Preguntas y Respuestas Calderas

8/19/2019 Preguntas y Respuestas Calderas

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PREGUNTAS Y RESPUESTAS

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Julio 2007


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• ¿Qué tipo de impurezas puede tener el agua bruta?– El agua puede tener los siguientes tipos de impurezas:

– Materia en suspensión, como arena, lodo y residuos orgánicos.– Sólidos disueltos en soluciones que precipitan fuera del agua a

elevada temperatura, como la caliza (carbono de calcio), dolomita(carbono de magnesio), yeso (sulfato cálcico), sal de epsom (sulfato

de magnesio) arena (silicato), sal común (cloruro sódico), sal deGlauber (sulfato sódico hidratado) y trazas de hierro, manganeso,fluoruros y alúmina dependiendo del origen del agua.

– Gases disueltos como, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno e,incluso, metano.

– Partículas finas llamadas coloides en suspensión y que tienen untamaño entre partículas en estado disuelto y las que están ensuspensión.



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• ¿Qué compuestos no pueden eliminarse porebullición, haciendo que el agua adquieradureza permanente?

El agua que contiene sulfato de calcio ymagnesio no puede ablandarse por ebullición;así que tiene dureza permanente, que se corrigepor tratamiento químico con adición decarbonato sódico



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• ¿Cuál es el propósito de una prueba deconductividad del agua de caldera?

Medir la extensión en que las sustanciasdisueltas están concentradas en el agua decaldera. Esta prueba ayuda a comprobar elarrastre de sólidos disueltos que se condensanen las líneas o equipos, tales como álabes deturbinas en sistemas de vapor.



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• ¿Cuáles son algunos medios para reducir elcontenido de oxígeno del agua de caldera?

La eliminación mecánica por el desaireador y

el uso de sulfato sódico o hidrazina.



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• ¿Por qué se usa la hidrazina para el control deoxígeno en calderas de alta presión?La hidrazina (N 2H4) es el rastreador de oxígenomás utilizado en calderas de alta presión. Suventaja sobre el sulfito, que se usa en lamayoría de calderas de baja presión, es que noañade sólidos disueltos a la caldera.



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• ¿Por qué se usan quelantes en el tratamiento de agua?

Para calderas que operan por debajo de 1.000 psi, los quelantes sehan utilizado para controlar de los depósitos de oxido metálico enlos sistemas de caldera. Los quelantes reaccionan con los ionesmetálicos para formar compuestos solubles que pueden lavarse yevacuarse del agua de caldera. El grado de combinación depende delas condiciones del sistema y de la reactividad del quelante con iónmetálico que pueda encontrarse. Se considera que los agentesquelantes son aplicables para iones metálicos solubles y no parametales insolubles. Para estos últimos los agentes dispersantes sonlos polímeros. El polímero es absorbido en el hierro u oxidometálico insoluble, controlando así los depósitos de oxido insoluble,alterando sus características de carga y evitando su formación oaglomeración. Cuando se utilice este medio los polímeros sedenominan dispersantes.



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• ¿Cuáles son los mayores problemas detratamiento con las calderas de calefacción?

Corrosión y picado. La incrustación no es el

problema porque la misma agua dealimentación se usa continuamente y eltratamiento inicial normalmente permanecedurante toda la estación de calefacción.



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• ¿Cuáles son algunas características de los depósitos?

Todos los depósitos siguientes pueden provocar el recalentamiento de piezas ozonas metálicas de caldera si la incrustación es de espesor suficiente(aislamiento térmico).Algunas características de los depósitos son:

– El carbonato cálcico es granulado y poroso. Si gotea sobre un ácido sedesprenden burbujas de dióxido de carbono.

– Los depósitos de sulfato son duros, densos y frágiles pero no pulverizanfácilmente.

– Los depósitos de hierro son de color marrón oscuro y magnéticos, y si secolocan en contacto con ácido caliente se de vuelven solubles, formandouna solución marrón oscuro.

