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Protección catódica y gestión de redes: para saber más

Tommaso Russo, Área Product Manager de la División Comercial de AUTOMA
De la presentación “Una solución para la cuantificación y la reducción de las emisiones de metano”
SMART GRID DAYS 2025, 8 – 9 de octubre 2025.

Monitorear y reducir las emisiones de manera eficiente es una necesidad imperiosa no solo desde el punto de vista ambiental sino también normativo.

El Reglamento (UE) 2024/1787 marcó un punto de inflexión para el sector energético. Por primera vez, la reducción de las emisiones de metano se convierte en una obligación estructurada, con plazos precisos y requisitos que afectan a toda la cadena del gas: transporte, distribución, almacenamiento y regasificación.

Sin embargo, el marco normativo se está desarrollando en un contexto complejo. Los plazos se acercan, los cumplimientos crecen y no todos los instrumentos técnicos en apoyo del Reglamento están aún plenamente disponibles. Los operadores se encuentran así en condiciones de tener que tomar decisiones operativas y de inversión en un escenario en evolución, donde la incertidumbre normativa se suma a las dificultades prácticas de medir, cuantificar y reducir las emisiones de manera eficaz.

Es precisamente en este contexto que emerge una necesidad clave: disponer de soluciones que permitan pasar de estimaciones teóricas y campañas esporádicas a un control continuo, fiable y utilizable también en perspectiva de conformidad futura.

De la detección a la gestión de las emisiones: los límites de los enfoques tradicionales

Hoy la investigación de las pérdidas de metano se basa principalmente en campañas LDAR realizadas con OGI cámaras y detectores portátiles FID. Instrumentos fundamentales, pero que presentan limites estructurales.

En primer lugar, la frecuencia de las detecciones es limitada: el programa LDAR (Leak Detection And Repair) tiene frecuencias trimestrales o incluso semestrales, y las pérdidas pueden producirse durante esos intervalos. 

Otro límite importante es el error humano: el operador podría cometer errores al detectar las pérdidas o no detectarlas todas. Por último, pero no menos importante, la accesibilidad de los componentes también puede ser un problema: a menudo las estaciones presentan configuraciones bastante complejas y, por lo tanto, los componentes con alto índice de pérdida pueden no ser detectados.

También la cuantificación de las emisiones, a menudo basada en factores de emisión genéricos e inventarios no siempre actualizados, devuelve un cuadro aproximado que tiende a subestimar las pérdidas reales. Este enfoque puede resultar cada vez menos adecuado a la luz de los nuevos requisitos normativos que requieren datos más representativos y verificables.

En lo que respecta a la reducción, las soluciones disponibles a menudo exigen compromisos operativos: sustitución de componentes con impacto en la continuidad del servicio, reducción de la presión de funcionamiento con el riesgo de no satisfacer la demanda de red, o intervenciones difíciles o imposibles en pérdidas inaccesibles. En ausencia de componentes con pérdida cero, resulta evidente que el problema no se puede resolver con un único enfoque.

MethanEye: monitorear y cuantificar para decidir mejor

MethanEye nace con un objetivo preciso: proporcionar a los operadores un instrumento confiable para el monitoreo continuo y la cuantificación de las emisiones de metano, convirtiendo una obligación normativa en una oportunidad de control y optimización.

El dispositivo incluye un sensor de CH₄ capaz de detectar las concentraciones en ppm y convertirlas en emisiones expresadas en kg/año, de acuerdo con los requisitos normativos. Gracias al diseño compacto y la instalación en la zona ATEX 0 (metano y hidrógeno), MethanEye se puede colocar directamente cerca de la fuente, interceptando incluso las pérdidas difícilmente accesibles.

La alimentación flexible – de red, panel solar o batería – permite la instalación incluso en contextos remotos, garantizando un monitoreo casi continuo (montaje cada 30 segundos) o configurable según las necesidades operativas y la duración requerida. El resultado es un flujo constante de datos que reduce la incertidumbre y apoya las decisiones basadas en evidencias reales, no en estimaciones.

MethanEye puede integrarse fácilmente con PLC, G5P Automa y sistemas SCADA existentes, o bien funcionar en modo stand-alone gracias al módem integrado. Esta flexibilidad lo hace adecuado tanto para nuevas instalaciones como para la adaptación de instalaciones existentes.

Una soluzione per la quantificazione e la riduzione delle emissioni di metano methaneye
Una soluzione per la quantificazione e la riduzione delle emissioni di metano methaneye (1)

Reducir las emisiones sin comprometer la red: GOLEM-ZERO

Medir y cuantificar es fundamental, pero no es suficiente. La reducción de las emisiones también pasa por una gestión más inteligente de las condiciones operativas. GOLEM-ZERO nace precisamente para responder a esta necesidad.

Se trata de un regulador inteligente capaz de regular dinámicamente la presión de red en función de las condiciones reales de demanda, evitando fenómenos de sobrepresión que contribuyen al aumento de las pérdidas. Se puede instalar en modo Plug&Play, sin necesidad de interrupción del servicio; el sistema es aplicable a cualquier modelo de regulador y se puede integrar fácilmente en las ERM primarias y las ERM secundarias existentes gracias a adaptadores diseñados a medida. Además, GOLEM-ZERO funciona de forma autónoma gracias a un sistema de inteligencia integrada, reduciendo la necesidad de intervenciones manuales.

Reducir las sobrepresiones sin comprometer el servicio

El principio de funcionamiento de GOLEM-ZERO se basa en una regulación por bandas de caudal. El sistema divide el campo de funcionamiento de la red en diferentes bandas operativas, a cada una de las cuales se le asigna una presión objetivo optimizada en función de la demanda.

