Tecnología de monitoreo remoto para protección catódica de ductos

Introducción

Mantener bajo control la integridad de los ductos de gas, petróleo y agua representa un grave problema técnico, cuando estas infraestructuras se encuentran en zonas remotas de difícil acceso o en entornos urbanos altamente congestionados, únicamente un sistema de monitoreo remoto para protección catódica permite evaluar de forma eficiente su estado y actuar oportunamente en caso necesario.

Si, además, la zona está expuesta a corrientes vagabundas, el reto se vuelve aún más complejo, volviéndose imprescindible contar con un sistema eficiente de monitoreo remoto de protección catódica. No obstante, implementar la solución adecuada permite trabajar con mayor precisión y confianza.

¿En qué consiste el monitoreo remoto de protección catódica?

El monitoreo remoto de protección catódica (MPC) es una técnica que utiliza sensores, software y sistemas de comunicación para supervisar la efectividad de los sistemas de protección catódica (PC) de forma remota, sin la necesidad de inspecciones en el sitio. Esto permite detectar anomalías, fallos y ajustar el sistema de PC de forma remota, optimizando su eficiencia y prolongando la vida útil de las estructuras protegidas con respecto a un sistema tradicional de monitoreo de protección catódica. 

Millones de kilómetros de tuberías metálicas subterráneas, distribuidas por todo el mundo, constituyen corredores esenciales para el transporte de fluidos como derivados del petróleo, gas natural, agua y aguas residuales, entre otros.

Esta infraestructura de redes está constantemente expuesta a amenazas corrosivas, ya sea por el contacto con el suelo circundante o por interacciones eléctricas con instalaciones cercanas, como líneas de transmisión eléctrica, trenes eléctricos o sistemas de protección catódica de otras tuberías adyacentes.

A continuación se presenta el siguiente video cortesía de la empresa MOBILTEX – CorTalk, con tecnología IoT para el monitoreo de forma remota de activos utilizando plataformas de recopilación, transmisión y análisis de datos líderes en la industria. Esto da como resultado una mayor eficiencia operativa, mayor confiabilidad de los datos e integridad de la infraestructura.

Monitoreo y control remoto inalámbrico de sistemas de protección catódica

Uno de los aspectos fundamentales en la operación de sistemas de protección catódica (PC) es asegurar el funcionamiento correcto que garantice una protección que proporcione un control sobre los oleoductos y reducir la incidencia de la corrosión. Actualmente los sistemas propuestos integran la tecnología de la red de sensores inalámbricos (WSN) para recopilar datos potenciales y realizar la transmisión de datos a distancia.

En este sistema, cada WSN recibe los datos del entorno y los reenvía a una unidad terminal remota (RTU). A continuación, cada RTU lo reenvía a su estación base (BS), mediante el monitoreo de datos, con el fin de obtener resultados óptimos, menor retraso de tiempo y alta velocidad para evitar la corrosión.

La monitorización inalámbrica de la protección catódica contribuye a extender la vida útil de los activos, reducir los tiempos de inactividad, disminuir los costos operativos y proteger el medio ambiente frente a fugas y derrames. Además, en muchos sectores, la recopilación y reporte de datos operativos de PC es un requisito normativo.

Aunque la industria del petróleo y gas ha utilizado sistemas de PC durante décadas, la automatización de su monitoreo, recolección de datos y control mediante dispositivos inalámbricos es una incorporación relativamente reciente. Sin esta tecnología, los técnicos deben desplazarse físicamente a cada rectificador y punto de prueba para verificar el funcionamiento y realizar mediciones manuales periódicas del potencial entre la tubería y el suelo.

Actualmente las empresas gestionan extensas redes de ductos, estas inspecciones solo pueden realizarse una o dos veces al año, lo que genera importantes lagunas en los datos. Esto implica que, si un sistema de PC falla, el problema podría pasar desapercibido durante meses, exponiendo la infraestructura a la corrosión. Además del costo y el tiempo involucrado, estas visitas implican riesgos asociados al clima, desplazamientos a zonas remotas y exposición a peligros eléctricos, a su vez el personal especializado debe interrumpir labores de mantenimiento y optimización para dedicarse a inspecciones laboriosas y poco eficientes.

