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DECRETO N° 48 MINISTERIO DE SALUD

APRUEBA REGLAMENTO DE

CALDERAS Y GENERADORES DE VAPOR

Diario Oficial N' 31.869 del 12 de mayo de 1984

Santiago, 24 de febrero de 1984.- Hoy se decretó lo que sigue:

Número 48 Visto: Lo dispuesto en el Artículo 82° letra a) Artículo 9° letra c) y en el libro Décimo del Decreto con fuerza de Ley N° 725, de 1967, que aprobó el Código Sanitario; lo establecido en el Artículo 65° de la Ley N° 16.744; en el Decreto Ley N° 2.763 y sus modificaciones y teniendo presente las facultades que me confiere el Artículo 32 N° 8 de la Constitución Política de la República de Chile,

DECRETO: Apruébese el siguiente Reglamento de Calderas y Generadores de Vapor.

TITULO I Disposiciones Generales

Artículo 1° El presente Reglamento establece las condiciones generales de construcción, instalación, mantención, operación y seguridad que deberán reunir todas las calderas en que se generen fluidos a temperaturas y presiones superiores a la atmosférica, ya sean móviles o estacionarias.

No obstante lo anterior, no se aplicará a: a) Las Calderas de las locomotoras. b) Las Calderas instaladas en embarcaciones. c) Las Calderas de cualquier tamaño, cuya presión de trabajo no exceda de 0.5 Kg./cm2, y d) Las Calderas empleadas en la calefacción central de edificios, por agua caliente o por vapor cuya

presión no exceda de 0.5 kg/cm2. Comentarios del artículo Para comprender las indicaciones del presente y los siguientes artículos, iremos definiendo y comentando los conceptos y aspectos técnicos que en ellos se hace referencia. ¿Qué es un fluido? Para clasificar a los materiales que se encuentran en la naturaleza se pueden utilizar diversos criterios. Desde el punto de vista de la ingeniería, uno de los más interesantes lo constituye aquel que considera el comportamiento de los elementos frente a situaciones especiales. De acuerdo a ello se definen los estados básicos de sólido, fluidos y plasma. De aquí la definición que nos interesa es la de fluidos, la cual se clasifica en líquidos y gases. La clasificación de fluidos mencionada depende fundamentalmente del estado y no del material en si. En base al comportamiento que desarrollan los fluidos se definen de la siguiente manera:

“Fluido es una sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando está sometido a un esfuerzo de corte o tangencial”. De esta definición se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte.

“Por lo que podemos concluir que una caldera puede producir vapor o agua caliente “

¿Qué es la materia? Materia es la realidad primaria de la que están hechas las cosas. Materia, es pues, todo lo que ocupa un lugar en el Universo. Por tanto, la principal característica de la materia es que tiene volumen. ¿Qué es un Gas? Estado de la materia en el cual las fuerzas interatómicas/intermoleculares entre los distintos átomos o moléculas de una substancia son tan pequeñas que la substancia no adopta no forma ni volumen fijo, tendiendo a expandirse todo lo posible para ocupar el recipiente que lo contiene. No obstante la definición anterior, los gases reales no se expanden infinitamente, sino que llegaría un momento en el que no ocuparían más volumen. Esto se debe a que entre sus átomos/moléculas se establece unas fuerzas bastante pequeñas, debido a los cambios aleatorios de sus cargas electrostáticas, a las que se llama fuerzas de Van der Waals. ¿Qué es un líquido? El líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constante su forma es definida por su contenedor. Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia todos los lados. Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se enfrían. Los objetos inmersos en algún líquido son sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad. Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido. Calor y Temperatura Estos dos conceptos tan frecuentemente utilizados por nosotros en nuestra vida diaria tienden a confundirse por lo íntimamente ligados que están, serán entonces necesarios definidos de una manera simple para aclarar sus significados. EL CALOR La energía es la fuerza vital de la naturaleza, está presente en todos los procesos químicos, físicos, estructurales, etc., que se dan en nuestro entorno y que permiten el desarrollo de nuestras actividades en las diferentes áreas de trabajo. Esta energía está presente de diversas maneras, una de ellas es en forma de calor, un término que utilizamos indiscriminadamente, a diario y sin tener presente lo importante que este puede resultar al ser involucrado en procesos que nos ayudan en la creación de gran cantidad de elementos que utilizamos en nuestra vida diaria. El Universo está hecho de materia y energía. La materia está compuesta de átomos y moléculas (que son grupos de átomos) y la energía hace que los átomos y las moléculas estén en constante movimiento – rotando alrededor de si mismas, vibrando o chocándose unas con otras. El movimiento de los átomos y moléculas crea una forma de energía llamada calor o energía térmica, que está presente en todo tipo de

materia. Incluso en los vacíos más frío de espacio hay materia que posee calor, muy pequeño pero medible. Se puede definir como energía producto del movimiento de las moléculas. El calor es energía pura en tránsito, ya que siempre está fluyendo de una parte a otra. Siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una más fría, aumentando la temperatura a esta última y disminuyendo la temperatura de la primera zona, siempre y cuando el volumen de los cuerpos se mantenga constante. Otro aspecto importante, a tener en cuenta en la definición de calor, es que ningún sistema acumula calor, por tanto el calor es también un fenómeno transitorio y se identifica solamente cuando cruza los límites del sistema. Observe que se podría cambiar el estado de una sustancia con solo agitarla (trabajo en el eje), sin flujo de calor a través de los límites del sistema y sin variaciones de volumen, o lograr el mismo cambio de estado, poniendo en contacto el sistema con otro a una temperatura más alta. Esto indica que el calor y el trabajo son los únicos medios que posibilitan el cambio de la energía total de un sistema cerrado. La termodinámica es una de las principales ciencias que nos ayuda a entender la importancia de dicha energía en forma de calor y nos ayuda a clarificar la manera como podemos involucrarlo de forma práctica y directa en nuestra vida. Además del calor, también el trabajo y las propiedades de las sustancias están involucradas en todo el conjunto de conceptos que esta encierra. Estrictamente la termodinámica fue planteada como una ciencia universal que ayuda a establecer las relaciones entre las distintas formas de energía, estudia los procesos en los que hay transferencia de energía como calor y trabajo, y las relaciones que se dan entre los fenómenos dinámicos y caloríficos (la base de la termodinámica es rigurosamente experimental y sus principios y formulaciones son matemáticamente sencillas). También se puede decir que la termodinámica es la ciencia que estudia el trabajo, y su relación con las propiedades de las sustancias. COMO VIAJA EL CALOR El calor puede transferirse de un lugar a otro por tres métodos diferentes: conducción en sólidos, convección en fluidos (líquidos o gases) y radiación a través de cualquier medio transparente a ella. El método elegido en cada caso es que resulta más eficiente. Si hay una diferencia de temperatura el calor siempre viajará del lugar más caliente al más frío. Conducción:

La conducción tiene lugar cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto. El calor fluye desde el objeto más caliente hasta más frío, hasta que los dos objetos alcanzan a la misma temperatura. La conducción es el transporte de calor a través de una sustancia y se produce gracias a las colisiones de las moléculas. Los sólidos son mejores conductores que los líquidos y éstos mejor que los gases. Los metales son muy buenos conductores de calor, mientras que el aire es mal conductor. Puede experimentar como el calor se transfiere por

conducción siempre que toca algo que está más caliente o más frío que su piel, por ejemplo cuando se lava las manos en agua caliente o fría. Radiación: Tanto la conducción como la convección requieren la presencia de materia para transferir calor. La radiación es un método de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la fuente y el receptor del calor. Por ejemplo, podemos sentir el calor del sol aunque no podemos tocarlo. El calor se puede transferir a través del espacio vacío en forma de radiación térmica.

En líquidos y gases la convección es usualmente la forma más eficiente de transferir calor. La convección tiene lugar cuando áreas de fluido caliente ascienden hacia las regiones de fluido frío. Cuando esto ocurre, el fluido frío desciende tomando el lugar del fluido caliente que ascendió. Este ciclo da lugar a una continua circulación en que el calor se transfiere a las regiones frías. Puede ver como tiene lugar la convección cuando hierve agua en una olla.

Las burbujas son las regiones calientes de agua que asciende hacia las regiones más frías de la superficie.

Probablemente usted este familiarizado con la expresión: “el aire caliente sube y el frío baja” – que es una descripción del fenómeno de convección en la atmósfera. El calor en este caso se transfiere por la circulación del aire. La temperatura

Temperatura es la medida del calor relativo de un cuerpo (y no cantidad de calor que este contiene o puede rendir). Cuando tocamos algo, lo sentimos frío o caliente. Esto depende directamente de la temperatura del objeto y de su capacidad de conducir el calor. Al variar las temperaturas, las sustancias pueden dilatarse o contraerse, cambiar su resistencia eléctrica y si es un gas, variar su presión.

Nuestro tacto detecta la temperatura, pero carece de la capacidad de medirla con rigor. Del cuerpo que está a mayor temperatura decimos que “está más caliente” y a veces, erróneamente, se dice “que tiene más calor”. Los cuerpos no tienen calor, tienen energía interna y tienen temperatura. Reservamos el término “calor” para la energía que se transfiere de un cuerpo a otro. Esta energía es fácil de medir, pero la energía total el cuerpo no. Para medir la temperatura se utilizan distintas escalas, entre las que contamos la Celsius o escala centígrada, la escala Fahrenheit y la escala Kelvin. En la escala Celsius, el punto de congelación del agua equivale a 0°C, y su punto de ebullición a 100°C. esta escala se utiliza en casi todo el mundo. La escala Fahrenheit se utiliza en los países anglosajones. El punto de congelación del agua es de 32°F, y su punto de ebullición, 212°F. Finalmente, en la escala Kelvin, el cero se define como el cero absoluto de temperatura; es decir, -273,15°C. la magnitud de su unidad (Kelvin), simbolizada por K.

Conversión de valores de temperaturas La escala Celsius y la escala Kelvin tienen una transformación muy sencilla:

°K= 273.15 + grados C

En la transformación de grados centígrados a grados Fahrenheit

°F= (1,8 * °C)+32

Para la transformación inversa se despeja y queda:

°C= (° F-32) / 1,8 Otros de los conceptos referidos en el artículo anterior son los referente a la presión y presión atmosférica.

¿Qué es la presión?

Presión Desde un punto de vista físico, la presión es la relación existente entre la fuerza ejercida por un cuerpo

sólido, líquido o gaseoso sobre una superficie de un cuerpo. Su fórmula general es: P = La presión es una fuerza que ejerce sobre un área determinada y se mide en unidades de fuerzas por

unidades de área. Esta fuerza se puede aplicar a un punto en una superficie o distribuirse sobre esta. Cada vez que se ejerce se produce una deflexión, una distorsión o un cambio de volumen o dimensión. Las unidades de presión más conocidas y utilizadas en la industria son:

• Kg/cm2 • Lb / pulg2 o PSI (Pound Square Inch) La presión es una fuerza que ejerce • Metro columna de agua (m.c.a), milímetro columna de agua (mm.c.a) • Milímetros de mercurio ( mmHg) • Bar • Atmósferas •

La presión es inversamente proporcional al área y directamente proporcional a la fuerza.

Es conocido el hecho que se hunde más una persona que camina sobre la

nieve sin raqueta que otra que las use.

Equivalencias escalas de temperaturas

F

A

SCS Capacitación S.A.

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A FUERZA CONSTANTE Y AREA DISTINTA

EQUIVALENCIAS DE PRESION Y CARGA DE AG

Presión atmosférica Lo que primero debemos respondernos es si ¿el aire pesa?, la respuesta es sí, y se tiene establecido que un litro de aire pesa 1.3 gramos. A partir de esto es fácil comprender que la masa de aire o atmósfera que envuelve a la tierra tendrá su peso y como el peso es una fuerza podemos decir que la atmosfera ejercerá una presión sobre la superficie de la tierra. Al nivel del mar, su valor normal se considera de: 1 Atm 1 Bar 760 mm Hg 14,22PSI 10,3 m.c.a. 1 Kg/cm² El aire frío pesa más que el caliente, y este es uno de los factores que influyen en las diferencias de presión atmosférica a un mismo nivel.

Menor presión Mayor presión

superficie superficie

UNIDAD Lbs-

pulg 2 Lbs/ pie2 Atmósferas Kg/ cm2

Pulg. de agua

Pies de agua

Pulg. de Hg

mm de Hg BARS.