– Los depósitos de sílice son muy duros, parecen porcelana y son frágilespero difíciles de pulverizar. No son solubles en ácido clorhídrico.

– Los depósitos de fosfato salen del tratamiento interno de caldera y sonmarrones o grises. Pueden eliminarse por los métodos normales delimpieza (lavado).



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• ¿Cuál es el objeto de la purga?

La purga reduce los sólidos suspendidos a lossólidos en solución. Cuando el agua purga

fuera de la caldera se reemplaza por agua dealimentación de menor contenido de sólidos, elagua de caldera se diluye hasta límitesaceptables supuesto que la cantidad de purga ysu frecuencia está adecuadamente controlada.



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• ¿Cómo se produce la corrosión en la superficieinterna de las calderas?

Los gases disueltos como el oxigeno y eldióxido de carbono en el agua de las calderas.Estos gases pueden eliminarse por desaireaciónmecánica del condensado o del agua dealimentación. Los neutralizantes químicos,

como sulfito sódico o hidrazina, se usan paratratamiento interno con el fin de eliminar estosgases.



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• ¿Cómo se evita la corrosión por condensado en las líneas deretorno?

La corrosión en las líneas de retorno de condensado provienengeneralmente, de ácido carbónico formado cuando el dióxidocarbónico formado se combina con el agua. Puede usarse enagente neutralizador como las aminas morfolina yciclohexilamina. La ciclohexilamina es más alcalina que lamorfina y también es más volátil. Si se utiliza un desaireador enel tratamiento del agua de alimentación, puede ventilar a laatmósfera. Cuando no hay desaireador, la ciclohexilamina se

mantiene cerca al dióxido de carbono en el vapor y hay muy pocapérdida en la purga de la caldera.



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• ¿Qué método se usa para probar el agua decaldera con fosfato?

El método usual es por comparación de colorcomo lo hace un especialista en tratamiento deaguas. Se usan productos químicos especiales

que actúan sobre el fosfato que hay en el aguapara formar una solución azul. La tonalidad delazul se compara con las normas que usualmentesuministran los proveedores de productosquímicos para tratamientos. El tono del colorazul determina la concentración del fosfato en lamuestra sometida a prueba.



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• ¿Dónde se prefiere alimentar con los productos químicos paratratamiento interno del agua de caldera?

La mayoría de los productos químicos se alimentan a través detanques de solución o bombas suministradoras. Las sustanciasquímicas se alimentan usualmente después de la desaireación yantes de la entrada de fosfatos, quelatos o soluciones cáusticas en elcalderín de la caldera. Se prefiere que los productos químicosreacciones con el agua de caldera en la entrada de alimentación yantes de que entre en el bucle generador de vapor de la caldera.También se prefiere que los productos químicos utilizados, paraevitar el ataque de oxigeno, como los sulfitos y la hidrazina, y losque se introducen para evitar incrustaciones y corrosión ácida, comola sosa cáustica y los productos orgánicos, sean alimentados deforma continua en el agua que va a la caldera.



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•¿Qué problema produce el aceite en el agua de caldera?

La contaminación de aceite puede producir:Recubrimiento de las superficies de transferencia

térmica permitiendo que otros sólidos en suspensión seadhieran a estas superficies, lo que puede producir daños porrecalentamiento excesivo a causa de una transferenciatérmica dificultada.

Espumado y arrastre del agua de caldera que puededañar las máquinas utilizadoras de vapor como turbinas.



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•¿Qué peligro presentan las calderas fuera de servicio?

La corrosión puede producirse por la exposición del metalhúmedo al oxigeno del aire. Debe seguirse el método húmedode almacenaje de caldera. Se almacena la caldera llena de aguay se añaden productos químicos como sulfito, productos

orgánicos y sosa cáustica, según el consejo de los especialistasde tratamiento de agua. El relleno con nitrógeno también seusa para evitar la intrusión de aire sobre el agua de caldera. Enlas calderas de alta presión con sobrecalentadores, se utilizaagua desmineralizada o condensado puro tratado conhidrazinas y una amina neutralizante para proteger elsobrecalentador.