Proceso de transmisión inalámbrica en monitoreo remoto para protección catódica

El proceso de transmisión remota para la protección catódica en ductos, basado en la adquisición, transferencia y análisis de datos en tiempo real mediante redes inalámbricas y plataformas digitales, se representa en la siguiente imagen.

El flujo operativo puede describirse del siguiente modo:

1. Transmisión local: Los datos adquiridos son enviados desde cada unidad de monitoreo (como postes de transmisión) mediante tecnologías inalámbricas (Wi-Fi, LoRa, etc.) o cableadas (Ethernet), hacia un concentrador local o gateway.
2. Enlace de red remota: Desde el concentrador, la información es transmitida a través de una red celular o satelital, dependiendo de la ubicación y cobertura disponible. En la imagen se observa la conexión hacia la nube mediante:
   • Redes celulares (Cellular Network): uso de torres de telecomunicaciones.
   • Enlaces satelitales: alternativa para zonas sin infraestructura terrestre.
3. Almacenamiento y procesamiento en la nube: Los datos se alojan en servidores remotos o plataformas en la nube, donde se procesan utilizando algoritmos analíticos que permiten identificar desviaciones, condiciones críticas o eventos de riesgo.
4. Adquisición de datos en campo: Sensores instalados en puntos clave del sistema de protección catódica (como test points, rectificadores o celdas de referencia) registran parámetros críticos como potencial eléctrico, corriente y estado del sistema.
5. Visualización y control remoto: El personal técnico puede acceder a la información mediante interfaces gráficas en estaciones de monitoreo o dispositivos móviles. Esta visualización en tiempo real permite tomar decisiones oportunas para el mantenimiento o ajuste del sistema CP.

Factores a considerar en la elección de un sistema de monitoreo remoto para PC

Seleccionar un sistema de monitoreo remoto eficiente implica considerar múltiples variables. Un mal funcionamiento no detectado a tiempo puede comprometer seriamente la integridad de la red. Tres factores resultan fundamentales:

• Flexibilidad: estos dispositivos deben ofrecer múltiples opciones de conectividad: comunicación móvil, por cable y satelital, permitiendo su funcionamiento incluso en zonas con cobertura limitada; garantizar acceso rápido, seguro y sencillo a los datos, además deben integrarse sin dificultad con sistemas preexistentes, ampliando su capacidad operativa.
• Mantenimiento: Los sistemas modernos mediante la tecnologías como el Digital Twin (gemelo digital), que replica virtualmente la instalación en tiempo real, permiten monitorear continuamente el estado estructural y simular escenarios operativos. la integracion de datos de monitoreo remoto, condiciones meteorológicas, se pueden anticipar fallos, optimizar operaciones y aplicar mantenimiento predictivo. Lo permite: Minimizar paradas no planificadas, asignar recursos de mantenimiento de forma estratégica y aumentar la seguridad operativa.
• Mantenimiento: Los sistemas modernos mediante tecnologías como el Digital Twin (gemelo digital), que replica virtualmente la instalación en tiempo real, permiten monitorear continuamente el estado estructural y simular escenarios operativos. La integración de datos de monitoreo remoto, condiciones meteorológicas, se pueden anticipar fallos, optimizar operaciones y aplicar mantenimiento predictivo. Lo permite: Minimizar paradas no planificadas, asignar recursos de mantenimiento de forma estratégica y aumentar la seguridad operativa.

¿Cuáles son las ventajas del monitoreo remoto de protección catódica?

La importancia del monitoreo remoto radica en sus beneficios; los cuales, se exponen a continuación:

• Mediciones en tiempo realo: Un sistema avanzado permite realizar mediciones cada segundo, durante todo el día, los 365 días del año, captando detalles imposibles de obtener mediante inspecciones manuales.
• Detección precisa de anomalías: El análisis de datos permite identificar rápidamente fallas específicas: desde la inactividad de un rectificador hasta la variación en la resistencia de un ánodo o daños en drenajes unidireccionales, agilizando las intervenciones correctivas y permite optimizar los programas de mantenimiento.
• Mitigación de interferencias eléctricas: En zonas afectadas por corrientes vagabundas, el monitoreo remoto continuo permite captar condiciones críticas que podrían pasar desapercibidas en inspecciones breves. Medir simultáneamente potencial ON, IR-free y corrientes alternas es clave para evaluar la conformidad normativa y la eficacia de dispositivos de mitigación.

