Aislamiento galvánico: Protección de activos ante corrientes parásitas

El aislamiento galvánico representa una herramienta fundamental para la protección de activos industriales expuestos a fenómenos eléctricos no deseados. En instalaciones donde existen sistemas de protección catódica, redes eléctricas de potencia, subestaciones, variadores de frecuencia y estructuras metálicas enterradas, la presencia de corrientes parásitas puede representar un riesgo significativo para la integridad estructural. Comprender cómo funciona el aislamiento galvánico y cómo se integra dentro de una estrategia de control de corrosión por corrientes dispersas es clave para garantizar la confiabilidad operativa y la sostenibilidad de la infraestructura.

¿Qué es el aislamiento galvánico?

El aislamiento galvánico es una técnica de diseño que permite separar eléctricamente dos circuitos con el objetivo de evitar la transferencia directa de corriente continua o alterna no deseada entre ellos. Aunque la energía o las señales pueden transmitirse mediante acoplamientos magnéticos, capacitivos u ópticos, no existe continuidad eléctrica directa. De acuerdo con lo descrito en Wikipedia y en la documentación técnica de Riello UPS, este principio permite bloquear diferencias de potencial en tierra, corrientes inducidas y fenómenos de interferencia eléctrica, protegiendo tanto equipos como personas.

En el ámbito industrial, el concepto trasciende la electrónica y adquiere una dimensión estructural. El aislamiento galvánico aplicado a tuberías, tanques y sistemas enterrados permite controlar trayectorias de corriente que podrían convertirse en celdas electroquímicas activas, generando corrosión acelerada en puntos específicos.

Corrientes parásitas y corrosión por corrientes dispersas

Las corrientes parásitas son flujos eléctricos que circulan por caminos distintos a los previstos en el diseño original de un sistema. Cuando estas corrientes ingresan en una estructura metálica enterrada y posteriormente la abandonan hacia el suelo, se genera un proceso electroquímico localizado conocido como corrosión por corrientes dispersas. A diferencia de la corrosión galvánica tradicional, este fenómeno no depende exclusivamente de la diferencia de potencial entre metales distintos, sino de la existencia de una corriente externa que crea zonas anódicas en el punto de descarga.

Este tipo de corrosión es particularmente crítico porque solo se manifiesta en el punto donde la corriente sale del metal hacia el electrolito, generando pérdida acelerada de material. Puede afectar tuberías de transporte, tanques de almacenamiento, estructuras ferroviarias electrificadas y cualquier activo metálico enterrado que esté próximo a fuentes de corriente continua.

Entre las causas más comunes se encuentran sistemas de protección catódica mal balanceados, corrientes continuas conectadas a tierra, subestaciones mal distribuidas, sistemas de tránsito eléctrico y equipos de soldadura. Incluso un sistema diseñado para proteger contra la corrosión puede, si no se controla adecuadamente, convertirse en fuente de interferencia eléctrica o DC interference.

¿Cómo funciona el aislamiento galvánico en planta?

En planta, el aislamiento galvánico actúa como una barrera estratégica que interrumpe la continuidad eléctrica sin afectar la continuidad mecánica o hidráulica. Esto significa que el fluido puede circular normalmente por una tubería, pero la corriente eléctrica no puede atravesar determinados puntos críticos del sistema.

Esta separación se logra mediante dispositivos como la brida aislante, la junta de aislamiento o las denominadas monolithic isolation joint. También puede emplearse un insulating flange kit cuando se requiere una solución modular que incluya juntas, pernos aislados y arandelas dieléctricas. En sistemas eléctricos auxiliares, el transformador de aislamiento cumple una función complementaria al transferir energía sin conexión galvánica directa entre circuitos.

Cuando se instala correctamente, el aislamiento galvánico impide que una diferencia de potencial en una sección de la planta se propague a otra, reduciendo la posibilidad de que se formen trayectorias de corriente no deseadas. Esta segmentación eléctrica permite delimitar zonas de protección catódica y minimizar la interacción entre activos cercanos.

Mitigación de corrientes parásitas y aislamiento

La mitigación efectiva de corrientes parásitas requiere un enfoque integral. No basta con instalar dispositivos aislantes; es necesario comprender el comportamiento eléctrico del sistema completo. La medición de potenciales estructura-suelo, el análisis de gradientes de voltaje y la cartografía de corrientes de fuga permiten identificar los puntos donde la corriente entra y sale de la estructura.

Una vez identificadas las trayectorias, el aislamiento galvánico puede utilizarse estratégicamente para interrumpir el circuito eléctrico no deseado. En este contexto, la coordinación con el diseño de protección catódica es fundamental. Una protección excesiva puede generar interferencias en estructuras vecinas, mientras que una protección insuficiente no mitigará adecuadamente el proceso corrosivo.