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•¿Cuáles son las dos objeciones mayores a laincrustación en una caldera?

La incrustación es un aislante del calor y porello puede producirse recalentamiento de laspartes afectadas.

La incrustación produce una pérdidaconsiderable de rendimiento.



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•¿Qué beneficio produce recubrir de aceite lassuperficies internas de la caldera?

Ningún beneficio. Al contrario, es muypeligroso. El aceite es un aislante de calor y porello puede producir peligrosos recalentamientosde las superficies afectadas.



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•¿Cuál es la fuente u origen más corriente delaceite en calderas?

El uso de retorno de condensadoscontaminados de los equipos alternativos devapor o de los intercambiadores de calor delproceso.



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•¿Cuál es el origen de la mayor parte de lacorrosión externa?

Azufre en el hollín, carbón, cenizas y humedad.

•¿Qué objeción hay a enterrar la tubería pordebajo del suelo de la sala de calderas?

La corrosión exterior puede progresar sin darseñales hasta un punto peligroso.



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• ¿Cómo debería prepararse una caldera para su inspección?

Apagar los fuegos, abrir la purga y el drenaje, venteando la caldera a la atmósfera.El hollín y la ceniza deberán soplarse y limpiar las superficies de los tubos, chapasde virolas, colectores, asientos y superficies exteriores accesibles. La válvula de lapurga debería cerrarse si alguna otra caldera alimenta esta línea. El agujero dehombre, tapas del agujero de mano y hombre y machos de inspección deberían sereliminados. Todos los depósitos de lodos u otros sedimentos deberían lavarse.

La válvula de purga debería abrirse solamente cuando se esté seguro de que no haypresión en la línea y nadie dentro de la caldera. Cualquier incrustación y depósitode aceite debería dejarse para el análisis por especialista de tratamiento de aguas.Una caldera adecuadamente preparada para inspección debería estar fría, limpia yseca.Es aconsejable poner letreros que pongan (Personal en la caldera) en las válvulasde vapor, purga, alimentación y combustible y también en la chapa de cierre delagujero de hombre, siempre que haya alguien en el interior de la caldera. Tambiénsiga las normas OSHA para entradas en espacios cerrados.



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•¿Con qué tres funciones pude contribuir un operador de calderas almantenimiento de la caldera?

Manteniendo una planta segura y fiable. Esto incluye pruebasperiódicas para estar seguro de que: las alarmas por nivel bajo de aguay corte de combustible funcionan correctamente; los niveles de agua semantienen para evitar daños por sobrecalentamiento; el tratamientoquímico del agua evita que las incrustaciones y óxidos formendepósitos peligrosos en las de transferencia térmica; la seguridad dellama y su sistema son para evitar que el combustible acumulado en elhogar pueda inflamarse o producir una explosión; todos los serviciosauxiliares están funcionando correctamente de modo que la operaciónde la caldera no se ponga en peligro por causa de un tiro defectuoso deuna mala alimentación de agua o de un flujo de combustible incorrecto;las presiones de trabajo se mantengan dentro de los límites de lapresión admisible de trabajo; y la válvula de seguridad funcione.



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Manteniendo una planta eficiente.Las pérdidas de calor por una chimenea son un porcentajesignificativo de pérdidas de eficiencia. Algunas causas deello están bajo el control del operador, como elmantenimiento adecuado del tiro y de las relacionesaire/combustible, así como de las temperaturas dechimenea. Las temperaturas que están por encima de latemperatura normal de chimenea pueden deberse arecubrimiento o incrustaciones de las superficies deabsorción de calor de la caldera. El exceso de airedesperdicia combustibles al calentar aire en exceso, el

cual no se combina con el combustible. Un tiro pobrepuede hacer que no todo del combustible se queme en elhogar.