Lbs/pulg2 1 144.0 0.068046 0.070307 27.7276 2.3106 2.0360 51.7150 0.06895

Lbs/pie2 0.006945 1 0.000473 0.000488 0.1926 0.01605 0.0141139 0.35913 0.000479

Atmósferas 14.696 2,116.22 1 1.0332 407.484 33.9570 29.921 760.0 1.01325

Kg/cm2 14.2233 2,048.16 0.96784 1 394.27 32.864 28.959 735.558 0.9807

Pulg. de agua 0.03607 5.184 0.002454 0.00254 1 0.08333 0.0734 1.865 0.00249

Pies de agua 0.43278 62.3205 0.029449 0.03043 12.0 1 0.8811 22.381 0.02964

Pulg. de Hg. 0.49115 70.726 0.033421 0.03453 13.617 1.1349 1 25.40 0.03386

mm de Hg. 0.019337 2.7845 0.0013158 0.0013595 0.5361 0.04468 0.03937 1 0.001333

BARS. 14.5036 2,068.55 0.98692 1.0197 402.1 33.51 29.53 750.0 1


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ARTICULO 2° Corresponderá a los Servicios de Salud fiscalizar y controlar el cumplimiento de las disposiciones del presente Reglamento, todo ello de acuerdo con las normas e instrucciones generales que imparta el Ministerio de Salud. Tratándose de la Región Metropolitana, tales funciones corresponderán al Servicio de Salud del Ambiente de esa Región.

TITULO II De las definiciones

Artículo 3° Para los efectos del presente Reglamento se entenderá por: 1. Caldera de Vapor o Caldera: El recipiente metálico en el que se genera vapor a presión

mediante la acción de calor. 2. Generador de Vapor: el conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios,

destinados a transformar un líquido en vapor, a temperatura y presión diferente a la atmosférica. 3. Autoclave: el recipiente metálico destinado al tratamiento de materiales con vapor a presión

superior a la atmosférica. 4. Accesorios: los elementos útiles o necesarios que, en conjunto con la caldera, integran un

generador de vapor. 5. Presión: la acción y el efecto resultante de la compresión de un cuerpo o de un fluido sobre una

superficie. 6. Presión máxima de trabajo: la presión limite a la que puede trabajar con seguridad una caldera

o generador de vapor, o la presión extrema que resiste un recipiente sujeto a presión. 7. Unidad normal de presión: la atmosférica métrica, que es igual a 1 kilogramo por centímetro

cuadrado. Las presiones efectivas se entenderán medidas a partir de la presión atmosférica del ambiente y no las presiones absolutas medidas a partir del vacío. Una atmósfera métrica equivale a 14,22 libras por pulgada cuadrada. La unidad inglesa de presión, designada "PSI" (Pounds Square Inch), es una libra por pulgada cuadrada.

8. Evaporar o vaporizar: convertir un líquido al estado físico de vapor, mediante suministro de calor.

9. Calderas de tubos de humos, (Igneotubulares): aquellas en que los gases y humos, provenientes de la combustión pasan por tubos que se encuentran sumergidos en agua.

10. Calderas de tubos de agua, (Acuotubulares): aquellas en que los gases y humos, provenientes de la combustión rodean tubos por cuyo interior circula agua.

11. Superficie de calefacción de una caldera a vapor: la superficie en contacto con los gases y humos de combustión por un lado, y con el agua por el otro, medida esta superficie por el lado que está en contacto con los gases y humos.

12. Superficie de calefacción directa: aquella parte de la superficie de calefacción en que la transmisión del calor se verifica principalmente por radiación directa.

13. Superficie de calefacción indirecta: la parte de la superficie de calefacción en que la transmisión del calor se verifica por convección y no por radiación.

14. Sobrecalentador o recalentador de vapor: la parte o sistema de un generador de vapor que sirve para elevar la temperatura del vapor por encima de la del vapor saturado, sin aumentar la presión.

15. Economizador: la parte o sistema de un generador de vapor que sirve para calentar previamente el agua de alimentación de la caldera, aprovechando el calor contenido en los humos y gases.

16. Hogar o caja de fuego: la parte del generador de vapor en que se efectúa la combustión. 17. Cámara de alimentación de una caldera: el espacio comprendido entre los niveles máximo y

mínimo del agua. 18. Dureza del agua: contenido de sales de calcio y de magnesio, depósitos de incrustaciones en las

tuberías.


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19. Depuradores del agua de alimentación de las calderas: dispositivos por los cuales se hace pasar el agua de alimentación de la caldera con el fin de reducir sus impurezas. Son depuradores del agua: los filtros, los ablandadores, desmineralizadores, desaereadores y evaporadores.

20. Desincrustantes: substancias que: - evitan la precipitación de sales en forma adherente y - deshacen las precipitaciones y adherencias ya formadas.

21. Vapor saturado: el que se encuentra en contacto con el líquido por evaporar, sin sobrepasar la temperatura de evaporación.

22. Vapor sobrecalentado o recalentado: el que se encuentra a temperaturas superiores a la que corresponde al vapor saturado a la misma presión.

23. Vapor húmedo: el vapor saturado que contiene, en suspensión, partículas de líquido por evaporar. 24. Acumulador de vapor: recipiente a presión destinado a almacenar, durante el período de menor

demanda, el exceso de vapor. 25. Manómetro: el instrumento destinado a medir la presión efectiva producida por el vapor en el

interior de la caldera. 26. Válvula de seguridad: dispositivo que debe evacuar automáticamente el exceso de vapor de la

caldera en el momento en que la presión excede del valor mínimo preestablecido. 27. Tapón fusible: accesorio de seguridad que se basa en la fusión de una aleación de bajo punto de

fusión, cuando la temperatura del vapor o del palastro excede de esa temperatura. 28. Inspección: control de las condiciones generales de seguridad fijadas por el Reglamento. 29. Revisión: control externo o interno de las condiciones estructurales de la caldera y de la existencia

y estado de los accesorios. Comentarios del artículo Calderas Existen diversas definiciones del término caldera, pero en general se puede decir que “las calderas o generadores de vapor son aparatos metálicos de paredes convenientemente resistentes, construidos en planchas de acero, generalmente destinados a vaporizar el agua y producir el vapor en cantidades, presiones y temperaturas tan grandes como se precisen, aprovechando para ello el calor desarrollado en la combustión de un cuerpo de combustible producido en el interior de la propia caldera” Técnicamente, se comprende como caldera únicamente el cuerpo que forma el recipiente y las superficies de calefacción. Posteriormente, con la aparición de las paredes enfriadas por agua para el fogón, Sobrecalentadotes, calentadores de aire economizadores, se creó el término “Generador de Vapor” para dar al equipo una denominación más apropiada. Caldera de vapor Es toda caldera en la que el medio de transporte es vapor de agua. Caldera de agua caliente Es toda caldera en la que el medio de transporte es agua a temperatura inferior a 110°. DESCRIPCION DE CALDERAS Y GENERADORES DE VAPOR OBJETIVO: Las Calderas o Generadores de Vapor son dispositivos cuyo objetivo es: a) Generar agua caliente para calefacción y uso general o b) Generar Vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.


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FUNCIONAMIENTO: Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, el agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico. En toda caldera se distinguen dos sectores importantes: a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión: Es el lugar donde quema el combustible. Puede ser interior o exterior, con respecto al recipiente metálico.

Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua. Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua. La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación (llama agua). b) zona de tubos Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por Convección (gases-agua). Está constituida por tubos, dentro de los cuales puede circular los humos o el agua.

Por otra parte en las calderas de vapor, distinguimos 2 zonas principales. Cámara de agua: Recibe este nombre el espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera. El nivel de agua se fija en su fabricación, de tal manera que sobrepase en unos 15 cms. Por lo menos a los tubos o conductos de humo superiores. Con esto, a toda caldera le corresponde una cierta capacidad de agua, lo cual forma la cámara de agua. Según la razón que existe entre la capacidad de la cámara de agua y la superficie de calefacción, se distinguen calderas de gran volumen, mediano y pequeño volumen de agua. Cámara de vapor. Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, en ella debe separarse el vapor del agua que lleva en suspensión. Cuando más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara, de manera que aumente también la distancia entre el nivel de agua y la toma de vapor.


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CLASIFICACION DE LAS CALDERAS Existen varias formas de clasificación de calderas entre las que se pueden señalar: a) Según su utilización: de vapor fija o estacionaria de agua caliente móvil o portátil b) Según la presión de trabajo: -baja presión 0 a 2,5 Kg. /cm² -media presión 2,5 a 10 kg. /cm² -alta presión 10 a 225 kg. /cm² c) Según la circulación de agua dentro de la caldera: -Circulación natural, el agua se mueve por efecto térmico. -Circulación forzada, el agua se hace circular mediante bomba. d) Según la construcción interna de las calderas: La clasificación de los generadores de vapor desde el punto de vista de la constitución interna es, procediendo de antiguo a moderno, la que sigue: -Calderas Prismáticas. -Calderas con Hervidores. -Calderas Pirotubulares o Tubos de Humo. -Calderas Acuotubulares. -Generadores de vapor. -Reactores Termonucleares. e) Según la intensidad de vaporización: 1. De vaporización lenta: A este grupo pertenecen las calderas de gran masa de agua, que son al mismo tiempo de circulación libre, tales como las calderas prismáticas, las de hervidores, y la parte de las pirotubulares no pudiendo incluirse t odas en éstas, existen algunos tipos de calderas pirotubulares, de escasa masa de agua y de vaporización rápida. 2. De vaporización rápida: Comprende todas las calderas de pequeña masa de agua en relación con su superficie de caldeo, caso en el que se encuentran todas las calderas acuotubulares y excepcionalmente alguna pirotubular. f) Según el modo de circulación del agua en el interior de las calderas: 1. Calderas de vapor de circulación libre: Pertenecen a este grupo todas aquellas calderas en las que el agua no recorre en su interior un camino previamente determinado, alcanzando la temperatura existente en las distintas partes de la caldera. 2. Calderas de vapor de circulación limitada: Corresponden a este grupo de calderas las que han sido construidas de tal manera que el agua se ve obligada a seguir en su interior durante su funcionamiento un camino fijo y determinado. Este es el caso de todas aquellas calderas cuya construcción ha sido realizada dividiéndola en una serie de pequeñas calderas elementales, y por estar contenida el agua en tubos delgados, o en láminas delgadas, planas o circunferenciales, en cuyo interior la potencia vaporizadora (relación entre la superficie de caldeo directo y masa de agua) es muy grande. 3. Calderas de circulación aceleradas: Son todas aquellas calderas de circulación limitada en las que, mediante el establecimiento de calderas elementales y con la mínima masa de agua posible, se consigue una vaporización rapidísima y una circulación del agua de igual rapidez.


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4. Calderas de circulación forzada: Son aquellas calderas en la circulación del agua en su interior no se basa en la diferencia de densidades creadas en la masa fluida, sino que establece la circulación mediante una bomba hidráulica adecuada, que toma el agua caliente y a presión de la propia caldera, y después de comunicarle la sobrepresión necesaria (unos 200 {Kpa}) obliga a circular el agua por el interior de los tubos vaporizadores. Sin embargo, la clasificación más aceptada se basa en la circulación del agua y de los gases calientes en la zona de tubos de las calderas. Según esto se tienen dos tipos generales de calderas (Es posible encontrar también, para bajas capacidades, calderas con tubos de humo y tubos de agua, denominadas Calderas Mixtas). Calderas pirotubulares o de tubos de humos

Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por donde circulan los gases de combustión. Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso de calderas de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm. Sobre los tubos superiores. Entre sus características se puede mencionar: - sencillez de construcción - facilidad de inspección, reparación y limpieza - gran peso – lenta puesta en marcha - gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada.

En estas calderas los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea. Calderas acuotubulares o de tubos de agua Se componen de uno o más cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores) unidos por tubos de pequeño diámetro por donde circula el agua. Estas calderas son apropiadas cuando los requerimientos de vapor, en cantidad y calidad son altos. Se construyen para capacidades mayores a 5.000 Kq/h de vapor (5 ton. /h), con valores máximos en la actualidad de 2000 ton/h. permiten obtener vapor a temperaturas del orden de 500 °C y presiones de 200 Kg/cm² o más.


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Debido a que utilizan tubos de menor diámetro, aceptan mayores presiones de trabajo, absorben mejor las dilataciones y son más seguras. Su peso en relación a la capacidad es reducido. Requieren poco tiempo de puesta en marcha y son más eficientes. No se construyen para bajas capacidades, debido a que su construcción más compleja. El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases calientes que pasan por el exterior.

