¿QUÉ ES UNA CALDERA?

Una caldera puede describirse como un generador de vapor o como “la combinación de equipos para producir o recuperar calor, junto con aparatos para transferir el calor disponible a un fluido” (según el código ASME)

Existen tres tipo de calderas: Acuotubular (en la cual el agua va por dentro de los tubos ), Pirotubular (en la cual el fuego va por dentro de los tubos). Caldera de Fundición seccional (la caldera se compone de secciones huecas dentro de las cuales circula el agua). Las Calderas son ampliamente empleadas en plantas de proceso como: Medio de calentamiento de fluidos o de aire, vaporización, trazado de vapor, deareación del agua, generadores de vacío, generadores de potencia en turbinas, (medio motriz) limpieza y mantenimiento de equipos de proceso, etc.

Partes integrantes de una caldera

Hogar: Sección que se encuentra en contacto directo con la flama.

Quemadores: Dispositivos en donde se lleva a cabo la comunicación

Los combustibles pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

Tubos pantallas y sobrecalentador, atemperador y banco generador.

LOS PROBLEMAS MÁS COMUNES ENCONTRADOS EN LAS CALDERAS SON:

A continuación veremos un poco mas a detalle los problemas que se ocasionan dentro de las calderas debido al uso de aguas no acondicionadas o tratadas con forma irregular y la forma es las que activa TA-100 CT en el sistema.

INCRUSTACIÓN:

Reduce la eficiencia en la transferencia de calor.

Aumenta dramáticamente la presión del cabezal.

Aumenta el consumo del combustible.

Debido al sobrecalentamiento de las piezas metálicas los tubos pantalla sufren deformaciones y provoca fallas, pudiendo llegar al caso extremo de provocar una explosión.

Paros in-necesarios por mantenimiento correctivo, lo que conlleva: gastos en mano de obra y en desincrustantes químicos o mecánicos.

INCRUSTACIÓN:

Una caldera libre de incrustación y corrosión proporciona un rendimiento eficiente, lo cual redunda en ahorros en tiempo y dinero en la operación y el mantenimiento de la misma, y por si fuera poco brinda SEGURIDAD.

Los responsables de la incrustación son las sales de calcio y magnesio presente en mayor o menor grado en todas las fuentes del agua.

TA-100 CT en su formulación contiene agentes secuestrantes de dureza, dispersantes de lodos y modificadores del habito cristalino que mediante reacción química convierten dichas sales no adherentes entre sí, ni entre los metales.

Las principales sales de Calcio y Magnesio son:

CORROSION:

La corrosión es debida a bajos valores de pH (inferiores a 11.5), y a la presencia de acidez mineral libre (H SO) y HCl), bióxido de carbono.

Provoca adelgazamiento de las partes metálicas.

Paros innecesarios por mantenimiento correctivo, cambio de fluxes completos.

Forma depósitos aislantes en tuberías

Da mal aspecto al agua del sistema

TA-100 CT en su formulación contiene inhibidores de corrosión que neutralizan los ácidos minerales y el bióxido de carbono, así como estabilizadores de pH.

FRAGILIZACIÓN CÁUSTICA

La fragilización cáustica es provocada por valores de pH superiores a 12.5 como resultado del alto contenido de sólidos totales disueltos (STD) y/o contaminantes con álcalis.

La única forma de controlar el contenido de STD es mediante purgas intermitentes o continuas, ya sea de nivel o de fondo.

OXIDACIÓN

El fenómeno de oxidación es debido al oxígeno presente en el agua.

TA-100 CT contiene un gendarme el cual mediante reacción química elimina él oxigeno presente convirtiéndolo en un producto inocuo para el sistema.

FORMACIÓN DE LODOS

Si se rompe el equilibrio entre residual de tratamiento y los STD, y el contenido de estos últimos es muy elevado los sólidos comienzan a precipitarse formando lo que se conoce como lodos.

Los lodos pueden formar taponamientos en la tuberías y obstruirlas.

ARRASTRE O VOMITO

Se dice que en la caldera existe arrastre cuando en el condensado existe STD (dureza, cloruros, sulfatos).

El arrastre suele ocurrir cuando el contenido de STD es muy elevado, o cuando el diseño de la salida del vapor de la caldera es incorrecto.

CONTAMINACIÓN DEL VAPOR / CONTAMINACIÓN DEL CONDENSADO

Como se menciono anteriormente es debido al arrastre o vomito de la caldera.

FORMACIÓN DE ESPUMA

Es causada por alto contenido de Bicarbonatos (H CO3), Carbonatos (CO 3), Hidróxidos (OH).

ALTA PRESIÓN EN EL CABEZAL / MALA TRANSFERENCIA DE CALOR

Ocasionadas por incrustación de sales de calcio y magnesio.

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IMPUREZAS MÁS COMUNES EN EL AGUA

El Agua como Recurso Natural Renovable
El agua es un cuerpo compuesto que resulta de la combinación de dos volúmenes de hidrógeno por uno de oxígeno. Su formula es H O. En estado puro es incolora e insípida; hierve a temperatura de 100º C cuando la presión a la que esta sometida es de una atmósfera. Se solidifica a 0º C y también existe en la atmósfera en estado de vapor por lo que se puede decir que el agua existe en los tres estado de la materia: Líquido, Sólido y Gaseoso.

El agua en estado puro no existe y dependiendo de la fuente de donde provenga contiene un sin numero de impurezas, a continuación enlistaremos sólo las que afectan en el tratamiento interno de las calderas.

IMPUREZA MÁS COMUNES EN EL AGUA

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Los aditivos para combustóleo

México tiene una de las más importantes reservas de crudos pesados del mundo, lo que implica que un alto porcentaje del vapor generado por calderas de diferentes capacidades y diseños se lleva a cabo a través de combustibles derivados y de residuo de dichos crudos.

Los aceites residuales pesandos han presentado cierta disminución en sus estándares de calidad debido a una combinación de factores entre los que destaca la depuración de los procesos de refinación, lo que trae como consecuancia que estos aceites pesados tengan como características principales:

Durante los últimos años el sector energético del país ha detectado un aumento en la indisponibilidad de sus generadores de vapor por el concepto de Combustión-Combustible. Este problema está relacionado directamente con la calidad del combustible.

Los combustibles de Petroleos Mexicanos presentan variabilidad en sus estándares de cenizas, carbón concentrado, asfaltenos, azufrem vanadio, sodio y níquel.

Entre los principales problemas que se derivan en los generadores de vapor por la combustión de este tipo de aceites residuales pesados están:

Estos problemas frecuentes en las calderas deben resolverse de forma sencilla y económicamente conveniente. Para ello existen varias alternativas que permiten solucionarlos con diferente eficacia. Entre ellas se encuentran:

•  La operación óptima del sistema de combustión

•  La utilización de un combustóleo de mejor calidad

•  La modificación o cambio periódico de las diversas secciones de ciertos componentes de las calderas

•  La utilización de aditivos

De las alternativas anteriores, la más sencilla y económica es el uso de aditivos.

Los aditivos son compuestos químicos que disminuyen los problemas de corrosión, y ensuciamiento a la vez que disminuyen las emisiones contaminantes a la atmósfera.

Grupo Carbono 14 ha desarrollado varios aditivos que dsiminuyen en forma contundente y económica la problemática que presentan los generadores de vapor por la combustión de aceite residual de baja calidad.

Entre sus productos se encuentran el Amergy y el Carbo, hoy ampliamente utilizados por la Comisión Federal de Electricidad en numerosas plantas y certificados por el Instituto de Investigaciones Eléctricas.

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