Las bandas están diseñadas parcialmente superpuestas para evitar oscilaciones continuas de la presión al variar el caudal. La presión objetivo solo se modifica cuando el caudal sale de la banda operativa de referencia, garantizando estabilidad de funcionamiento y continuidad del servicio.

Una soluzione per la quantificazione e la riduzione delle emissioni di metano golem zero


Esta lógica permite a GOLEM-ZERO adaptarse automáticamente a las diferentes condiciones operativas – diarias, semanales y estacionales – evitando fenómenos de sobrepresión innecesarios. Los beneficios también se reflejan en el frente ambiental: estudios basados en modelos del GERG (European Gas Research Group) muestran reducciones de emisiones de hasta un 12,5 % en invierno y hasta un 14,5 % en verano.

Una soluzione per la quantificazione e la riduzione delle emissioni di metano golem zero inverno

Una respuesta concreta a un problema real

La sinergia entre MethanEye y GOLEM-ZERO representa una respuesta concreta a los retos planteados por el Reglamento UE 2024/1787. No solo permite monitorear, cuantificar y reducir las emisiones de metano, sino que también ofrece a los operadores una herramienta para abordar con mayor conciencia un contexto normativo en evolución, reduciendo el riesgo operativo y respaldando el cumplimiento normativo futuro.

Por Cristiano Fiameni, Director Técnico del Comité Italiano del Gas
De la ponencia “Methane Emissions: la evolución de la normativa”
SMART GRID DAYS 2025, 8 – 9 de octubre 2025.

El tema de las methane emissions es algo que no podemos dejar de abordar, ya que se ha publicado el Reglamento (UE) 2024/1787 sobre la reducción de las emisiones de metano en el sector energético. Veremos, por lo tanto, las directrices sobre las cuales se ha desarrollado la actividad durante 2025 y las perspectivas que podemos vislumbrar en la fase de aplicación de este Reglamento, que es particularmente complejo.

Las críticas operativas del Reglamento sobre las Methane Emissions

El Reglamento fue publicado en julio de 2024 y entró en vigor el 4 de agosto del mismo año. Es importante subrayar esta fecha, porque a partir de ese momento ha tenido origen una serie de plazos relevantes.

Esta disposición tiene la particularidad de ser realmente muy invasiva. De hecho, no solo fija los objetivos sino también traza el camino, dejando poco espacio al sector técnico y provocando dificultades desde el punto de vista operativo, ya que presenta fuertes limitaciones sobre las modalidades que, inevitablemente, chocan con las necesidades prácticas de los operadores.

Como ya se ha dicho, el principal objetivo de la introducción del Reglamento es reducir las emisiones; a tal fin, estas deben ser buscadas, encontradas, cuantificadas, verificadas y reparadas. Esto se aplica a toda la cadena de suministro de gas: transporte, distribución, almacenamiento y regasificación.

Por un lado, el hecho de cubrir toda la cadena es positivo. Pero por otro lado, siendo esta última muy diversificada, los instrumentos a utilizar deberían ser adecuados a cada porción de la cadena. En la realidad de los hechos, sin embargo, el Reglamento es de talla única, y dispone un único modo de operar independientemente de si se debe intervenir en una planta de regasificación o en una red urbana distribuida en una ciudad de millones de habitantes. Los requisitos y las modalidades de intervención requeridas son, por lo tanto, las mismas, y este es el nudo del cual emergen las críticas aplicativas del Reglamento 2024/1787.

Los cumplimientos del Reglamento

Desde la entrada en vigor de la disposición sobre las Methane Emissions hay diversos cumplimientos: algunos son a cargo de los Estados miembros, mientras que otros son a cargo de los operadores o de la Comisión.

En cuanto a los Estados miembros, diversos países europeos aún no han concluido la actividad de nombramiento de la autoridad competente. Italia, por otro lado, ya ha presentado un DDL y ha puesto a disposición correos electrónicos oficiales por parte del MASE (Ministerio del Medio Ambiente y de la Seguridad Energética), a los que los operadores pueden hacer referencia para las comunicaciones.

También los operadores involucrados, como se dijo, tienen algunos deberes: en agosto de 2025, por ejemplo, debían presentar el primer informe sobre la búsqueda de fugas (LDAR) del año anterior, y también debían cuantificar las emisiones, utilizando factores de emisión genéricos. Esto significa que también se podían hacer evaluaciones más precisas, pero el mínimo requerido era el uso de valores de literatura de los factores de emisión aplicados a sus propios activos.

El Ministerio ha comunicado que gran parte de los operadores ha podido cumplir con esta obligación. Sin embargo, habrá problemas en los próximos meses, porque a partir de febrero de 2026 los operadores deberán presentar otro informe utilizando factores de emisión específicos para su activo. Esto requiere que los operadores realicen una importante actividad de evaluación de sus activos, y de cómo reportar estos datos a factores que tengan una colocación realista en su sistema. Todo esto no es sencillo así que habrá dificultades.

En 2027, en cambio, los operadores deberán presentar un informe reportando tanto la cuantificación de las emisiones sobre sus activos, como la verificación entre las medidas realizadas en tierra y los resultados en la atmósfera, es decir, la reconciliación. Un desafío bastante ambicioso para el sector, dado que el Reglamento ha presentado los requisitos sin que aún estuvieran disponibles todos los instrumentos.