¿Qué es el vapor? El vapor es el estado gaseoso del agua al elevar su temperatura mediante la acción del calor. Recordemos que el agua tiene la cualidad de evaporarse a temperatura ambiental. Pero si deseamos que la velocidad de vaporización sea mayor entonces debemos agregar una cantidad de calor adicional. Por otra parte podemos distinguir cualidades de tipos de vapor: - Vapor saturado: es el vapor producido a la temperatura de evaporación del agua. Está a la misma temperatura del líquido que lo produce. Este vapor puede ser de dos clases.

- Vapor húmedo: es vapor saturado con pequeñas gotas de líquido en suspensión. Por lo tanto una cierta cantidad de masa de vapor húmedo (mvh) está formado por masa de vapor saturado (mvs) y masa de líquido (mI). El porcentaje de líquido presente se llama Humedad (Y). El porcentaje de vapor saturado presente se llama Calidad (X) o Título del Vapor. A mayor calidad (X) del vapor, mayor es la energía que contiene, el Título o calidad se mide con Calorímetros. - Vapor Saturado Seco: Es vapor sin gotas de líquido en suspensión su Calidad (X) es 100%.


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- Líquido Saturado: Es el líquido en contacto con el vapor saturado (a la misma temperatura). - Vapor Sobrecalentado: Es el vapor que se obtiene al calentar o recalentar el vapor saturado. Es un vapor seco e invisible de mayor temperatura y energía que el vapor saturado a la misma presión.

Superficie de calefacción de una caldera: SC (m²) La superficie de calefacción de una caldera la determina el fabricante en su diseño. Es la superficie de transferencia de calor que existe entre el agua (fluido frío) y los gases (fluido caliente) producto de la combustión. Se mide por el lado del fluido caliente. Por otra parte la superficie de calefacción determina la capacidad de la caldera, podemos distinguir una SC directa aquella donde se transfiere el calor por radiación y la SC indirecta donde el calor se transfiere por convección. Según el tipo de caldera la superficie de calefacción directa o indirecta se calculan con el diámetro interior o exterior de los tubos. Recordemos que la superficie de un tubo es: *d*L


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TITULO III De la individualización y registro de las calderas

Artículo 4° Todo propietario de una caldera, previo a su instalación, deberá registrarla en el Servicio de Salud respectivo, para lo cual acompañará la siguiente información: a) Nombre del propietario. b) Dirección de la instalación del equipo. c) Nombre del fabricante. d) Número de fabricación. e) Año de construcción. f) Superficie de calefacción. g) Presión máxima de trabajo. h) Producción de vapor. i) Tipo de combustible empleado. j) Copia de certificado de pruebas de seguridad efectuadas al término de la fabricación de la caldera. k) Copia del manual de operación del equipo. l) Sistema de tratamiento de agua de alimentación m) Planos, en planta y corte, de los equipos y sala de caldera, indicando la ubicación del depósito de

combustible, y del estanque de alimentación de agua y de purga.

Artículo 5° Los Servicios mantendrán un registro de todas las calderas instaladas dentro de su territorio de competencia. Este registro concederá un número de orden para cada una y contendrá toda a información remitida por el interesado y la obtenida por el Servicio a través de las acciones de fiscalización.

Los Servicios deberán comunicar al propietario del equipo el N° de Registro respectivo en un plazo no superior a 15 días hábiles, contados a partir de la fecha de recepción de la información indicada en los artículos precedentes.

Comentarios del artículo El Número de Registro que otorga al servicio a la instalación de una caldera deberá exhibirse en forma clara e inequívoca mediante una marca indeleble en la caldera o placa adicional. Artículo 6° Todo propietario de un generador de vapor está en la obligación de comunicar al Servicio cuando deje de utilizarlo, lo traslade o lo transfiera, circunstancia que se anotará en el Registro.

Artículo 7° Todo generador de vapor, desde el momento de su instalación, deberá contar con un Libro de Vida, en el que se anotarán, por orden de fechas, todos los datos y observaciones acerca de su funcionamiento, mantención, reparación, accidentes sufridos por el equipo, como igualmente todos los exámenes, inspecciones y pruebas efectuadas por organismos particulares u oficiales.

El Libro de Vida acompañará al equipo durante toda su vida útil, estando obligado el propietario de la caldera a mantenerlo y conservarlo en buen estado y a disposición de la autoridad sanitaria, cuando ésta lo solicite.

Se agregará, además, a dicho Libro una memoria explicativa en castellano que contenga las especificaciones técnicas y cálculos, con indicación, de las normas nacionales o extranjeras empleadas en su diseño.


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Comentarios del artículo Es importante destacar lo siguiente en relación al libro de la vida de una caldera: - El libro de vida de la caldera aparece en el momento de la instalación de la caldera. - Este libro acompaña a la caldera durante toda su vida útil. - Debe estar (preferentemente) en la sala de caldera en un lugar previamente definido, en buen estado y

a disposición de la autoridad sanitaria y de los distintos agentes que tienen directa relación con el. -Los datos y comunicaciones que se anoten deben estar indicados inequívocamente en forma cronológica. De las obligaciones con el Libro de Vida de la caldera: - Propietario: Es su obligación de implementar el libro de vida de la caldera al momento de su instalación y de establecer las obligaciones de los responsables de su mantención, actualización y conservación. -Operador de caldera: Deberá anotar cronológicamente todas las observaciones de su funcionamiento, pruebas, reparaciones, transformaciones, accidentes a que sea sometida la caldera. Como así mismo velar por el buen estado de conservación. -Certificadores particulares autorizados: Deberán dejar indicado en libro de vida las pruebas y revisiones ejecutadas, como sus resultados y comentarios respectivos. -Supervisores Servicio Salud: Deberán dejar anotado en el libro de vida toda inspección realizada a la caldera y sus observaciones, como así mismo las que tengan relación con la operación de esta. Registros de mantención: Se debe disponer de hojas para el registro de los trabajos de mantención, pruebas e inspecciones periódicas de carácter preventivo. Planos, diagramas y manuales: Deben mantenerse permanentemente en la sala de calderas planos de la sala de caldera, diagramas de la instalación, manuales de instrucción del fabricante y listas de partes y piezas de repuestos debidamente autorizados. Artículo 8° Toda caldera tendrá adosada a su cuerpo principal y en un lugar visible, una placa que le indique: el nombre del fabricante, el número de fábrica, el año de fabricación, la superficie de calefacción y la presión máxima de trabajo para la cual fue construida. Además se deberá individualizar al equipo con el número de registro asignado por el Servicio en forma visible e indeleble. Comentarios del artículo La placa de identificación deberá constar a lo MENOS con los siguientes datos:

• NOMBRE DEL FABRICANTE. • N° DE FABRICA. • AÑO DE FABRICACION. • SUPERFICIE DE CALEFACCION. • PRESION MAX. DE TRABAJO.

Estos datos son obligación del operador de caldera conocerlos e internalizarlos.


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TITULO IV

De las condiciones generales de instalación

Artículo 9° Los generadores de vapor que tengan una superficie de calefacción igual o superior a 5m y cuya presión de trabajo exceda de 2,5 kgs/cm2, se instalarán en un recinto denominado sala de calderas. Su construcción será de material incombustible y estará cubierta de techo liviano.

La sala de calderas no podrá estar ubicada sobre construcción destinada a habitación o lugar de trabajo.

La sala de calderas tendrá la amplitud suficiente para permitir, en forma segura, todos los trabajos de operación, mantención, inspección y reparación. Deberá disponer de adecuada ventilación y de buena iluminación.

La distancia mínima entre la caldera y las paredes del recinto será de 1 metro, como asimismo, entre la caldera y cualquier otro equipo o instalación.

Sobre el elemento o accesorio más elevado de una caldera se dejará un espacio libre de a lo menos un metro.

Además, deberá tener dos puertas o más, en direcciones diferentes, las que se mantendrán, en todo momento, libres de obstáculos que puedan impedir el paso. Se prohíbe mantener cerradas con llave las puertas, mientras las calderas estén funcionando, lo mismo que el empleo de chapas que sólo puedan abrir manualmente por dentro.

Comentarios del artículo CONDICIONES GENERALES DE LA INSTALACION Sala de calderas: Las calderas de superficie de calefacción superior a cinco metros cuadrados y de presión mayor a 2,5 kg/cm², se instalarán en un recinto o local destinado exclusivamente a la caldera y sus accesorios. Este recinto o sala de caldera debe mantenerse libre de todo material y equipo no necesario para la operación de la instalación. Ubicación: La sala de caldera no podrá estar ubicada sobre construcción destinada a habitación o lugar de trabajo. Se recomienda que ésta se encuentre a una distancia de 3 metros o más de la calle y del muro que limita con el sitio o terrenos vecinos.

Construcción: Las paredes de la sala de caldera deben ser de material incombustible y de techo liviano. Accesos: Deben disponer a lo menos de dos puertas de acceso en direcciones diferentes, ubicadas de preferencia frente a los extremos de la caldera, a manera de que los operadores puedan evacuar la sala fácilmente en caso de algunos accidentes.


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Se prohíbe mantener las puertas cerradas con llave mientras la caldera esté en funcionamiento, las chapas de las puertas deben abrirse manualmente por fuera y por dentro. Las puertas deben abrirse hacia afuera. No se permiten puertas de corredera. En todos los casos las salidas serán de fácil acceso. Las salas de calderas deberán estar perfectamente iluminadas y especialmente en lo que respectan los indicadores de nivel y a los manómetros. Amplitud: La sala debe tener la amplitud suficiente para permitir en forma segura, realizar todos los trabajos de operación, mantención e inspección. La distancia mínima entre la caldera y las paredes de la sala debe ser 1 metro, de igual manera, entre la caldera y cualquier otro equipo o instalación. Además sobre el elemento o accesorio más elevado debe existir un espacio libre mayor a un metro. El acceso a dispositivos de mando instrumentos y accesorios debe ser seguro y expedito. Las escaleras y pasillos necesarios tendrán pisos y peldaños antirresbaladizos y provistos de barandas. Sobre el piso del pasillo más elevado habrá un espacio libre de 1,8 mts. a lo menos. Iluminación: Debe existir una buena iluminación y contar, en lo posible, con una fuente de iluminación de emergencia para casos de falla en el sistema eléctrico. Ventilación: Se debe contar con un adecuado suministro de aire para permitir una combustión limpia y segura. Deben proveerse aberturas para la entrada de aire de 15 cm² por cada mil kilo calorías de combustible que se queme a la hora. Conexiones de agua y drenaje: Deben instalarse conexiones para el suministro de agua a la caldera, estanque de alimentación y para la limpieza de calderas y pisos. El drenaje de las purgas debe hacerse a través de un estanque de retención de purgas. El sistema de drenaje de las aguas de limpieza debe contar con sellos adecuados para impedir la entrada de gases y olores. Protección contra incendios: Deben instalarse aparatos extintores y disponer de procedimientos de incendios. Restricciones: En la sala o recinto de calderas deberá prohibirse todo trabajo no relacionado con los aparatos contenidos en la misma, y a sus puertas se hará constar la prohibición expresa de entrada de personal ajeno al servicio de las calderas. En lo posible, se debe tener también los elementos y herramientas que el operador requiere para su labor. Artículo 10° En las calderas igneotubulares, los conductos de fuego, gases y humos, irán recubiertos por mampostería, quedando libres de ella, aquellas partes de la caldera que están bañadas con agua.

El punto más alto de los conductos de gases calientes estará por lo menos 100 milímetros más bajo que el nivel mínimo de agua de operación de la caldera.


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Comentarios del artículo

Artículo 11° La mampostería deberá diseñarse y construirse de manera que permita la libre expansión y contracción de la caldera. Las pasadas de cañería a través de mampostería, deberán permitir la libre expansión de las cañerías e impedir los escapes de humo o de gases.

Artículo 12° Todos los conductos de humo o de gases de combustión, incluso los empleados como vías de emergencia o alternativa, deben construirse de tal manera que no permitan la acumulación de gases combustibles, sino que aseguren su arrastre hacia la salida o chimenea.

Artículo 13° Para la revisión y limpieza de los conductos de humo, toda caldera dispondrá de portezuelas o tapas ubicadas en lugares adecuados que permitan el fácil acceso al interior de dichos conductos.

