la inversión inicial y los beneficios operativos a largo plazo, considerando la prolongación de la vida útil del casco y la reducción del mantenimiento, con el objetivo de aportar un análisis técnico-económico que respalde la toma de decisiones en el ámbito de la protección contra la corrosión en buques, favoreciendo su seguridad y eficiencia operativa.

The following work will be presented at the Escuela Técnica Superior de Náutica as a Master’s Final Project in order to obtain the master’s degree in marine engineering. It focuses on corrosion and cathodic protection in ships, with an emphasis on a comparative study of the costs and efficiency of the available protection methods. This study analyzes the effects of corrosion on naval structures, addressing its definition, causes, and classification according to its electrochemical and physical nature. It details the different types of corrosion that can affect a ship, such as galvanic corrosion, differential aeration corrosion, pitting, intergranular, and microbiological corrosion, among others. Since one of the anticorrosive methods used in the naval sector is protection based on electrochemical techniques, particularly cathodic protection—which is based on controlling the potential of the metal to be protected by bringing it into the zone of electrochemical immunity with the help of a source that supplies electrons—two techniques exist for this purpose: 1. Protection using sacrificial anodes, where more reactive metals (such as zinc, aluminum, or magnesium) corrode instead of the main structure. 2. Protection using impressed current, which applies an external electric current to minimize corrosion. To illustrate the practical application of these methods, a detailed cost study is carried out on the hospital ship "Esperanza del Mar". The efficiency and economic viability of both cathodic protection systems are analyzed, considering the arrangement of the anodes, their estimated service life, and the associated maintenance costs. An integral comparison is made between the initial investment and the long-term operational benefits, considering the extension of the hull’s service life and the reduction in maintenance, with the aim of providing a technical-economic analysis that supports decision-making in the field of corrosion protection in ships, thus enhancing their safety and operational efficiency.