Las normas técnicas de apoyo

Otra cuestión que hay que tener en cuenta son los instrumentos, es decir, las normas técnicas que respaldan la disposición. De hecho, el Reglamento no solo prevé que existan normas técnicas que respalden esta actividad, sino que también prevé que dichas normas puedan ser reconocidas por la Comisión Europea como instrumentos de aplicación. El organismo que redacta las normas es el CEN (Comité Europeo de Normalización), al que participan varios países europeos, entre ellos Italia.

Sin embargo, existen aspectos críticos en este proceso. El primer aspecto es que para redactar las normas se necesita una solicitud específica por parte de la Comisión (standardization request). Esta solicitud fue presentada en 2024 y se tardó un tiempo considerable en llegar a una conclusión. Las últimas noticias nos dicen que la fase técnica de confrontación entre la Comisión y el CEN ha concluido, y que pronto se llegará a la firma del contrato. Dado que el contrato prevé tres años para redactar las normas, podríamos tenerlas antes de finales de 2028. Por lo tanto, nos encontramos ante una asimetría: los requisitos más estrictos se aplicarán a partir de 2027, mientras que las normas probablemente entrarán en vigor a principios de 2028. Esto representa un primer problema.

El segundo problema es que el Reglamento se ha encargado de determinar con precisión también los requisitos técnicos, lo que se ha convertido en un obstáculo. De hecho, el Reglamento prevé que la Comisión publique un acto delegado en el que se indiquen los MDL (Minimum Detection Limit) sobre las tecnologías y que también proporcione indicaciones sobre los límites para realizar la prelocalización. El punto es que estos valores aún no se han definido.

En 2025 se publicó un primer documento de consulta para las partes interesadas que debería haber sido la base para producir uno posterior. La fecha límite era el 5 de agosto de 2025, pero no se cumplió. Por lo tanto, nos enfrentamos a una doble criticidad: la primera se refiere a normas técnicas no disponibles debido a los retrasos en la emisión de los documentos previstos por parte de la Comisión; la segunda se refiere al aspecto práctico relacionado con los operadores. Estos últimos, de hecho, tienen obligaciones que no pueden posponer y, para cumplir con ellas, deben realizar actividades sobre el terreno que requieren inversiones en tecnologías e instrumentos.

Por lo tanto, hay que considerar que también hay inversiones realizadas «a ciegas», esperando que las mejores prácticas industriales sean consideradas en este acto delegado y que, en consecuencia, tales inversiones sean reconocidas como válidas. Desafortunadamente, es un momento de gran incertidumbre.

Las actividades realizadas hasta ahora y los próximos pasos previstos

¿Qué hemos hecho mientras tanto? CIG, a través de los expertos que los socios han puesto a disposición, ha participado en las actividades y ha aportado su contribución llevando la posición italiana a las mesas europeas.

A nivel europeo, cabe destacar la contribución de Marcogaz, la asociación internacional sin ánimo de lucro que representa a la industria del gas europea que ha elaborado unas directrices para la aplicación del Reglamento. Estas directrices proporcionan indicaciones sobre los aspectos principales e introducen dos elementos útiles para los operadores. En primer lugar, se proporcionan diagramas ejemplificativos del proceso a seguir en conformidad con el Reglamento; además de esto, se introduce un capítulo sobre el tema de los costos-beneficios de la actividad que se realiza: la actividad de reparación de la fuga no debe causar un daño ambiental superior al provocado por la fuga misma.

Este primer documento proporciona algunas indicaciones generales que nos permiten suponer que este concepto será retomado en la solicitud de estandarización que la Comisión presentará al CEN. Si así fuera, el CEN podrá desarrollar un capítulo dedicado a las indicaciones para los operadores sobre los casos en que «el juego no vale la pena». Sobre todo para quienes operan en el sector de la distribución, contar con indicaciones de este tipo es muy importante, ya que las cifras en juego son realmente significativas

Marcogaz en 2024 publicó directrices sobre la parte de Venting & Flaring y comentó de manera puntual el primer documento de consulta sobre los límites propuestos por la Comisión que, en algunos casos, eran considerados poco realistas para algunos tipos de aplicación. De hecho, hay tanto tecnologías consolidadas como tecnologías modernas, pero hay que asegurarse de que no haya una única forma de operar: es necesario adoptar un enfoque neutral para obtener el resultado deseado.

En vista de la solicitud de la Comisión, el CEN ha decidido no publicar el borrador del proyecto sobre el MRV (Monitoreo, Reporte, Verificación), iniciado en 2022, sino utilizarlo como base técnica para desarrollar las normas en curso. El comité técnico europeo CEN/TC 234 está desarrollando, en paralelo, tres normas para apoyar la implementación del Reglamento:

  • La primera es sobre la cuantificación de las fugas y los informes asociados – MRV (art. 12).
  • La segunda es sobre la LDAR (Leak Detection and Repair) (art.14).
  • La tercera es sobre el Venting & Flaring (art. 15, art. 16).

Por lo tanto, el CEN ya ha preparado borradores que, para poder ser desarrollados y enviados a consulta pública, necesitan de los dos documentos que hemos mencionado en los apartados anteriores: la solicitud de normalización y el acto delegado.

Por último, en el ámbito del CIG se ha trabajado en la redacción de una guía nacional que, respetando los requisitos legales, conduzca a la aplicación práctica del Reglamento para el sector de la distribución, tratando de «conciliar» las obligaciones de la disposición con las prescripciones de ARERA (Autoridad Reguladora de la Energía, las Redes y el Medio Ambiente de Italia).

La actividad se concluyó en noviembre de 2025 y se presentó de manera preliminar al MASE.

El Comité Italiano del Gas, fundado en 1953, tiene como objetivo mejorar la seguridad y la eficiencia en el uso de los gases combustibles. En 1960 se unió al UNI, el organismo nacional italiano de normalización, convirtiéndose así en el organismo oficial italiano para la unificación normativa en el sector del gas combustible.