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Inspección y automatismo de los elementos quenecesitan corregirse durante el durante el período

de mantenimiento próximo.Esto incluye los equipos auxiliares. Durante lasparadas de caldera, las inspecciones internasindicarán si la corrosión o los depósitos se estánproduciendo y esto puede requerir ajuste delfuncionamiento o tratamiento del agua dealimentación.



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•¿Qué produce el golpe de ariete (martilleo) y cómo puedecorregirse?

El golpe de ariete es el paso de avalanchas de agua a travésde una tubería de vapor. El impacto de los chorros en lascurvas o codos de las tuberías puede originar roturas en lasmismas. Los golpes o impulsos del agua son producidos porbolsas en las líneas de vapor que no son drenadascorrectamente y por la apertura de la válvula demasiadorápidamente. Prever drenajes adecuados en los puntos bajosdel circuito y línea de vapor evitará la formación de bolsasde agua. Las válvulas en las líneas de vapor frías deberíanabrirse suave y lentamente.



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•¿Qué produce la corrosión por punto de rocío?

Los combustibles que contienen azufre, como los fósiles y lamayoría de los combustibles residuales (ligeros ypesados),producen residuos de combustión que contienendióxido de azufre y vapor de agua. A temperaturas por debajode la temperatura de roció (148,8 °C) estos vapores y gases secondensan y forman ácido sulfuroso y sulfúrico, que atacan alos metales de la caldera en lo que se ha denominado corrosiónácida. Si la temperatura de los gases salientes puedemantenerse por encima de la temperatura del punto de rocío

ácido, este ataque sobre los componentes de la caldera puedereducirse al mínimo. Pueden utilizarse también aleacionesespeciales para resistir la corrosión ácida del punto de rocío.



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•¿Qué produce la corrosión por punto de rocío?

Los combustibles que contienen azufre, como los fósiles y lamayoría de los combustibles residuales (ligeros ypesados),producen residuos de combustión que contienendióxido de azufre y vapor de agua. A temperaturas por debajode la temperatura de roció (148,8 °C) estos vapores y gases secondensan y forman ácido sulfuroso y sulfúrico, que atacan alos metales de la caldera en lo que se ha denominado corrosiónácida. Si la temperatura de los gases salientes puedemantenerse por encima de la temperatura del punto de rocío

ácido, este ataque sobre los componentes de la caldera puedereducirse al mínimo. Pueden utilizarse también aleacionesespeciales para resistir la corrosión ácida del punto de rocío.



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•¿Qué ítems requieren atención en los programas demantenimiento relacionados con la eficiencia en una planta decalderas?

El mantenimiento relacionado con el rendimiento de una plantade calderas está dirigido hacia la corrección de las condicionesque dan como resultado un aumento del consumo del combustibleal generar una cantidad establecida de vapor. Estas son lascondiciones que incrementan el consumo y comprenden,

Temperatura e gases en chimeneaCaudal de gases en chimeneaCombustible contenido en los gases de combustión o

cenizasCantidad de purgaPérdidas diversas resultantes de fugas en el equipo



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•¿Qué precaución debe tenerse en cuenta antes de cerrar unacaldera nueva o una caldera que ha sido abierta para limpieza oreparación?

Asegurar que todas las herramientas, electrodos de soldar, traposy otros elementos semejantes han sido retirados de los calderines,colectores, hogares y tubos. A veces debe usarse un espejo y unaluz para comprobar colectores o de otro modo no seríanaccesibles para inspección de material extraño. Los tuboscurvados que no pueden ser observados desde el final (como lostubos del sobrecalentador) deberían ser cuidadosamentelimpiados tubo por tubo. En las calderas nuevas o donde eltrabajo se hizo en una zona de tubo, pase bolas de goma o incluso

bolas de acero para asegurarse de que los tubos están libres detoda obstrucción. Se puede utilizar agua o aire comprimido paraempujar las bolas de goma a través del tubo.


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