Artículo 14°

En toda caldera el operador deberá tener un acceso seguro y expedito a los dispositivos de mando y sus accesorios más elevados.

Los implementos que se utilicen para tal efecto deberán ser de material incombustible y de superficie antirresbaladiza.

Sobre el piso del pasillo más elevado habrá un espacio libre de a lo menos, un metro ochenta centímetros.


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Artículo 15° Cuando se utilice combustible líquido, éste deberá mantenerse en recipientes completamente cerrados, provistos de tubo de ventilación al exterior y separados de la sala de calderas. Sí el estanque de almacenamiento se ubicara a nivel de piso, deberán tomarse las medidas necesarias para evitar derrames de líquido inflamable, así como, evitar la formación de mezclas explosivas.

Comentarios del artículo COMBUSTIBLES DE CALDERAS COMBUSTIBLES SÓLIDOS a) Carbón

Conocido como carbón mineral (o de piedra), se clasifica en los siguientes tipos:

- Lignito o carbón sub-bituminoso: es d color negro oscuro, ceroso. Contiene un alto porcentaje de humedad por lo que se desintegra al secarlo al aire. Buen combustible, pero de poder calorífico bajo.

- Bituminoso o Hulla es de color negro oscuro brillante, quebradizo.

Arde con facilidad con llama amarilla. Tiene buen poder calorífico. Es el más preciado.

- Antracita: es duro, de intenso lustre. Es quebradizo. Se enciende lentamente, llama azul y corta.

Posee buen poder calorífico.

El carbón se dispone en diferentes tamaños: - Harneado : de granulometría gruesa. Mayor de 38 mm. - Tipo Nuez : de granulometría mediana. De 19 a 38 mm. - Carboncillo : de granulometría fina. De 0 a 19 mm. b) Desechos sólidos Se pueden clasificar en:

- Desechos vegetales: Principalmente derivados de las faenas de explotación forestal y maderera, ejemplos: ramas, leña, cortezas o lampazos, astillas o chips, aserrín, virutas, etc. Presentan grandes variaciones en el contenido de humedad, lo que afecta su poder calorífico.

- Residuos Industriales: Gomas, látex, licor negro, neumáticos, restos de polietileno, etc.

- Basura Doméstica: Existen instalaciones de calderas (EEUU, Europa) diseñadas específicamente para operar con basura. El poder calorífico depende de la calidad de basura, principalmente del contenido de papel y cartón.


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COMBUSTIBLES Y QUEMADORES

RECURSOS ENERGETICOS Y COMBUSTIBLES Carbón No Petróleo Renovables Hidrocarburos

Gas natural

Hidrocarburos no Esquistos petrolíferos Convencionales Arenas bituminosas Calefacción Calor Secado Procesos Directa Células foto bálticas Solar Eléctrica Concentradores solares Hidráulica Indirecta Eólica Gradientes térmicos Agua y Vapor Geotermia Rocas Calientes Renovables Desechos vegetales Biomasa Desechos animales Mareas Mareomotriz Corrientes Fisión: División de núcleos atómicos de elementos radioactivos pesados. Plantas actuales: Uranio, Plutonio Nuclear Fusión: Unión de núcleos atómicos de elementos livianos.


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c) Análisis y Ensayos de combustibles sólidos Análisis inmediato: Entrega los porcentajes en peso de los siguientes componentes: - Humedad: Agua contenida en el combustible. A mayor humedad disminuye el poder calorífico del combustible. - Materia Volátil: Son gases combustibles y no combustibles que se desprenden al alcanzar cierta temperatura. A mayor cantidad de materia volátil más grande debe ser el volumen del hogar. - Carbón rijo: Es la cantidad (de combustible que queda después de desprenderse la materia volátil. Es el principal elemento combustible. - Cenizas: Materia mineral no combustible. Análisis Elemental: Entrega la composición química del combustible en porcentajes en peso: Hidrógeno (H2), Carbono (C), Nitrógeno (N2), Oxígeno (02), Azufre (S) y cenizas. En general, los elementos que verdaderamente contribuyen en el suministro de calor son el Carbono e Hidrógeno. El azufre, a pesar que aporta calor, es altamente indeseable por sus características corrosivas y contaminantes. Lo mismo ocurre con el Nitrógeno que forma gases contaminantes. El oxígeno y las cenizas no entregan calor, siendo deseable que sus cantidades sean mínimas. Poder calorífero (P.C): El calor que libera el combustible al quemarse totalmente se mide con un equipo llamado Bomba Calorimétrica. Rigurosamente se especifican dos tipos de P.C., uno superior (PCS) que es el que se mide y uno inferior (PCI) que es el que se considera para evaluar el calor que entrega un combustible. La diferencia entre ambos es pequeña. El análisis Elemental y la medición del Poder Calorífico también se aplican a los combustibles líquidos y gaseosos. COMPOSICIÓN Y PODER CALORÍFICO DE ALGUNOS COMBUSTIBLES combustibles C

% H %

O %

N %

S %

Ceniza %

H2O %

Poder calorífico cal / Kg.

Leña (seca) 42,5 5,1 1 25,7 0,85 0,85 15,0 3.700 Turba 46,0 4,7 21 8,0 0,60 5,70 14,0 3,950 Lignito 35,0 3,5 8 1,5 3,00 10,00 39,0 3,400 Hulla magra 85,5 4,0 1 2,5 2,00 4,20 0,8 8,00 Hulla (le gas 76,0 5,0 2 8,0 1,00 6,00 2,0 7.250 Hulla grasa 82,0 4,5 1 5,0 1,00 5,00 1,5 7.750 Antracita 93,0 3,0 1 1,2 0,8 1,00 -- 8.300 Carbón de leña 94,0 1,0 1 2,0 -- 2,00 -- 7.790 Petróleo 85,5 14,5 -- -- -- -- -- 11.200 Gas alumbrado 43,0 51,3 2 3,7 -- -- -- 5.300 cal/m³ Gas (de agua 40,0 6,7 3 50,3 -- -- -- 3.000 cal/m³ Butano comercial (P.C.I.) es: 10.938 Kcal/Kg -(P.C.S.) es: 11.867 Kcal/Kg. Propano comercial (P.C.I.) es: 11.082 Kcal/Kg - (P.C.S.) es: 12.052 Kcal/Kg.


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De forma aproximada, 1 Kg. De propano equivale a la energía proporcionada por:

1,24 m³ de gas natural, 1,20 lt. de fuel-oíl, 3 m³ de gas ciudad, 1,30 lt. de gas oíl, 3 a 6 Kg. De leña, 14 kWh de electricidad, 2 Kg. De carbón. COMBUSTIBLES LIQUIDOS Los más importantes son el petróleo y sus derivados. Se clasifican de acuerdo a su densidad peso específico, el cual se mide directamente en Kg/lt. o indirectamente en grados API (del American Petroleum Institute). A mayor peso específico, menor es el grado API. CARACTERISTICAS DE LIQUIDOS DEL PETROLEO

NOMBRE Y TIPO GRADO API

PESO

ESPECIFICO Poder calorífico (Kcal g.)

Punto de

Inflamación

SUPERIOR INFERIOR

Destilados Gasolina Kerosene Nafta

40-35 0.70-0.81 11.200 10.300

Menor que

83°C Gas

Oil

Diesel Motores, Calderas

35-26 0.84-26 10.900 10.100

Residual muy liviano

21 0.86-0.92 10.200 9.700

Mayor que

83°C

Fuel Oil

Residual liviano requiere precalentado

17 0.93 10.500 9.700

Residual requiere precalentado

12 0.95 10.500 9.700

CARACTERISTICAS COMBUSTIBLES GASEOSOS TIPO DE GAS PODER CALORIFICO

INFERIOR OBSERVACIONES

Gas natural

9.340 Kcal/ m³ 11.400 Kcal/ kg

Aparece naturalmente junto con el petróleo. Se emplea en calefacción y servicio doméstico.

Gas licuado

12.100 Kcal/ kg. 11.000 Kcal/ kg.

Es un derivado del petróleo. Se emplea en instalaciones industriales y domésticas. Su densidad es 0,55 Kg/lt.

Gas cañería

4.000 Kcal /m³

También llamado gas coque o corriente. Es un producto de la destilación del carbón. Es de uso doméstico principalmente.

Gas alto Horno 900 Kcal /m³ 610 Kcal / kg.

Se produce y emplea en la industria siderúrgica.

Gas de refinería

4.260 Kcal /lt. 10.900 Kcal / kg.

Se produce y emplea en la industria petrolera.

Nota: Tanto el propano como el butano no son tóxicos, aunque al ser más pesados que el aire tienden a desplazarlo y pueden provocar la muerte por asfixia al impedir que el aire llegue a los pulmones y oxigene la sangre.


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Un litro de líquido se trasforma en 272,6 litros de gas para el propano y 237,8 litros de gas para el butano. En su estado puro, tanto el butano como el propano son inodoros; sin embargo, para hacerlos más fácilmente detectable en el caso de fugas, se les añade un compuesto odorizador (sulfuro de mercaptano) que los hace perceptibles antes de que la mezcla GLP-aire pueda ser explosiva. QUEMADORES El propósito principal de un quemador es mezclar y dirigir el flujo de combustible y aire de tal manera que asegure el encendido rápido y la combustión completa. En los quemadores de carbón pulverizado, una parte del 15 al 25% del aire, llamada aire primario, se mezcla inicialmente con el combustible. La porción restante o aire secundario se introduce a través de registros en la caja de viento. El quemador de tipo circular está diseñado para quemar carbón mineral y puede equiparse para quemar cualquier combinación de los tres combustibles principales, si se toman las precauciones adecuadas para evitar la formación de coque en el elemento carbón, si se está quemando combustible o y carbón mineral. Este diseño tiene una capacidad hasta de 165 millones de Btu/h para el carbón y más elevada para combustible o gas.

TIPO DE QUEMADORES CAPACIDAD CARACTERISTICAS

PARRILLAS

ALIMENTACION SUPERIOR. PARRILLA HORIZONTAL, INCLINADA O MIXTA

Manual (parrilla - fija, Fija con volteo)

50 - 80 KG /HM²

Es la forma más conocida de quemar sólidos. La combustión se realiza en la zona superior de la cama de combustible. Parte del aire de combustión ingresa por debajo de la parrilla (aire primario) y el restante por sobre la parrilla (aire secundario) el que permite quemar la materia volátil.

Gravedad (parrilla Fija o móvil)

150 - 300 KG /HM²

Esparcimiento (parrilla fija, móvil o Vibratoria), Cama delgada (1 ½ˮ)

220 - 300 KG / HM²

ALIMENTACION INFERIOR O RETORTAS

Con tornillo sin fin con Empujador

100 - 150 KG /HM²

SUSPENSION

SEMI SUSPENSION MADERA, UTILIZA TAMBIEN PARRILLA

30 - 40 KG / HM²

El combustible pulverizado o en pequeñas partículas, ingresa al hogar en una corriente de aire (primario), quemándose en suspensión. Se requiere gran turbulencia. En el caso del carbón, para el inicio de la combustión se utiliza gas o petróleo.

CARBON PULVERIZADO 70 - 90 KG /HM²

CICLONICO 200 KG / HM²

LECHO FLUIDIZADO (CARBON)

PARA CALDERAS DE CAPACIDADES MAYORES A 15 TON / H r. DE VAPOR

El combustible (2 mm o menos) mezclado con caliza, se quema en un lecho flotante mantenido por una corriente de aire que ingresa por debajo. Permite reducir la formación de contaminantes provenientes del azufre y nitrógeno del combustible


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QUEMADORES DE COMBUSTIBLES LIQUIDOS Los combustibles líquidos deben ser vaporizados antes de ser quemados. Algunos quemadores de baja capacidad (hasta 25 Kg/hr. De combustible), denominados quemadores de vaporización, realizan esta acción mediante una sola etapa calentamiento. Sin embargo, todos los quemadores industriales de alta capacidad realizan la vaporización en dos etapas: atomización o separación del líquido en finas partículas y Vaporización mediante calentamiento directo de las partículas.

Según el mecanismo o medio de atomización utilizado, los quemadores se clasifican en: - Quemadores de atomización con aire a baja presión - Quemadores de atomización con aire a vapor a alta presión - Quemadores de atomización mecánica - Quemadores centrífugos o de copa rotatoria.