Como asociación que incluye miembros institucionales y no institucionales, el CIG cubre con sus socios toda la cadena, desde la importación de gas hasta el transporte, la distribución, el almacenamiento, el uso, los equipos, los dispositivos y las instalaciones.

La mejora del biogás en biometano es un proceso tecnológico que convierte el biogás producido a partir de fuentes renovables, como el estiércol del ganado o la biomasa agrícola, en biometano, apto para su inyección en la red de gas natural.

Se trata de un complejo proceso de purificación cuyo objetivo es aumentar la calidad del biogás eliminando las impurezas y el CO₂ que contiene. El metano resultante se recoge, se comprime y se denomina biometano.

El biometano generado mediante el proceso de mejora es químicamente comparable al gas natural y puede introducirse en las infraestructuras existentes y utilizarse junto con otras fuentes para satisfacer la demanda energética.

Por el momento, la producción de biogás y su conversión en biometano sigue siendo muy inferior a la capacidad de inyección de las estaciones de regulación y medida (ERM).

Además, esta cantidad es variable en función de las circunstancias de los procesos de producción y conversión.

Actualmente, el operador de distribución de gas está obligado a garantizar la prioridad de inyección al productor de biometano. Por lo tanto, el sistema siempre debe inyectar biometano a la red cuando disponga de biometano apto para la inyección, que tiene preferencia sobre otras plantas de gas natural conectadas a la misma red.

Sin embargo, existen diferentes escenarios que pueden ocurrir durante el proceso de inyección. ¿Qué puede ocurrir?

Posibles escenarios durante la inyección de biometano

Cuando se produce biogás y la planta de upgrading mantiene un suministro regular de biometano tanto en cantidad como en calidad, teóricamente no hay obstáculos para el funcionamiento normal del sistema de inyección.

Pero también pueden surgir situaciones que impliquen cuestiones críticas, como:

  • La presión medida en la entrada del regulador aumenta progresivamente debido al aumento de la producción de biometano en el sistema de upgrading. En este caso, el riesgo es que se produzca un fenómeno de sobrepresión.
  • El caudal del sistema de upgrading supera el caudal máximo de biometano permitido, es decir, el productor inyecta más biometano del acordado contractualmente con el distribuidor de gas. Esta condición no suele suponer ningún riesgo para la seguridad de la planta, pero tiene consecuencias económicas para el productor que incurre en sanciones o penalizaciones previstas en el contrato por superar los límites de emisión.
  • El biometano del sistema de upgrading no tiene presión suficiente para superar la presión de la red que, en este caso, es alta debido a la reducción de la demanda o a una condición de contrapresión. Aunque la producción sea regular, la presión de la red dificulta la inyección, lo que puede provocar la parada del sistema.
  • La presión de la red aumenta temporalmente debido a la disminución del consumo. En estas condiciones, la presión de la red podría alcanzar el valor de consigna del regulador, provocando así la interrupción de la inyección.
  • El biometano procedente del sistema de upgrading no cumple los parámetros de calidad exigidos.Por lo cual, se produce un problema en el sistema/equipo (alarmas de seguridad, alarmas de prevención, averías, fallo de alimentación) que obliga a parar la planta.

La solución AUTOMA para superar situaciones críticas

Para evitar los problemas asociados a los posibles escenarios críticos que acabamos de ver, en AUTOMA hemos diseñado e implantado un sistema capaz de optimizar la inyección de biometano en la red de gas natural y garantizar la prioridad de inyección al productor, independientemente de las fluctuaciones horarias de producción, caudal, presión y demanda en la red.

Se trata del sistema de regulación dinámica GOLEM-ZERO que combina una electrónica avanzada con un actuador electromecánico. GOLEM-ZERO desplaza el tornillo de ajuste deun regulador de presión neumático estándar, convirtiéndolo en un regulador inteligente.

La tecnología GOLEM se basa en un servomecanismo de acoplamiento mecánico que interactúa directamente con los pilotos de los reguladores de presión, apoyada por un avanzado sistema electrónico. Gracias a la inteligencia integrada enel sistema, GOLEM-ZERO puede funcionar de forma autónoma y ajustarse dinámicamente a las condiciones de contorno reales, reduciendo así la necesidad de intervención manual in situ.El sistema es aplicable a cualquier modelo de regulador y puede integrarse fácilmente en las ERM existentes, gracias a adaptadores diseñados a medida.

La alimentación puede suministrarse a través de la red eléctrica, pero también mediante un sistema fotovoltaico. Además de los controles de seguridad a nivel lógico, durante la fase de desarrollo – tanto en laboratorio como en el campo –, se implantaron sistemas de seguridad mecánicos y electromecánicos para evitar problemas con posibles bloqueos del tornillo de ajuste del piloto y, en general, con las lógicas implantadas.

El sistema se gestiona manual y remotamente a través de cualquier software SCADA o WebPressure (una suite desarrollada por AUTOMA específicamente para la industria), y funciona en modo totalmente automático, actuando dinámicamente sobre el punto de consigna del regulador según lógicas predefinidas. El sistema GOLEM-ZERO se comunica localmente con el GOLIAH5P (G5P), es decir, una RTU AUTOMA, o con cualquier PLC/RTU a través del protocolo Modbus en un puerto RS485.

Gracias a GOLEM-ZERO, la gestión de la inyección de biometano se realiza en tiempo real, a distancia y de forma automatizada. El sistema optimiza las actividades operativas diarias, garantizando al mismo tiempo una perspectiva de éxito a largo plazo para la planta.