El aislamiento también cumple un rol importante frente a eventos transitorios como overvoltage, lightning o AC fault. Las descargas atmosféricas o fallas de corriente alterna pueden inducir diferencias de potencial significativas que, si no se controlan, podrían dañar componentes o comprometer la integridad estructural.

¿Cómo reducir la corrosión por corrientes parásitas?

Reducir la corrosión por corrientes dispersas implica actuar tanto sobre la fuente de la corriente como sobre la vulnerabilidad del activo. El primer paso consiste en evaluar la calidad de la puesta a tierra y la correcta instalación de sistemas eléctricos. Posteriormente, se debe verificar el desempeño del sistema de protección catódica y ajustar los niveles de corriente aplicada.

La instalación de juntas de aislamiento en puntos estratégicos permite evitar que corrientes externas recorran grandes extensiones de tubería. Asimismo, la utilización de transformadores de aislamiento en equipos eléctricos sensibles reduce la posibilidad de transferencia de fallas hacia estructuras metálicas.

El monitoreo continuo es otro elemento determinante. Sin medición periódica de potenciales y sin evaluación técnica especializada, la corrosión por corrientes parásitas puede confundirse con otros mecanismos, retrasando su mitigación.

¿Cuándo usar bridas aislantes en sistemas CP?

Las bridas aislantes son especialmente recomendables cuando existen múltiples sistemas de protección catódica en proximidad o cuando una tubería atraviesa límites de propiedad, estaciones de bombeo o áreas con diferentes sistemas de puesta a tierra. También resultan críticas en cruces ferroviarios electrificados o en zonas donde existen redes de corriente continua cercanas.

En estos casos, el aislamiento galvánico delimita eléctricamente el sistema protegido y evita que corrientes externas interfieran con el desempeño del CP. Esto mejora la eficiencia energética del sistema y reduce el riesgo de formación de celdas de corrosión por descarga localizada.

Tecnología Fail-Safe y soluciones avanzadas

En aplicaciones industriales complejas, se requieren dispositivos que no solo aíslen eléctricamente, sino que también proporcionen protección ante sobretensiones. Las soluciones desarrolladas por DAIRYLAND, conocidas como El Aislador Galvánico Fail-Safe, combinan aislamiento de corriente continua con capacidad de conducción controlada ante eventos de alta energía. Este enfoque permite mantener la segmentación eléctrica durante operación normal, pero garantiza seguridad frente a descargas atmosféricas o fallas de corriente alterna.

La integración de estas soluciones dentro de una estrategia de mitigación de corrientes parásitas fortalece la resiliencia del activo y reduce la probabilidad de daños catastróficos asociados a fenómenos eléctricos inesperados.

Importancia estratégica en activos críticos

En el contexto actual, donde los activos energéticos y de transporte operan bajo mayores exigencias regulatorias y ambientales, el aislamiento galvánico representa una inversión en confiabilidad. La combinación adecuada de protección catódica, segmentación eléctrica y control de interferencias DC permite maximizar la vida útil de tuberías, tanques y estructuras enterradas.

La gestión moderna de integridad reconoce que la corrosión no es únicamente un fenómeno químico, sino también eléctrico. Controlar las trayectorias de corriente es tan importante como seleccionar un recubrimiento adecuado o aplicar un potencial de protección correcto.

Conclusiones

El aislamiento galvánico es una técnica esencial para proteger activos industriales frente a corrientes parásitas y fenómenos de corrosión por corrientes dispersas. Su implementación adecuada permite controlar interferencias eléctricas, optimizar la protección catódica y mejorar la seguridad operativa frente a eventos transitorios.

Al integrar dispositivos como bridas aislantes, juntas monolíticas y transformadores de aislamiento dentro de un diseño coherente, es posible reducir significativamente los riesgos asociados a DC interference y sobretensiones. Soluciones avanzadas como las propuestas por DAIRYLAND bajo el concepto Fail-Safe demuestran que el aislamiento galvánico no es solo un componente pasivo, sino un elemento estratégico en la protección de infraestructuras críticas.

En un entorno industrial cada vez más electrificado, comprender y aplicar correctamente el aislamiento galvánico es una condición indispensable para garantizar la integridad estructural y la sostenibilidad operativa a largo plazo.

Referencias

1. Wikimedia Foundation. (s.f.). Galvanic isolation. Wikipedia. Recuperado de https://en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_isolation
2. Riello UPS. (s.f.). What is galvanic isolation? Recuperado de https://www.riello-ups.com/questions/50-what-is-galvanic-isolation
3. DAIRYLAND Soluciones: El Aislador Galvánico Fail-Safe