Innovaciones tecnológicas en el monitoreo remoto de PC

Las nuevas tecnologías inalámbricas permiten visualizar múltiples variables, automatizar análisis y generar alarmas. Cuanto más sofisticado el sistema, mayor será la calidad de los datos obtenidos y más eficiente la gestión del sistema de PC, reduciendo inspecciones presenciales a las estrictamente necesarias.

Sistemas como WebProCat de Automa, en conjunto con dispositivos de ultrabajo consumo energético, permiten hasta 48 meses de operación continua sin alimentación externa.

La digitalización ha transformado profundamente la implementación y gestión de los sistemas de PC. Sensores inteligentes, sistemas SCADA y análisis en tiempo real mejoran la precisión del monitoreo. El uso de drones y robots submarinos facilita inspecciones en zonas inaccesibles, reduce riesgos y previene fallas costosas.

Empresas como Mobiltex integran tecnologías IIoT (Internet Industrial de las Cosas) para extender la vida útil de los activos, preservar la seguridad pública y minimizar el impacto ambiental. Equipos como el RMU2 permiten una supervisión constante de ductos de agua y combustibles, incluso más allá de la corrosión. A continuación se presentan los productos en trasmisión remota de esta empresa donde puedes apreciar como funcionan.

Tecnologías avanzadas de monitoreo remoto e integraciones inteligentes

Además del uso de unidades de adquisición instaladas en sitios críticos, el sistema actual de monitoreo remoto ha evolucionado hacia soluciones altamente integradas con capacidades de transmisión en tiempo real. Estas tecnologías permiten:

• Sincronización de lecturas ON/OFF para mediciones instantáneas de potencial de estructura.
• Control remoto de rectificadores, incluyendo ajuste de voltaje/corriente y programación de interrupciones sincronizadas.
• Alertas automáticas por desviaciones en los potenciales de protección, fallos de comunicación, pérdida de alimentación o accesos no autorizados.
• Acceso desde plataformas web seguras, con visualización de tendencias, informes personalizables y compatibilidad con normativas internacionales (como NACE SP0187 y SP0502).

El sistema puede operar tanto en modo unidireccional (lectura) como bidireccional (lectura y control), utilizando comunicaciones celulares, satelitales o de largo alcance, lo que lo convierte en una herramienta esencial para operadores que gestionan redes de ductos dispersas geográficamente.

Conclusiones

La protección catódica sigue siendo una barrera fundamental contra la corrosión en ductos y tuberías enterradas, pero su eficacia depende directamente del control operativo continuo. La implementación de sistemas de monitoreo remoto para protección catódica transforma el mantenimiento reactivo en una estrategia predictiva, minimizando fallas, optimizando recursos y extendiendo la vida útil de los activos.

En una era donde la conectividad y los datos son estratégicos, adoptar tecnologías avanzadas de monitoreo no es una opción, sino una necesidad. Las compañías que integran soluciones inteligentes en sus programas de integridad no solo cumplen con las normativas, sino que también lideran en eficiencia, sostenibilidad y confiabilidad operativa.

¿Está tu infraestructura lista para dar el siguiente paso? El monitoreo remoto ya no es el futuro, es el estándar.

Referencias

1. NACE International. (2018). SP0169-2013: Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems. Houston, TX: NACE.
2. Revie, R. W., & Uhlig, H. H. (2008). Corrosion and Corrosion Control (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley.
3. Villalobos, J. R., & Cornejo, J. M. (2021). Monitoreo remoto en sistemas de protección catódica: fundamentos, tecnologías y aplicaciones. Revista de Integridad de Activos, 9(3), 45–58.
4. Yan, X., Wu, M., & Zhang, W. (2020). Remote Monitoring Systems for Cathodic Protection: State-of-the-Art Review. Journal of Pipeline Engineering, 19(2), 85–93.