Cuando hay demanda de gas de la red, el tiempo de inactividad en el que no se puede inyectar biometano debido a fluctuaciones en la producción suelen ser aproximadamente de un 10 – 12% de las horas anuales.  Con GOLEM-ZERO, estas interrupciones se reducen de un 70 – 80%, lo que permite inyectar hasta un 6 – 8% más de biometano a lo largo del año.

Además, las intervenciones de balanceo en el campo, no planificadas pero necesarias para garantizar la prioridad de inyección, disminuyen hasta un 35%, lo que se traduce en menores costes operativos.

AUTOMA diseña y produce soluciones de hardware y software innovadoras y Made in Italy para el monitoreo y el control remoto en los sectores del petróleo, el gas y el agua.

Nacimos en 1987 en Italia, y hoy más de 50.000 dispositivos Automa están instalados en más de 40 países en el mundo.

¿Quieres garantizar una inyección prioritaria e ininterrumpida de biometano y maximizar el tiempo de actividad para la alimentación de la red?

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De la ponencia “La evolución de la red de distribución”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 de Septiembre de 2024.

Centria es un distribuidor urbano que opera en 16 provincias principalmente de la región Toscana, en Italia, pero con algunas excursiones en las regiones Puglia y Umbría, y tiene colaboraciones con otras empresas en la zona de Grosseto (región Lazio). Dispone de aproximadamente 6.000 km de gasoductos, gestionados principalmente a media y baja presión, y más de 400.000 clientes.

Desde siempre, Centria se pregunta si es posible contribuir a la descarbonización. Hoy en día, la protección catódica también se plantea esta pregunta. El distribuidor desea hacer su trabajo más eficiente y avanzado, a pesar de ofrecer un servicio que consume mucha energía.

En este caso, la tecnología viene al rescate: los estudios de caso que presentamos son dos ejemplos de intervenciones realizadas en la protección catódica de dos instalaciones de distribución urbana a corriente impresa. En ambos casos se instaló un dispositivo G-POWER de AUTOMA en sustitución del rectificador que estaba en funcionamiento anteriormente: en el primer caso, G-POWER reemplazó el único rectificador del sistema, mientras que en el segundo reemplazó uno de los dos rectificadores.

Caso 1: La situación inicial y la solución AUTOMA

El sistema se encuentra en el municipio de Montale, en la provincia de Pistoia. Está equipado con 13 km de tuberías, de las cuales aproximadamente el 50% son de media presión yel 50% de baja presión, y de un solo rectificador de protección catódica, que funciona a potencial constante, con corriente de base.

La regulación se realizó con el potencial Eon porque era la única forma en que ese rectificador podía funcionar, es decir, con un potencial de -2,8 V correspondiente a aproximadamente un Eoff de -1,1 V. La corriente de base era de 1,30 A que debía suministrar constantemente incluso en condiciones de potencial inferior al requerido. La corriente suministrada variaba mucho porque es un sistema muy interferido. La variación iba de 7 A a 12 A, con un valor medio de aproximadamente 10,5 A.

La extensión kilométrica del sistema es bastante elevada, por lo que se parte de una zona bastante plana y se llega a las primeras colinas. Como se puede ver en la primera imagen, las tuberías están bastante distribuidas. Mientras que en la segunda imagen se pueden ver las ubicaciones de los puntos de medida característicos y televigilados.

Verso l'efficienza e l'automazione intelligente nella protezione catodica case study pistoia centria automa territorio

De los datos del telecontrol antes de la sustitución del rectificador se puede ver efectivamente que la corriente tiene valores comprendidos entre 7 y 12 A, con un valor medio alrededor de 10 A.

Hemos retirado el rectificador que estaba en funcionamiento anteriormente y lo hemos sustituido por el G-POWER de AUTOMA. Después de encenderlo, hemos restablecido los parámetros que se utilizaban con el rectificador anterior, es decir, regulación a potencial constante con un valor de Eon de -2,8 V. Elegimos utilizar el G-POWER con la misma configuración del rectificador anterior para verificar si había diferencias de funcionamiento en igualdad de condiciones. En la tabla pueden ver los nuevos datos devueltos.

Verso l'efficienza e l'automazione intelligente nella protezione catodica case study pistoia centria automa tabella

Así que no hemos variado ni el sistema de regulación ni mucho menos la instalación o sus elementos circundantes. Desde el primer encendido ya hemos tenido una sorpresa bastante inesperada: la corriente se ha reducido en casi un 25%, pasando de un valor medio de 8 A a poco más de 6 A.

Nos preguntamos por qué y con AUTOMA hicimos un poco de análisis sobre estas medidas. Debo mencionar que el tiempo que tuvimos para el análisis fue breve: los rectificadores se pusieron en funcionamiento en julio-agosto de 2024, y los datos que ven son preliminares a aproximadamente dos meses del inicio del sistema, en septiembre de 2024. Sin embargo, estas verificaciones nos hacen esperar haber tomado al menos el camino correcto.

Verso l'efficienza e l'automazione intelligente nella protezione catodica case study pistoia centria automa grafico

¿Por qué ha habido esta reducción de corriente? Al revisar las medidas, notamos que lo único que realmente ha cambiado en los datos provenientes del telecontrol es la desviación cuadrática media sobre el valor regulado. La diferencia es importante: hemos pasado de 0,2 a 0,02. Esta variación indica que la regulación es mucho más estable en el tiempo, lo que se traduce en una menor variación de la corriente suministrada y, por lo tanto, en una corriente más estable y menor que la que era inicialmente.