QUEMADORES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS

Son los que presentan menos dificultad en el proceso de combustión. Las partículas de gas se mezclan íntimamente con el aire, permitiendo una buena combustión con una mínima cantidad de aceite. Se clasifican según la zona donde se mezcla el aire y el combustible: - Quemadores de premezcla - mezclados antes del quemado

- Quemadores cerrados - mezclado en el quemado

- Quemadores abiertos - mezclado mixto

Sus capacidades cubren un rango muy amplio, desde fracciones de Kilo/horas (domésticos), hasta unos 1.500 Kg/ horas (industriales y calderas grandes). ¿Por qué preocupante de un buen manejo de combustibles y lubricantes? Un buen manejo de combustibles y lubricantes permite proteger a las personas, las instalaciones de la planta y el entorno donde éstas se encuentran, evitando o minimizando el riesgo de incendios y la contaminación del medio ambiente. Un buen manejo significa adoptar buenas prácticas en el trasvasije y transporte de estos productos, en su almacenamiento y abastecimiento a maquinarias, equipos y vehículos, disminuyendo la ocurrencia de derrames y el costo de estas pérdidas. Combustión La combustión es una reacción química entre un combustible y el oxígeno (oxidación) del aire, a una temperatura adecuada, según el siguiente esquema: + + = +

Combustible Oxigeno Productos de combustible Calor


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En esta reacción se libera gran cantidad de calor produciéndose una llama característica. Los combustibles más comunes, carbón, madera, petrolero y gas, están constituidos principalmente por carbono (C), hidrogeno (H2), azufre (S) y trazas de otros elementos, como nitrógeno (N2), oxígeno (02), agua (H20) y cenizas.

Para fines prácticos, la combustión consiste en la oxidación (reacción con 02) de tres elementos C, H y S, generándose diferentes gases que en su conjunto forman los productos de, combustión: C + 02 CO2: Dióxido de C H2 + ½ O2 H2O: Agua S + O2 SO2: Dióxido de S N2 No reaccionan. Pasan N2: Nitrógeno H2O H2O: Agua directamente a los humos O2 Reemplaza al O2 del aire Cenizas No pasan a los humos

Combustión completa: Ocurre cuando los elementos del combustible se queman totalmente con el oxígeno según las reacciones indicadas. Es la combustión ideal, debido a que el combustible libera toda su energía. Los gases deben verse transparentes.

Aire Estequiométrico o ideal: Es el aire estrictamente necesario para quemar completamente un combustible. Ejemplo: un kilo de carbón sur sub-bituminoso requiere aproximadamente diez kilos de aire Estequiométrico.

Combustión incompleta: Se presenta cuando permanecen fracciones o elementos del combustible sin quemar o sin reaccionar totalmente, dando lugar a la aparición del hollín (humo negro) y monóxido de carbono (CO). Es indeseable porque no se libera toda la energía del combustible. Causas de combustión incompleta: • Déficit de aire • Baja temperatura del hogar • Mal mezclado aire combustible • Volumen del hogar insuficiente • Deficiencias en el sistema de combustión. Exceso de aire: Es la cantidad de aire, adicional al estequiométrico, que se suministra para asegurar la combustión completa. Se mide en porcentaje y depende del tipo de combustible quemado, granulometría, turbulencia, temperatura de combustión, diseño del hogar y experiencia del operador de la caldera.

Elementos del combustible Oxigeno del aire de combustión Productos de combustión


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¿Cómo Optimizar el Exceso de Agua? El objetivo de esta tabla es entregar una herramienta para optimizar el exceso de aire con el fin de obtener el máximo ahorro de combustible, sin embargo, deben considerarse otros factores tales como: los instrumentos disponibles, la disminución de la resonancia, la compatibilidad con el proceso y los materiales usados en la construcción de los equipos.

Tipo de Aplicación % Exceso de Aire (a)

% CO (b) Observaciones

Calderas de Vapor: Igneotubulares, Acuatubulares y de Agua Caliente.

10-30% La resonancia puede ser un problema.

Hornos muflas 5-25%

Hornos para fundición de cobre, hierro y sus aleaciones.

<1% Generalmente necesitan atmósfera reductora.

Hornos para fundición de Aluminio <20 Generalmente atmósfera oxidante.

Horno de crisol para metales 0-1% Generalmente necesitan atmósfera reductora.

Hornos de crisol para materiales cerámicos

10-25%

Generadores Exotérmicos (c) 0,5%-3% La combustión rica produce un gas reductor que inhibe la oxidación.

Hornos a fuego directo, sin recirculación 20-100% Depende del tipo de proceso.

Hornos a fuego directo, con recirculación >250% Si hay solventes en el horno, pueden requerirse valores aún más altos.

Hornos a fuego indirecto y calentadores 10-30%

Tubos de inmersión y radiación 15-50% El objetivo es obtener una distribución del calor uniforme a lo largo del tubo.

a- Los niveles de exceso de aire corresponden a quemadores de premezcla y de mezcla en boquilla. b- Se debe considerar mecanismos para quemar el CO en la chimenea. Cabe señalar que próximamente se establecerán normas de emisión de este contaminante. c- Muestreado en horno. NOTAS: Frecuentemente es difícil controlar el exceso de aire en quemadores de tipo natural, sin embargo debe tratar de minimizarse. La medición del exceso de aire puede ser errónea si existe un ventilador de tiro inducido no balanceado. Al haber presión negativa en la chimenea entrará aire que distorsionará la medición. Si existe exceso de aire, amarecerá oxígeno (02) en los productos. Sistema de combustión. Excesos de aire (%) Carbón, parrilla fija, manual. 45-50 Carbón, parrilla móvil, esparcimiento 30-45 Carbón pulverizado 15-20 Madera, 40 por ciento humedad, pila 35-40 Petróleo, atomización mecánica y con aire 15-18 Gas. 10-12


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En general, un déficit de aire o un exceso bajo recomendado, conducen a una combustión incompleta, con el consiguiente desaprovechamiento de la energía del combustible. Si el exceso es muy alto, el aire enfría el fuego perdiéndose gran parte del calor del combustible en los gases que salen por la chimenea. ¿Cómo Reducir la Producción de Monóxido de Carbono en la Combustión? Una combustión incompleta da origen a la formación de monóxido de carbono. Para obtener una combustión completa se deben controlar los siguientes factores. - Nivel de aire adecuado. El exceso de aire es esencial para una combustión completa. Una relación aire-combustible estequiométrica, aunque asegura la máxima eficiencia y temperatura de la llama, en la práctica llevará a una combustión incompleta, ya que difícilmente se lograrán las condiciones de mezcla para lograr una combustión completa. En general, se debe evitar las mezclas aire-combustible cercanas a la estequiométrica, dado que pequeños cambios en los parámetros de operación como pequeñas variaciones en el suministro de aire pueden desbalancear La relación aire-combustible, produciéndose un aumento del CO. - Evitar el enfriamiento de la llama causado por un elevado exceso de aire. Al aumentar el exceso de aire, la llama se enfría, lo que puede llevar a una combustión incompleta del combustible, produciéndose CO. Este problema se puede producir en los quemadores que permiten variar el consumo de combustible manteniendo fijo el suministro de aire. Al operar cerca del máximo, funciona eficientemente, pero al disminuir la entrada de combustible aumenta el exceso de aire. - Evitar el enfriamiento de la llama por contacto con superficies frías. Cuando no existe espacio suficiente para la llama y ésta toca alguna superficie fría, (pared del hogar), se produce un enfriamiento localizado que detendría parcialmente el proceso de combustión en esa zona, lo que da origen a la formación de CO, e incluso hollín (C). Si los productos de la combustión parcial no vuelven a entrar a alguna zona de alta temperatura, éstos saldrán por los humos. Temperatura de llama: es la temperatura que se logra en el hogar al quemar un combustible determinado, la máxima temperatura (temperatura adiabática) se alcanza idealmente, con el hogar totalmente aislado, es decir, sin pérdidas de calor. Es deseable que esta temperatura sea alta, porque facilita el proceso de entrega de calor al agua. Ejemplo: temperatura máxima del petróleo N° 2: 1.800 °C. COMPOSICION Y ANALISIS DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION Analizadores Los analizadores de gases, comúnmente usados en la industria, pueden ser químicos, como el “Orsat”, “Renarex” “Ados”, eléctricos o electrónicos. Es posible determinar la calidad del proceso de combustión conociendo la composición de los productos de combustión o humos. Si la combustión es buena, existe un buen aprovechamiento del combustible, de lo contrario, se está despreciando.


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Los analizadores eléctricos indican el porcentaje de CO2 solamente. Funcionan mediante “la diferencia de conductividad calórica” de los gases. El CO2 tiene una conductividad del calor mucho menor que la del aire, y por esto, un alambre que se encuentre en una mezcla de aire y CO2 se enfría con mayor lentitud que otro igual que se encuentra en el aire puro. La diferencia de temperatura da diferencia de resistencias eléctricas de los conductores, la que se mide mediante un puente de Wheatsstone en un galvanómetro, graduado en porcentaje del CO2. En calderas alimentadas con carbón mineral, se considera conveniente de 12,5 a 13% de CO2; 13,5% para alimentación a petróleo y 17% ara carbón pulverizado. En resumen, la combustión se controla por medio del análisis del humo. Una combustión bien llevada traerá una economía de mucho combustible, lo que equivale a una economía en dinero y bajo costo en la producción de energía. ANALISIS CUALITATIVO: VISUAL. Se realiza observando directamente los productos de combustión. Los gases deben ser transparentes. El humo negro (hollín) indica la existencia de partículas de combustibles parcialmente quemados o mala combustión.

Sin embardo, el color no es suficiente para determinar la Calidad de la combustión. En los gases puede aparecer monóxido de carbono u oxígeno en exceso, que siendo transparentes, son señales de mala combustión. Esto exige un análisis más profundo de los gases.

ANALISIS CUANTITATIVO: ANALIZADOR DE GASES. Existen instrumentos analizadores de gases que detectan y miden la presencia de distintos gases en los productores de la combustión. En las grandes calderas modernas, estos analizadores vienen instalados en el equipo, formando parte del sistema de control. En calderas pequeñas y muchos otros, se hace necesario recurrir a instrumentos portátiles para hacer las mediciones. Normalmente los analizadores permiten detectar la presencia de CO2, CO, O2. El más importante de estos instrumentos que miden los porcentajes volumétricos de los tres gases mencionados. Otros analizados miden uno o dos de ellos, por ejemplo, el analizador de O2.

También existen en el mercado instrumentos que detectan la presencia de contaminantes como él S02 y derivados de N2, los cuales siempre aparecen en muy pequeña cantidad. Interpretación de mediciones: Al quemar eficientemente cualquier combustible, el porcentaje de : CO2 debe ser alto, 16% (depende del combustible). CO debe ser cero. O2 no debe sobrepasar el 7%. En el caso de los Hidrocarburos (petrolero y gas natural) es posible construir diagramas, que reciben el nombre de triángulo de la combustión donde se puede verificar los análisis de los gases y determinar la calidad de la combustión.


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CIRCUITO DE GASES DE COMBUSTION ALIMENTACION DE AIRE Y COMBUSTIBLE Para realizar el proceso de combustión en el hogar de una caldera, requiere suministrar aire, normalmente de la atmósfera, y combustible, dependiendo del tipo de quemador utilizado, la alimentación puede ser natural o forzada.

Natural Por efecto de la succión producida por la chimenea. Ingreso del aire Forzada Utilizando un ventilador. Puede estar el quemador Incorporado o ser independiente. Natural Por efecto de la gravedad Ingreso del combustible Forzado En forma manual o mecánica (esparcidor, bomba soplador).

EVACUACION DE PRODUCTOS DE COMBUSTION Una vez producida la combustión, es necesario hacer circular los gases a través de la caldera (zona de tubos) para posteriormente evacuarlos al exterior. Existen tres mecanismos de evacuación de los productos de combustión.

