Protección integral en refinerías
este tipo de estructuras no representen riesgo de producir ignición al paso de la corriente de rayo a lo largo del cuerpo de la estructura que comprometa la integridad física de la estructura, el proceso y su entorno. Las dimensiones y materiales que pueden ser considerados como terminales aéreas se enumeran en las tablas 2 y 3. Protección de tanques En la figura 3 se muestra la protección de un tanque metálico de 40 m de diámetro cuyas paredes funcionan como conductor de bajada debido a sus espesores y el diseño de pararrayos; las dimensiones del techo no permiten que funcione como elemento de captura del rayo. Obsérvese cómo el sistema de tierra consiste en un anillo perimetral con electrodos de puesta a tierra interconectados a las paredes del tanque. Conclusiones La protección integral contra descargas atmosféricas es un requisito normativo a la hora de proyectar cualquier instalación, pero más aún cuando existen sustancias con peligro de explosión. Es importante, desde la etapa de proyecto, conciliar especialidades de estructura e ingeniería eléctrica de manera que se evalúe cómo debe interactuar el sistema de puesta a tierra con la cimentación y el sistema de pararrayos con la propia estructura, por ejemplo vigas y columnas. Tabla 1. Magnitudes de corriente de rayo y probabilidad de incidencia 1% de los rayos exceden
200 kA
10% de los rayos exceden
80 kA
50% de los rayos exceden
28 kA
90% de los rayos exceden
8 kA
98% de los rayos exceden
3 kA
Tabla 2. Materiales y dimensiones mínimas de las terminales aéreas Material
Sección transversal (mm2)
Cobre
35
Aluminio
70
Acero inoxidable
50
Nota: para el acero inoxidable tipo aleación 304.
Tabla 3. Dimensiones mínimas de los conductores de bajada Material
30
Sección transversal (mm2)
Acero
50
Cobre
16
Aluminio
25
Figura 3. Tanque de 40 m diámetro de protección integral.
u Las áreas de procesos se caracterizan por tener estructuras metálicas muy altas. Este tipo de estructuras están construidas con elementos metálicos con un espesor mayor de 5 mm, lo que les permite aplicar el criterio de autoprotección. Sin embargo, pueden existir elementos metálicos sobre o alrededor de estas estructuras que no cumplan con el requisito de espesor, por lo que deben instalarse terminales aéreas de intercepción que utilicen el mismo cuerpo de la estructura como conductor de bajada, para evitar la incidencia directa de rayos sobre los elementos metálicos más sensibles. El uso de materiales como el acero en los sistemas de tierra es un elemento novedoso en el mercado mexicano, está aprobado por normas nacionales e internacionales, que brinda la ventaja de no generar par galvánico y controla la corrosión; el cobre es un material con fluctuaciones de precio en el mercado. Cuando se usan estructuras metálicas como elementos de autoprotección, deben cumplirse las secciones mínimas para la conducción de rayo, y comprobarse su continuidad eléctrica con el sistema de puesta a tierra. Recuérdese que un sistema de captación de rayo está formado por elemento de captura (pararrayos o elemento estructural que cumpla las dimensiones), conductor de bajada o elemento estructural y sistema de puesta a tierra (elemento a donde va a drenar toda la energía del fenómeno natural conocido por rayo) ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org
IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 624 ocubre de 2021