Caso 2: La situación inicial y la solución AUTOMA

El segundo sistema del que hablamos está en el municipio de Sesto Fiorentino (Florencia), donde Centria tiene dos alimentadores. De estos, solo uno ha sido reemplazado durante esta prueba porque queríamos ver la interacción de G-POWER con otros rectificadores.

Ambos rectificadores de partida funcionaban con potencial constante y ambos estaban regulados a -2 V de potencial Eon, correspondiente a -1,1 V aproximadamente de potencial Eoff. La corriente total era 13 A, dividida más o menos equitativamente entre los dos rectificadores.

Tenemos aproximadamente 11 km de red predominantemente de media presión, así que teníamos redes de cuarta especie y redes de sexta especie (0,5 bar y 5 bar) en el centro de la ciudad de Sesto Fiorentino, que es una zona muy interferida y con la presencia de una vía de tren.

Verso l'efficienza e l'automazione intelligente nella protezione catodica case study sesto fiorentino centria automa

Solo el rectificador que fue reemplazado fue configurado para hacer funcionar la regulación sobre el potencial Eoff. Hicimos varias pruebas y luego decidimos regular el potencial Eoff ya no a -1,1 V (como estaba configurado en los rectificadores anteriores) sino a -0,95 V.

En este punto, el segundo rectificador fue apagado porque el G-POWER era más que suficiente para proteger toda la estructura conectada. Antes, los dos rectificadores compartían la carga de corriente (aproximadamente 6 A/6,5 A cada uno), pero con la introducción del G-POWER de AUTOMA, uno de los dos estaba completamente parado, mientras que el otro suministraba aproximadamente la mitad de la corriente que anteriormente era suministrada en total por dos rectificadores.

La reducción de la corriente en este caso ha sido notable, del 50%, tanto por la estabilidad de regulación del rectificador como por el descenso del potencial Eoff. Para una empresa con certificación ambiental, alcanzar estos resultados es un logro importante.

Hagamos referencia a la facilidad de instalación del dispositivo AUTOMA. G-POWER también tiene incorporado en su interior el registrador de datos, y por lo tanto todas sus funcionalidades: interruptor cíclico, telecontroles, sistema de transmisión. Es suficiente llevarlo al lugar y conectar algunos cables para que esté operativo de inmediato, mientras que para los rectificadores anteriores fue necesario realizar un cableado que en algunos casos podía requerir medio día para conectar todos los dispositivos. También una instalación rápida se traduce en una mejor eficiencia para la empresa.

En conclusión, con G-POWER de AUTOMA tenemos un producto que tiene una mejor regulación y estabilidad en su funcionamiento, lo que se debe sin duda al hecho de que tiene una electrónica muy nueva. Evidentemente, al tratarse de un producto nuevo, aún queda por explorar todo su potencial. Pero por el momento podemos decir que, además de una simplicidad de instalación considerable, también ofrece una gran ventaja en la posibilidad de regular sobre el potencial Eoff local.

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De la ponencia “Protección catódica. Puesta en servicio de un sistema a corriente impresa en presencia de interferencias no estacionarias”
SMART GRID DAYS 2024, 18 – 19 de Septiembre de 2024.

El grupo INRETE Distribuzione Energia, parte del Grupo Hera, se encarga de la distribución de gas y energía eléctrica en las regiones Emilia-Romagna y Toscana (Italia).

El caso de estudio que presentamos se refiere a la puesta en servicio de un sistema de protección catódica a corriente impresa de una estructura de distribución en presencia de interferencias no estacionarias. Justamente por la morfología de las estructuras, este tipo de puesta a punto resulta extremadamente dinámica. Veremos entonces cómo el uso de las tecnologías AUTOMA, aplicadas a la regulación (con un G-POWER instalado como rectificador más próximo a la interferencia) y a las técnicas de medición (un dispositivo G4C-PRO instalado en el segundo rectificador y un G4C-PRO con BOX SOLAR instalado en el punto de medida remoto), puede contribuir a la eficiencia de nuestras instalaciones, regulándolas de manera más efectiva.

La situación inicial

El sistema que examinamos es una fracción de una instalación de distribución en un barrio urbano, donde persiste una interferencia causada por la cercana subestación eléctrica de un sistema de tracción a corriente continua.

La red, instalada en un terreno predominantemente arenoso, está protegida mediante dos instalaciones a corriente impresa y servida por un sistema de drenaje unidireccional. La arquitectura de la red es predominantemente mallada, con una extensión de aproximadamente 24 km, y con un desarrollo superficial de poco más de 10.000 m².

Todo comienza con la puesta fuera de servicio de la instalación de drenaje unidireccional.
La nueva configuración comienza en 2019 con: determinación del estado eléctrico; evaluación de la variabilidad del campo eléctrico; regulación y por lo tanto balanceo del sistema eléctrico. La nueva morfología lleva a los dos rectificadores (los dos rombos que ven en la imagen) a posiciones muy descentralizadas respecto a la interferencia detectada.

Gestione smart della protezione catodica a corrente impressa

Esto hace que el área urbana más próxima a la interferencia registre atenuaciones de potenciales muy evidentes. Decidimos por lo tanto diseñar un sistema a corriente impresa, determinando la variabilidad del campo eléctrico y analizando las áreas más anódicas, por lo tanto las más adecuadas para esta realización.

El sistema a corriente impresa

En octubre de 2022 realizamos el nuevo sistema a corriente impresa. Como consecuencia, también pasamos a la implementación en toda la red de nuevos puntos de medida con sondas de polarización. En noviembre de 2022 realizamos el nuevo diseño eléctrico que, por cierto, coloca el rectificador de nuevo diseño más cerca de la interferencia.