TIRAJE NATURAL O CHIMENEA: Produce una diferencia de presiones (depresión o tiraje) entre los gases dentro de la chimenea (más calientes y livianos) y el aire exterior (más frío y pesado). Esta depresión se debe a la diferencia de densidades entre los gases y el aire haciendo que los gases asciendan por el interior de la chimenea. Este efecto produce la evacuación y circulación de los gases en la caldera obliga a ingresar aire fresco para la combustión. TIRAJE ARTIFICIAL O VENTILADORES: Cuando el tiraje de la chimenea no es suficiente para la evacuación de los gases se recurre a ventiladores, los cuales producen diferencias de presiones adicionales. Dependiendo de la ubicación, se clasifican en: Ventiladores de Tiro Forzado: Fuerzan el aire a ingresar dentro de la caldera manteniendo una sobrepresión en el hogar. Ventiladores de Tiro inducido: Se ubican a la salida de la caldera succionando los gases desde interior impulsándolos hacia la chimenea. Tiende a producir depresiones en el hogar. TIRAJE COMPENSADO Utiliza ventiladores de tiro forzado, inducido y chimenea. Se logra un mejor control sobre la presión en el hogar, la cual debe mantenerse en lo posible por debajo de la presión atmosférica para evitar fugas de gases calientes. Se recomienda una depresión de 2 a 4 mm. De columna de agua en el hogar.


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LIMPIEZA DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION Su objetivo es evitar la contaminación. Consiste en extraer las partículas sólidas y absorber sustancias contaminantes que son arrastradas por los gases de combustión a través de la caldera. a) Separación Centrífuga o Mecánica: Se utilizan unos dispositivos llamados Ciclones, donde se hacen girar bruscamente los gases, con lo cual las partículas más pesadas se separan del fluido, precipitando y siendo recogidas por la parte inferior del ciclón. La eficiencia en la extracción de impurezas depende del tamaño de las partículas, alcanzando normalmente valores superiores al 80% para tamaños de 5 micrones. b) Separación Electrostática: Se emplean Precipitadores Electrostáticos. Los gases se hacen pasar a través de una serie de placas cargadas eléctricamente que atraen a las partículas de hollín donde forman capas que posteriormente precipitan al golpearlas. Alcanzan eficiencias de hasta 99%. c) Separación Química: Es un proceso de tratamiento de gases utilizado en grandes calderas de plantas termoeléctricas, realizando después de la separación electrostática, que tiene como objetivo la extracción de Óxidos de Nitrógeno (NO2) y Óxidos de azufre (SO2) gases altamente contaminantes que se forman al quemar carbón o petróleo. El proceso de remoción se logra utilizando Carbón Activado, sustancia derivada del carbón cuya cualidad es retener en sus poros los gases indicados. PROBLEMAS INTERNOS CAUSADOS POR LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION

a) OBSTRUCCIONES: Son acumulaciones de partículas sólidas (hollín, cenizas) presentes en los humos y que se depositan sobre las superficies de los tubos. Producen obstrucciones al paso de los gases y limitaciones a 1 transferencia de color trayendo problemas de tiraje y pérdida de la capacidad de la caldera.

En calderas pirotubulares la limpieza se realiza con escobillones de acero y eventualmente, con vapor o aire a presión. En calderas acuotubulares, los depósitos son removidos con aire o vapor a alta presión mediante Sopladores de Hollín. Los sopladores de hollín son tubos fijos o retráctiles que poseen toberas u orificios que orientan el chorro de fluido sobre las superficies a limpiar.

b) ABRASION O EROSION: Es el desgaste que sufren las superficies metálicas de caldera, particularmente los tubos, por efecto de las partículas sólidas que salen en la corriente de gases. El factor de influencia más importante es la velocidad de los gases (5 a 10 m/s).

En general, es difícil controlar este problema debido a su estrecha relación con el diseño del equipo. Conviene tomar medidas que eviten la presencia de partículas sólidas en los humos.

c) CORROSION: Es el ataque químico al metal causado por sustancias reactivas presentes en los gases. Algunas de estas sustancias, por ejemplo son: compuestos de Vanadio, Sulfatos de Sodio, Potasio, todas provenientes del combustible, se depositan junto con el hollín, cenizas o escorias, en las superficies de los tubos, en las parrillas y en paredes del hogar , y reaccionan con la humedad formando compuestos corrosivos.


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Sin embargo, la forma más frecuente de corrosión es causada por reaccionar con el Azufre (S) de los combustibles. Al reaccionar con el O2, el S forma SO2. La mayor parte del SO2 es emitido y dispersado en la atmósfera, pero, una y pequeña cantidad reacciona nuevamente con el O2 formando SO3, el cual en presencia de vapor de agua puede formar Ácido Sulfúrico (H2 SO4) este ácido puede condensarse en cualquier superficie cuya temperatura es inferior a su temperatura de condensación o de Punto de rocío (Dew point). Si ello ocurre se produce corrosión. Este problema obliga a mantener los gases, principalmente en la zona de salida de la caldera (economizadores, ventiladores de tiro inducido, precalentador de aire y chimenea), a una temperatura superior a 150 °C considerada como la mínima necesaria para evitar la condensación del H2SO4

TITULO V

De la alimentación de agua

Artículo 16° En todo generador de vapor deberán cumplirse las siguientes prescripciones:

A) En relación a la calidad del agua:

1. La turbiedad del agua de alimentación debe ser inferior a diez partes por millón (10 ppm).

2. La dureza total del agua debe ser inferior a 35 partes por millón (35 ppm.)

3. No debe contener aceites ni substancias corrosivas.

4. pH no deberá ser inferior a 7. 5. El condensado obtenido del vapor utilizado en diferentes dispositivos de intercambio energético,

podrá ser utilizado como agua de alimentación de la caldera siempre que no esté contaminada con aceites o substancias corrosivas.

6. Cuando en una revisión interior se haya constatado que la capa de incrustaciones es de espesor superior al 30% del grosor de las paredes de la caldera, medida en la sección de mayor transmisión de calor, no podrá ponerse en funcionamiento hasta que se proceda a su limpieza, desincrustación y revisión de las instalaciones ablandadoras, las que al ponerse en marcha garanticen la entrega de agua blanda.

Comentarios del artículo Características en relación con la calidad del agua: 1. Turbiedad menor a 10 ppm Impurezas presentes en el agua

- Sólidos en suspensión: lodos (arcilla), materias orgánicas, residuos, óxido, etc. - Gases disueltos: oxígeno y anhídrido líquido carbónico.

2. Dureza total menor a 35 ppm. Dureza: es la cantidad de sales de calcio y magnesio contenida en el agua. Se tiene dos tipos.

- Dureza Temporal: es la formada por sales de calcio y magnesio que durante la ebullición precipitan al fondo (bicarbonatos). - Dureza permanente: es la formada por sales de calcio y magnesio que no sufren cambios durante la ebullición, pero su concentración aumenta. Produce incrustaciones (zeolistas, nitratos, cloruros).


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La suma de la dureza temporal y la dureza permanente se denomina dureza total. Su cantidad se precisa en partes por millón o miligramos por litro de carbonato de calcio (Ca CO3)

Debido a los problemas que produce, principalmente incrustaciones, la dureza debe ser controlada. Existen varios métodos para determinarla. Para ello se recurre a especialistas en tratamientos de aguas que emplean diversos compuestos químicos que permiten su cuantificación. El reglamento de calderas y generadores de vapor exige que la dureza total deba ser inferior a 35 partes por millón. Sin embargo, en la práctica no admiten valores mayores a 6 partes por millón, siento lo más corriente operar con durezas cero.

Las incrustaciones no deben sobrepasar el 30% de espesor respecto al espesor de la pared de la zona de mayor transferencia de calor.

3. libre de aceite y substancias corrosivas 4. pH superior a 7, ideal de 10 a 11,5 (pH=Ion de hidrógeno) Definición de pH La palabra pH es la abreviatura de “pond us Hydrogenium”.Esto significa literalmente el peso del hidrógeno. El pH es un indicador del número de iones de hidrógeno. Tomó forma cuando se descubrió que el agua estaba formada por protones (H+) e iones hidroxilo (OH-). El pH no tiene unidades; se expresa simplemente por un número. Cuando una solución es neutra, el número de protones iguala al número de iones hidroxilo. Cuando el número de iones hidroxilo es mayor, la solución es básica. Cuando el número de protones es mayor, la solución es ácida. Definido en 1909, por el químico danés Sorensen como el potencial hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno. La calidad del agua y el pH son a menudo mencionados en la misma frase. El pH es un factor muy importante, porque determinados procesos químicos solamente pueden tener lugar a un determinado pH. Por ejemplo, las reacciones del cloro solo tienen lugar cuando el pH tiene un valor de entre 6,5 y 8.

El espesor de la incrustación no debe ser superior al 30% del espesor del tubo


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Alcalinidad – acidez (pH) Con objeto de evitar la corrosión de las partes metálicas de la caldera debido a la presencia de oxígeno y anhídrido carbónico en el agua se recurre a la medición del grado de alcalinidad o acidez. Para esto, existen dos métodos distintos: - Determinación del pH Para ello se ha ideado una escala de valores pH (concentración de iones hidrógenos) entre 0 y 14. pH entre 0 y 6 indica agua ácida pH igual a 7 indica agua neutra pH entre 8 y 14 indica agua alcalina

En la determinación práctica del pH se pueden emplear papeles impregnados (papeles pH) con colorantes especiales que indican su valor al adquirir determinados colores.

- Titulación de la Alcalinidad Se utilizan dos indicadores: fenolftaleína (alcalinidad F) y anaranjado de metilo (alcalinidad M). Alcalinidad F: Se agregan algunas gotas de fenolftaleína a una muestra del agua a analizar. Si no hay cambio de color, significa que la alcalinidad F es cero. Si la solución toma color rosado, debe agregarse una solución de ácido sulfúrico hasta que desaparezca el color rosado. La cantidad de solución de ácido agregado, indica, utilizando una tabla, el valor de la alcalinidad medida en ppm. De CaCO3.

Alcalinidad M: Se utiliza la misma muestra tal como quedó al terminar la prueba anterior. Se le agrega algunas gotas de anaranjado de metilo que tornará amarillenta la solución. Se continúa agregando ácido sulfúrico hasta el cambio de color. La cantidad total de ácido sulfúrico agregando (tanto en la alcalinidad F como en ésta) representa el valor de la alcalinidad M o total medida en ppm de CaCO3. Se recomienda que el pH del agua de caldera sea superior a 7 (agua neutra o alcalina) y en lo posible, superior a 10,5 y menor a 12. Los valores de alcalinidad F deberían estar en 300 a 600 ppm. y los de alcalinidad M o total no deben superar las 800 ppm. de CaCO3. También se mide las OH libre o alcalinidad que debe mantenerse entre 100 a 500 ppm. de CaCO3 lo que permite reducir el arrastre causado por altas alcalinidades.

5. Condensado reutilizado exento de aceites y substancias corrosivas o contaminado.

6. Concentración de sólidos totales disueltos y en suspensión (TDS). Para su medición se puede emplear un densímetro o un medidor de conductancia eléctrica. La concentración permisible de sólidos en suspensión no debe sobrepasar el 20% del total de sólidos (disueltos y en suspensión). En general la concentración máxima tolerable de TDS no debe ser superior a 3.500 partes por

millón.


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Cloruros: Es una indicación muy aproximada de la concentración relativa de todos los minerales

disueltos en el agua. El valor permisible depende de la presión de trabajo, estimándose como adecuado para calderas de baja presión un máximo de 700 ppm. CI. Este control se utiliza para determinar los ciclos de concentración de la caldera que a su vez determina la cantidad de purgas o extracciones.

Sulfito (SO3): Es una indicación de la protección contra las oxidaciones. Se recomienda 14 a 40 ppm. SO3.

Fosfato (PO4): Necesario mantenerlo permanentemente entre 20 y 40 ppm. para asegurar la alimentación . de dureza. Problemas causados por las impurezas del agua a) Incrustaciones:

Recordemos que son depósitos en forma de costra dura producidos por las sales de calcio y magnesio que se adhieren en las superficies metálicas de la caldera. Por su carácter aislante, afectan la transferencia de calor al agua, reduciendo la capacidad de la caldera, provocan recalentamiento de los tubos, con el consiguiente peligro de deformaciones o roturas, y restringir el paso del agua (calderas Acuotubulares). Los depósitos también pueden originarse en la precipitación de sólidos en suspensión, recibiendo el nombre de lodos adheridos.