Como resultado de la nueva puesta en servicio y la variación de parámetros eléctricos monitoreados – siguiendo la UNI11094 – reclasificamos todos los puntos de medida. Decidimos, por lo tanto, realizar una nueva puesta en servicio de todo el sistema, siguiendo la UNI EN ISO15589-1, comenzando desde la investigación preliminar:

  • Verificación de la integridad del seccionamiento.
  • Verificación de todo el cableado.
  • Variabilidad del campo eléctrico.
  • Inicio del sistema con lista de verificación de todas las instalaciones y dispositivos de seguridad relacionados.
  • Inicio de las instalaciones con configuraciones del estado eléctrico.
  • Comprobación de la continuidad eléctrica.
  • Rebalanceo tanto de las instalaciones como de los resistores en nuestra red.
  • Medición de las corrientes en las juntas.

En consecuencia, procedemos al mapeo completo de todo el sistema.

Procedemos con la reclasificación de los puntos de medida, actualización cartográfica y – un paso frecuentemente olvidado – la recopilación de todos estos datos en un informe de puesta en servicio, donde registramos los valores de referencia del estado eléctrico de nuestro sistema, de acuerdo con la ISO, para una comparación con medidas futuras.

Nuestro sistema de teleservicio nos brinda la oportunidad de reportar para cada punto de medida su punto de ajuste posterior a la calibración, dirigiéndolo hacia el balanceo de la instalación. Como se puede ver en la imagen, esto hace que, en caso de que se supere el punto de ajuste establecido, el sistema de monitoreo genere una línea de anomalía, de la cual se puede generar una orden de intervención.

Gestione smart della protezione catodica a corrente impressa anomalia

Un sistema de corriente impresa es particularmente dinámico y las primeras intervenciones, además de la ya mencionada desactivación de la instalación de drenaje, han proporcionado la posibilidad de eficientar la instalación, reduciendo la densidad de corriente de 2,7 mA/m² obtenida con el primer diseño de 2017 a aproximadamente 1,0 mA/m² en 2023.

La solución AUTOMA al problema de las interferencias

Todas estas actividades han mitigado sin duda los problemas presentes en el sistema, pero sin resolver las interferencias que interactúan con el sistema de control del rectificador.

Afortunadamente, las tecnologías nos ayudan y la adopción de la técnica de medición del potencial Eoff (Instant-off) en el rectificador más interferido resultará ser una elección acertada.

El nuevo rectificador G-POWER by AUTOMA nos ha brindado la posibilidad de controlar la instalación directamente sobre el valor Eoff, valor depurado de la componente IR, permitiendo que el regulador PID del mismo sea menos sensible a las fluctuaciones de los potenciales.

Gestione smart della protezione catodica a corrente impressa G-POWER by AUTOMA

Esto se nota especialmente en la desviación cuadrática de la entrega de corriente del rectificador. En este primer diseño, donde ambos rectificadores operaban a corriente variable, es posible ver cuánto resultaba variable la desviación cuadrática durante el transcurso del día.

En la fase de experimentación posterior hemos vinculado el control del rectificador más próximo a la interferencia a una E-sonda remotizada aún más cercana a la interferencia misma, mientras que la otra instalación de corriente impresa se ha llevado a corriente constante (los picos visibles en la imagen se deben a actividades de mantenimiento).

En el último diseño, en el que el rectificador interferido se ha llevado a un potencial de Eoff local, es posible apreciar un aplanamiento de la desviación cuadrática media. Con esta configuración, de hecho, hemos dimitido el residuo cuadrático de la corriente, un factor que, aunque menos evidente pero igualmente interesante, también se nota en el residuo cuadrático medio de la DDP E-sonda medida en el punto más característico de nuestro sistema. También en este caso hay una casi reducción a la mitad del valor en la fase de pilotaje del rectificador a través de Eoff local, que logra trabajar a potenciales E-sonda menos electro negativos.

Gestione smart della protezione catodica a corrente impressa G-POWER by AUTOMA

AUTOMA diseña y produce soluciones de hardware y software innovadoras y Made in Italy para el monitoreo yel control remoto en el ámbito de Oil, Gas y Water.

Nacimos en 1987 en Italia, y hoy más de 50.000 dispositivos Automa están instalados en más de 40 países en el mundo.

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La protección catódica siempre ha sido una de las estrategias fundamentales para frenar la corrosión de estructuras metálicas enterradas, como las tuberías. Sin embargo, hasta hace poco, las técnicas adoptadas para verificar su eficacia solían limitarse a mediciones manuales, punto por punto, que no eran suficientemente representativas de todo el sistema, especialmente en presencia de interferencias.

Hoy en día, gracias a la introducción de tecnologías avanzadas, big data e inteligencia artificial, el monitoreo de la protección catódica está experimentando una auténtica revolución.

Tradicionalmente, se basaba en mediciones tomadas en puntos específicos de la red: los operadores recopilaban lecturas periódicas del potencial ON y, en función de estas mediciones, regulaban los puntos de consigna de los rectificadores. Este método, sin embargo, mostró limitaciones importantes: los valores detectados representaban sólo una medición instantánea y no tenían en cuenta las fluctuaciones durante el día o las interferencias externas, como las corrientes parásitas generadas por infraestructuras cercanas.

A medida que las redes evolucionaron y las interferencias aumentaron, se hizo evidente que era necesario un cambio de paradigma. Así nació de AUTOMA la idea de una gestión inteligente del sistema de protección catódica (Smart CP Management): un ecosistema capaz de monitorizar en tiempo real cada punto de la red, regulando automáticamente la corriente suministrada por los rectificadores de protección catódica y previendo problemas críticos antes de que se conviertan en problemas concretos.

Smart CP Management de AUTOMA es un enfoque innovador que combina tecnología digital, análisis de datos e inteligencia artificial para optimizar el funcionamiento de todo el sistema de protección catódica en tiempo real.

De analógico a digital: Smart CP Management, la revolución AUTOMA

En el pasado, como dijimos anteriormente, los operadores realizaban estudios puntuales en «puntos» específicos de la red, midiendo manualmente el potencial ON. Estos datos se utilizaban para configurar los rectificadores, a menudo con un alto margen de seguridad para compensar la incertidumbre de la medición y las fluctuaciones a lo largo del tiempo. ¿El resultado? A menudo se suministraba más corriente de la necesaria, con el consiguiente desperdicio de energía y, sobre todo, riesgo de sobreprotección y de daños en los revestimientos.

Además, las crecientes interferencias en el suelo (debido a corrientes parásitas, líneas ferroviarias eléctricas, plantas industriales o líneas de transmisión) han hecho que el potencial ON sea cada vez menos fiable como único parámetro de referencia o, al menos, significativamente más complicado de interpretar.

Smart CP Management fue creado para superar estas limitaciones. Se trata de una plataforma de gestión centralizada e inteligente que controla de forma continua y dinámica todos los componentes del sistema de protección catódica: rectificadores, puntos de medida, electrodos y dispositivos de control remoto. Su objetivo es doble: mantener estable el potencial de protección IR-free y optimizar la corriente de salida de las fuentes de los rectificadores, evitando desperdicios y fallos de funcionamiento.

Entre las tecnologías clave del sistema:

  • RDU (Unidad de registrador de datos remoto) instalada en cada punto crítico de la red, capaz de funcionar como registrador de datos remoto y de transmitir mediciones en tiempo real del potencial On y IR-free.
  • Rectificadores inteligentes, capaces de trabajar en un nuevo modo automático basado en potencial IR-free.
  • Control remoto de los rectificadores, con posibilidad de modificar los parámetros de funcionamiento desde una plataforma central.
  • Algoritmos adaptativos que analizan datos históricos, estacionalidad, condiciones ambientales y el estado de la red para anticipar y resolver problemas antes de que surjan.

El corazón del Smart CP Management es la nueva generación de fuentes de rectificadores inteligentes desarrolladas por AUTOMA, capaces no sólo de operar en los modos tradicionales, sino también de trabajar en base al potencial IR-free. Conectadas a un cupón, estos rectificadores miden constantemente el potencial real de la estructura y adaptan la corriente suministrada para mantenerlo estable.

Todo esto es posible gracias a una plataforma digital que integra análisis de datos, algoritmos predictivos y control remoto.

No sólo eso: actualmente, los rectificadores en modo de funcionamiento automático basan su regulación en la retroalimentación local, pero deben garantizar una protección efectiva en toda la extensión de la estructura protegida. Por este motivo, la capacidad de identificar el punto (o los puntos) más críticos de la red, equiparlo con una RDU que permita una comunicación más frecuente a lo largo del día, y conectar este punto al rectificador para que funcione y varíe su entrega de corriente en función de las medidas tomadas desde el punto crítico, abre una oportunidad completamente nueva y mucho más inteligente para la gestión de la protección catódica: la capacidad de asegurar una protección efectiva de toda la estructura a proteger en todo momento, al mismo tiempo que se entrega la corriente mínima necesaria para lograr este objetivo.

Configuraciones escalables y algoritmos inteligentes

Smart CP Management es extremadamente flexible y se puede configurar de diferentes maneras, dependiendo de la complejidad de la infraestructura (número de rectificadores y puntos de referencia críticos identificados):

  • Uno a uno: un rectificador controlado desde un punto de medición remoto.
  • Uno a muchos: un rectificador controlado por múltiples puntos críticos, con un algoritmo que identifica el punto dominante para la regulación.
  • Muchos a muchos: varios rectificadores interactúan con una red de puntos de medición, con equilibrio inteligente de las corrientes.

Hay dos enfoques principales para los algoritmos de control:

  1. Basado en el tiempo: la plataforma sondea los dispositivos a intervalos regulares y ajusta los rectificadores en función de umbrales predefinidos.
  2. Impulsado por eventos: cada punto de medición se comunica activamente a la plataforma cuando detecta una desviación significativa, lo que desencadena una intervención inmediata.

Beneficios concretos

La introducción de Smart CP Management aporta beneficios tangibles:

  • Reducción del consumo energético, gracias a una regulación más precisa de la corriente.
  • Mayor vida útil de los ánodos, evitando condiciones de sobreprotección, y en general suministrando más corriente de la necesaria.
  • Prevención proactiva de la corrosión, gracias a la visibilidad en tiempo real del estado de la red.
  • Menores costos de mantenimiento, con intervenciones específicas y basadas en datos.
  • Mayor sostenibilidad de todo el sistema de infraestructura.

Las primeras aplicaciones de campo confirman la eficacia de este enfoque. Smart CP Management no es sólo una evolución tecnológica natural, sino un auténtico cambio de paradigma: de la protección estática y reactiva a la gestión inteligente, predictiva y adaptativa de infraestructuras críticas.

AUTOMA diseña y produce soluciones de hardware y software innovadoras, Made in Italy, para el monitoreo y el controlremoto en los sectores del petróleo, gas y agua.

Nacimos en 1987 en Italia, y hoy más de 50.000 dispositivos Automa están instalados en más de 40 países en el mundo.

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