Perdidas de eficiencia térmica: La aislación térmica que produce una costra incrustante sobre la superficie de una caldera por ejemplo es de tremenda significación en términos económicos, y por supuesto desde el punto de vista ecológico de la polución generada innecesariamente. En ciertas circunstancias, para lograr un mismo rango de temperaturas de trabajo, la cantidad de combustible utilizado conlleva excesos de un 90%.

espesor de incrustación (pulgadas)

pérdida de eficiencia desperdicio de

carbón por tonelada

desperdicio de combustible cada

1000 litros

desperdicio de gas cada 1000 m³

1/64’ 4% 40kg. 40 lt. 40 m³

1/32’ 7% 70 kg. 70 lt. 70 m³

1/16’ 11% 110 kg. 110 lt. 110 m³

1/8’ 18% 180 kg. 180 lt. 180 m³

3/16’ 27% 270 kg. 270 lt. 270 m³

1/4’ 38% 380 kg. 380 lt. 380 m³

3/8’ 48% 480 kg. 480 lt. 480 m³

1/2’ 60% 600 kg. 600 lt. 600 m³

5/8’ 74% 740 kg. 740 lt. 740 m³

3/4’ 90% 900 kg. 900 lt. 900 m³

b) Corrosiones: Es el deterioro progresivo de las superficies metálicas en contacto con el agua debido a la acción del oxígeno O2, CO2 y algunas sales como el cloruro de sodio (NaCI). También puede ser causada por compuestos químicos derivados de tratamientos de agua mal aparcados (desincrustantes).


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La corrosión es definida como el deterioro de un material metálico a consecuencia de un ataque químico por su entorno. Siempre que la corrosión está originada por una reacción química, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido y las propiedades de los metales en cuestión. La corrosión que habitualmente afecta a tuberías y maquinarias es la corrosión húmeda, un proceso electroquímico que necesita tres condiciones para desarrollarse espontáneamente: ánodo, cátodo y electrolito (solución acuosa eléctricamente conductora). Si alguno falta, la corrosión se detiene. Estos tres elementos constituyen lo que se conoce como pila galvánica o electroquímica. Tipos de corrosión Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, dentro de las más comunes están: 1. Corrosión uniforme: donde la corrosión química o electroquímica actúa uniformemente sobre toda la superficie de metal. 2. Corrosión galvánica: Ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con más activo será el ánodo. 3. Corrosión por picaduras: Aquí se producen hoyos o agujeros por agentes químicos. 4. Corrosión inter granular: es la que se encuentra localizada en los límites de grano, esto origina pérdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos. 5. Corrosión por esfuerzo: Se refiere a las tensiones internas luego de una deformación de frío. c) Arrastre: Ocurre cuando el vapor que sale de la caldera lleva partículas de agua en suspensión. Los sólidos disueltos en esas partículas se depositan en los elementos y equipos donde circula y se utiliza el vapor provocando problemas de funcionamiento de los sistemas de vapor. Este fenómeno está muy asociado a la formación de espuma en la superficie del agua. Entre sus causas, se tiene la presencia excesiva de sólidos totales disueltos, alta alcalinidad, materiales oleosos, sustancias orgánicas y detergentes. d) Fragilidad cáustica: Es el agrietamiento (pequeñas fisuras) del metal de los tubos y elementos sometidos a esfuerzos mecánicos. Se produce cuando el agua contiene hidróxido de sodio en exceso.

TRATAMIENTOS Tienen como objetivo prevenir los problemas causados en las calderas por las impurezas del agua de alimentación. Filtración: Su objetivo es extraer partículas grandes. Se realiza antes que el agua llegue a la caldera (externo). Los filtros pueden ser de mallas (pequeñas instalaciones) o de grava o arena. Desaireación:

Consiste en extraer los gases disueltos (O2, CO2). Se consigue calentando el agua de alimentación y proporcionando una gran área de contacto agua – aire (ducha o agitación)


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Extracciones o purgas: Consiste en evacuar cierta cantidad de agua desde el fondo de la caldera o del domo, con objeto de disminuir o mantener la cantidad total de sólidos disueltos y extraer todos (en el caso de purga de fondo). La extracción puede ser continua o intermitente. La magnitud de la extracción depende de la concentración de sólidos disueltos a mantener en la caldera y la del agua de alimentación. TRATAMIENTOS QUIMICOS:

Consiste en suministrar internamente sustancias químicas que reaccionan con las impurezas del agua, precipitando sólidos insolubles o en suspensión, eliminables mediante purgas. Según el objetivo que persiguen, las sustancias se clasifican en:

Inhibidores de Corrosión:

Reductoras de Durezas o Ablandadoras:

Hidróxido de sodio o Soda Cáustica (NaOH) Precipita las sales de Mg. Aumenta la alcalinidad.

Carbonato de Sodio o Soda Comercial (Na2CO3) Precipita las sales de Ca; bajo costo; produce acidez.

Hidróxido de Calcio o Cal (Ca (OH2) Precipita las sales de Ca y Mg.

Fosfatos de Sodio (Na2HPO4) Precipita sales de Ca. Debe mantenerse en exceso.

Intercambio de Iones Se utilizan ablandadores naturales o sintéticos (Zeolitas, Permutitas) Inhibidores de Fragilidad Cáustica:

Nitratos y Nitritos de Sodio (NaNO3 - NaNO2)

debe usarse donde el agua tiene características de fragilidad (Na OH en exceso)

Inhibidores de Adherencias po Lodos:

Agentes Orgánicos Taninos, Almidones, derivados de Algas marinas. Evita la formación de lodos adherentes y minimizan el arrastre.

Sulfito de Sodio (NaSO3) Reacciona con el O2 produciendo Sulfato de Sodio. Se utiliza para calderas de presiones menores a 30 Kg/cm²

Hidracina (N2 H4) Reacciona con el O2 produciendo N2 y H2O sin producir sólidos disueltos. Apta para caldera de alta presión.

Aminas Utilizadas para el control de la corrosión en tuberías de retorno de condensado (corrosión por CO2)


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Continuación artículo 16 B) En relación con la instalación de agua de alimentación:

1. Se prohíbe unir directamente al sistema de alimentación de agua de las calderas con la red de agua potable.

2. El extremo de descarga de las tuberías de alimentación estará dispuesto de tal forma que: a) No pueda vaciarse el agua de la caldera más allá del nivel mínimo de agua en caso de falla de la

válvula de retención. b) El chorro de agua no esté dirigido hacia superficies que estén en contacto con los gases más

calientes, ni dirigido hacia las uniones de las planchas del hogar. En casos necesarios se dispondrá de una plancha que desvíe el chorro de agua.

3. La cañería de alimentación estará provista de una válvula de retención ubicada cerca de la caldera, y de una válvula de paso de cierre manual ubicada entre la caldera y la válvula de retención.

4. En las calderas que tengan una superficie de calefacción total de cinco metros cuadrados o menos, el tubo de alimentación de agua tendrá 13 milímetros nominales 1/2" de diámetro interior como mínimo.

5. En las calderas con superficies de calefacción total superior a cinco metros cuadrados, el tubo de alimentación tendrá como mínimo el diámetro interior suficiente para permitir alimentar 1.25 veces su capacidad máxima de vaporización con una presión de alimentación de 1.25 veces su presión máxima de trabajo.

6. Cada caldera o conjunto de calderas dispondrá de dos o más medios de alimentación de agua. En las calderas que usen combustibles sólidos uno de los medios de alimentación será independiente de la energía eléctrica, pudiendo ser accionado por el vapor de la caldera.

Comentarios del artículo La línea de agua de alimentación de agua a la caldera no debe estar unida directamente con la red de agua potable. La cota de entrada de la línea de alimentación de agua a la caldera no podrá estar más baja que el nivel mínimo de trabajo de la caldera.


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BOMBAS CENTRIFUGAS Las bombas de agua centrífugas se utilizan normalmente en calderas pirotubulares horizontales. Entre las ventajas de este tipo de bombas se encuentra la sencillez de construcción, economía y fiabilidad- Se recomienda en casi todas las calderas convencionales, si bien conveniente verificar la temperatura del agua de alimentación y las condiciones de trabajo que usaremos con estas bombas.

BOMBAS MODULARES Las bombas de agua modulares se han usado tradicionalmente en calderas de vapor. Se trata de modelos robustos. Llevan un motor eléctrico acoplado mediante un enlace de material plástico (fusible mecánico) para proteger el motor eléctrico o la bomba en caso de mal funcionamiento o clavamiento de alguno de los dos. Se recomiendan en instalaciones con agua a alta temperaturas, debido a la robustez de diseño. Se utilizan para bombeo de condensado en instalaciones de recuperación energética.


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BOMBAS DE PISTONES Las bombas de pistones son equipos que permiten elevar la presión de bombeo fácilmente. El mantenimiento de estas bombas requiere utilizar aceite en las partes en movimiento (ver tapón rojo) y realizar cambios de válvulas periódicamente Se recomienda sólo en casos en donde la presión de bombeo es un factor clave..

Continuación artículo 16 C) En relación con el agua en la caldera y las purgas: 1. Toda caldera estará equipada con uno o más tubos de desagüe, comunicados con el punto más bajo de

la caldera y destinados a las purgas y extracciones sistemáticas de Iodos.

2. La descarga de los tubos de purga estará dispuesto en tal forma que no presente peligro de accidentes para el personal y sólo podrá vaciarse al alcantarillado a través de un estanque intermedio de retención o de purgas.

3. Este estanque de retención debe reunir las siguientes condiciones: a) Será fácilmente accesible para su inspección y la extracción de los Iodos. b) Las tapas o puertas de inspección tendrán un ajuste tal que eviten escapes de vapor. c) El estanque estará provisto de un tubo de ventilación metálico, con salida al exterior de la sala. d) El diámetro del tubo de escape a la atmósfera debe ser mayor que el diámetro del tubo de purga. e) Llevará una válvula en la parte mas baja que permita vaciar toda el agua purgada de la caldera,

cuando sea necesario.



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SISTEMA DE AGUA CALIENTE Y VAPOR GENERALIDADES a) Tuberías y Accesorios Se utilizan tuberías metálicas, preferentemente de acero y cobre. Las tuberías de acero son soldadas (costura longitudinal) de tipo galvanizado o negro. Se fabrican según normas ASTM A-53 y ASTM A-120. Se especifican por el diámetro exterior y el espesor en milímetros (tuberías), o por el diámetro nominal en pulgadas y el espesor en número de Schedule (cañerías). Las tuberías de cobre se disponen en tres tipos de espesor: K: para servicios subterráneos. Son las de mayor espesor. L: instalaciones de agua caliente o vapor. Uso general. M: tubería liviana. Sólo a pedidos especiales. Pueden ser recocidas (en rollos) o con Temple duro (en tiras).

Los accesorios o fittings son elementos de unión de tuberías (codos, reducciones, tees, uniones, etc.) Materiales: bronce, fierro fundido, cobre. Los métodos de unión pueden ser por soldadura, flanches, roscas o embutidos.

b) Dilataciones En todo sistema que maneja fluidos calientes debe proveerse elementos que permitan absorber dilataciones producidas por los cambios de temperatura. Esto se realiza mediante bucles o tiras de expansión, tubos flexibles o juntas de expansión. Normalmente el tendido de las tuberías puede ayudar absorberlas.

c) Soportes

Debe soportar el peso de la tubería, más los accesorios y el fluido que contiene. Al existir dilataciones, deben permitir la libre expansión.

Al transportar vapor, las tuberías deben tener cierta pendiente que permitevacuar el condensado (1%). d) Aislaciones

Su objetivo es reducir las pérdidas de calor de vapor o agua caliente. Las principales características que debe tener un buen aislante son: Máxima resistencia al fluido de calor (baja conductividad)

- No absorber humedad - Fácil de manejar e instalar - Liviano (bajo densidad) - Resistencia a la temperatura - Incombustible y estable.


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e) Trampas de vapor Se utilizan en todos los sistemas de vapor. Su objetivo principal es evacuar el

condensado producido en las tuberías y a la salida de los equipos que emplean vapor. Permiten el máximo aprovechamiento de la energía contenida en el vapor.

f) Válvulas Son elementos de regulación y control.

CLASIFICACION DE VALVULAS

FUNCION TIPO CARACTERISTICAS

Abrir o cerrar el paso de un fluido

Compuerta (GATE)

No es recomendable para regulación, ni para fluidos con sólidos en suspensión, solo para abrir o cerrar circuitos.

Abrir o cerrar el paso de un fluido

Cono o tapón. Bola

(PLUG-BALL)

De cierre rápido puede tener 3 o 4 pasos. Ocupan poco espacio. Son simples y compactos.

Regular flujo

Globo o esférica

(GLOBE)

Produce gran pérdida de carga. Se dispone en tipos angulares y en Y.

Regular flujo

Aguja (NEEDLE)

Para regulación fina. Gran pérdida de carga. Solo fluidos limpios.


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Regular flujo

Mariposa (BUTERFLY)

Cierre rápido, para grandes caudales de aire y gas. Operan en cualquier posición. No cierran herméticamente. Son livianas, de bajo costo.

Regular flujo

Diafragma (DIAPHRAGM)

Para fluidos corrosivos y sólidos en suspensión proporcionan cierre hermético.

Impedir retorno de flujo (retención)

Retención con bisagra

Pérdida de carga mínima. Se usan en líneas horizontales y verticales. Con flujo ascendentes. Se instalan junta a válvula de compuerta.

Retorno de flujo (retención)

Retención de levante

Gran pérdida de presión. Solo tuberías horizontales. Se instalan junto a válvulas de globo.

Controlar presión

Reductoras

Reducen presión. Se accionan automáticamente.


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TITULO VI

De los accesorios de las calderas

Párrafo I Disposiciones Generales

Artículo 17° Para garantizar un funcionamiento seguro del generador de vapor, éste debe disponer como mínimo de los accesorios que se indican:

A) De observación, que comprenden dos indicadores de nivel de agua y uno o más manómetros.

B) De seguridad, que comprenden la válvula de seguridad, sistema de alarma, sellos o compuertas para alivio de sobrepresión en el hogar y tapón fusible en aquellas calderas a que se refiere el Artículo 21°.

Párrafo II

Indicadores de nivel de agua

Artículo 18°

Toda caldera deberá estar provista, a lo menos, de dos indicadores de nivel de agua, independientes entre sí. Uno de ellos deberá ser de observación directa del nivel de agua, del tipo tubo de vidrio, pudiendo ser el otro formado por una serie de tres grifos o llaves de prueba. Estos indicadores estarán directamente conectados a la caldera, o bien, a una botella de niveles establecidas para este fin. Las conexiones de agua desde la caldera a estos indicadores de nivel estarán provistos de una pieza en cruz para facilitar su limpieza.

Los tubos o cajas de nivel estarán provistos de las válvulas o llaves necesarias para proceder al recambio de tubos o vidrios quebrados, como igualmente de una válvula que permita la purga de sedimentos acumulados en el tubo o en sus conexiones. El agua de esta purga será captada por, un embudo y llevada por cañería al desagüe de las calderas. Estas válvulas serán del tipo cono y estarán construidas de tal forma que su mango indique inequívocamente la posición de abierta esto es, paralelo al tubo.

El límite inferior de visibilidad del agua en el tubo del nivel deberá quedar indicado, por lo menos, 30 milímetros sobre el punto más alto de la superficie de calefacción de la caldera que esté en contacto con gases calientes.

Alivio/Seguridad (RELIF/SAFETY)

Protegen el sistema de presiones excesivas. Alivio: para líquidos, abre lentamente. Seguridad: gases y vapores.


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El nivel mínimo de agua de operación de la caldera estará a un tercio de la altura del tubo de nivel, medida sobre el nivel extremo inferior visible de ellos, y deberá marcarse claramente en forma indeleble.

Las conexiones de los tubos de nivel a la caldera terminarán en el interior de ella, a nivel de la pared, y tendrán un diámetro mínimo de 13 milímetros (1/2"). En ningún caso se aceptará la existencia de prolongaciones rectas o curvas en el interior de la caldera.

Si no es posible conectar directamente los dispositivos indicadores de nivel a la caldera podrán colocarse en una botella de niveles conectada a la caldera por medio de cañería de 25 milímetros, de diámetro interior a lo menos, dispuesta de manera que permitan una fácil limpieza de la tubería. La botella de niveles estará provista de una llave de purga.

Los tubos de nivel dispondrán de protecciones adecuadas contra accidentes por roturas, colocados en forma que permitan la iluminación y observación. Cuando el tubo de nivel se encuentre a una altura mayor de tres metros sobre el piso de la sala, al tubo se le dará una inclinación hacia adelante, para facilitar su observación.

Los tres grifos o llaves de pruebas mencionadas en el inciso primero se distribuirán a las alturas comprendidas dentro de la longitud visible del tubo de nivel.


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Párrafo III Manómetro

Artículo 19° Toda caldera deberá estar provista de uno o más manómetros, que se conectarán a la cámara de vapor de la caldera mediante un tubo que forme un sello de agua. El diámetro nominal interior mínimo de este tubo será de 6 milímetros (1/4").

El manómetro tendrá capacidad para indicar, a lo menos, una y media vez la presión máxima del generador, procurando que dicha presión se encuentre en el tercio central de la graduación de la esfera.

El diámetro de la esfera del manómetro debe ser tal que permita su fácil lectura desde la ubicación habitual del operador de la caldera no siendo, en todo caso, inferior a 100 milímetros.

En la esfera del manómetro deberá marcarse con una línea roja indeleble la presión máxima de la caldera.

En la instalación del manómetro deberán cumplirse los siguientes requisitos: a) Su ubicación será tal que se impida el calentamiento a más de 50° C. b) Ofrezca una visión clara y despejada al operador de la caldera desde su posición de trabajo. c) Entre el manómetro y la caldera deberá colocarse una llave de paso que facilite el cambio de éste.

Para los efectos del control periódico de manómetros se consultará, en un punto adecuado de la caldera, un tubo de conexión, de diámetro interior no inferior a 6 milímetros (1/4"), con llave de paso que permita la fácil colocación de un manómetro patrón.

Al compararse el manómetro con 2 el patrón se podrá aceptar un error de hasta el 10% con un máximo de 0.5kg/cm.


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Las mediciones de presión son las más importantes que se hacen en la industria; sobre todo en industrias de procesos continuos. La cantidad de instrumentos que miden la presión puede ser mucho mayor que la que se utiliza en cualquier otro tipo de instrumento. Las mediciones de presión pueden ser desde valores muy bajos que se consideran un vacío, hasta miles de toneladas de por unidad de área. Los principios que se aplican a la medición de presión se utilizan también en la determinación de temperaturas, flujos y niveles de líquidos. Po lo tanto, es muy importante conocer los principios generales de operación, los tipos de instrumentos, los principios de instalación, la forma en que se deben mantener los instrumentos, para obtener el mejor funcionamiento posible, cómo se debe usar para controlar un sistema o una operación y la manera como se calibran. Presión Absoluta y Presión Relativa: La intensidad de la presión medida por encima del cero absoluto se denomina presión absoluta. Evidentemente es imposible una presión negativa. Por lo común los manómetros se diseñan para medir intensidades de presión por encima o por debajo de la presión atmosférica, que se emplea como base. Las presiones medidas en este modo se denominan presiones relativas o manométricas. Las presiones manométricas. Las presiones manométricas negativas indican la cantidad de vacío y en condiciones normales; al nivel del mar; son posibles presiones de hasta -14,7 libros por pulgadas cuadradas (pero no más bajos) (-1 atmósfera). La presión absoluta es siempre igual a la manométrica más la atmosférica. Pabsoluta = Pmanométrica + Atmosférica


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Las presiones absolutas se miden en ocasiones en “atmósferas” estándar, así, Una atmósfera = 14,7 Ib/pulg² Abs = presión manométrica cero; 3 atmósferas = 44,1 Lb / pulg² abs = 29,4 Ib pulg² manométricas. Presión Barométrica: Es la presión o el peso que ejerce la atmósfera en un punto determinado. La medición puede expresarse en varias unidades de medidas: hectopascales, milibares, pulgadas o milímetros de mercurio (Hg). También se conoce como presión atmosférica. Medición de las presiones: El método más usual para medir presiones es por medio del barómetro de Bourdon, que consiste en un tubo aplanado de bronce o acero curvado en arco. A medida que se aplica presión al interior del tubo, éste tiende a enderezarse, y éste movimiento se trasmite a un cuadrante por intermedio de un mecanismo amplificador adecuado. Los tubos Bourdon para altas presiones se hace de acero. Puesto que la exactitud del aparato depende en gran parte del tubo, sólo deben emplearse tubos fabricados de acuerdo con las normas más rigurosas y envejecidas cuidadosamente por el fabricante.

Es costumbre utilizar los manómetros para la mitad de la presión máxima de su escala, cuando se trata de presión fluctuante, y para los dos tercios de ella, cuando la presión es constante. Si un tubo Bourdon se somete a presión superior a la de su límite y a presiones mayores que las que actúo sobre él en el proceso de envejecimiento, puede producirse una deformación permanente que haga necesaria su calibración.

Los manómetros en uso continuo, y especialmente los sometidos a fluctuaciones rápidas y frecuentes de presión, deben verificarse repetidas veces. Un procedimiento cómodo para hacerlo consiste en tener un manómetro patrón exacto que pueda conectarse en cualquier punto de la tubería en la que está unido el manómetro regular y efectuar comparaciones. A intervalos regulares debe confrontarse el manómetro patrón con el manómetro de peso directo o contrapesos.

Otros Indicadores

En calderas se utilizan también otros elementos que no son de uso obligatorio, pero permiten controlar y mantener una buena operación del equipo. Frecuentemente forman parte de los sistemas generales de control de la caldera.

Los más conocidos son: - Termómetros (agua alimentación, agua caliente, vapor, gases, combustible) - Analizadores de gases (Chimenea) - Visores de llama (en el hogar) - Medidores de flujo (vapor, agua alimentación, combustible)


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Párrafo IV

Válvulas de seguridad

Articulo 20* Toda caldera deberá estar provista de una o más válvulas de seguridad del mismo tipo y capacidad de evacuación, que deberán estar conectadas directamente a la cámara de vapor de la caldera, independiente de toda otra conexión o toma de vapor y sin interposición de ninguna otra válvula, llave, grifo u obstrucción. Se permite la conexión a la caldera de las válvulas de seguridad en paralelo, mediante una pieza de conexión de forma y dimensiones adecuadas.

La o las válvulas de seguridad de un generador de vapor deben ser capaces de evacuar la totalidad del vapor producido por la caldera, aun sin haber consumo, antes que se sobrepase en un 10% la presión máxima del generador. Para este efecto, la válvula de seguridad debe graduarse de manera que se inicie la evacuación de vapor a una presión igual a la presión máxima de trabajo del generador, aumentada en un 6% como máximo. Toda válvula de seguridad llevará grabada o fundida en su cuerpo una marca de fábrica que indique sus características y que permita su identificación.

El material empleado en los asientos y conos de las válvulas de seguridad será de una aleación adecuada, resistente a la corrosión. Las válvulas deberán estar construidas en tal forma, que la falla o ruptura de cualquiera de sus partes no obstruya la libre descarga del vapor; que el cono pueda girar sobre su asiento, estando las válvulas con presión, y cierre suavemente, sin producir golpes ni vibraciones.

La válvula permitirá que su mecanismo de regulación pueda ser sellado de manera que sea posible advertir si ha sido alterado.

Asimismo, deberán tener un dispositivo que permita abrirlas, a fin de despegar el cono manualmente, operación que debe realizarse al iniciar cada turno de trabajo. La válvula de seguridad deberá cerrarse cuando la presión haya disminuido en no más de 4% con respecto a la presión máxima de trabajo del generador.

El escape de vapor estará dispuesto de tal manera que tenga salida al exterior de la sala.

Cuando el escape de la válvula se efectúe por medio de descarga, éstos tendrán una sección transversal igual o superior al área de escape de la válvula y estarán dotados de desagües apropiados a fin de evitar la acumulación de agua de condensación en la parte superior de la válvula o en el tubo.

La abertura o conexión entre la caldera y la válvula de seguridad tendrá un área por lo menos igual a la entrada de la válvula. Cuando una caldera esté provista de dos o más válvulas de seguridad en una sola conexión, ésta tendrá un área transversal no menor que la suma de las áreas de los tubos de entrada de todas las válvulas de seguridad.

La regulación de las válvulas de seguridad sólo podrá efectuarse por la autoridad sanitaria o los profesionales registrados en conformidad con este Reglamento. Una vez hecha la regulación se sellarán las válvulas de seguridad mediante un precinto de plomo.


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La válvula deberá actuar automáticamente cuando la presión al interior de la caldera supere ciertos valores prestablecidos. Tomaremos el caso siguiente:

Ej: Calcular las presiones a las cuales debe actuar una válvula de seguridad para una caldera de presión máxima de trabajo igual a 10 kg/cm². Presión máx. de trabajo = 10.0 kg./cm² Presión de abertura (6%) = 10.6 kg/cm² (Presión máx. trabajo más el 6%) Presión de evacuación total (10%) = 11.0 kg/cm² (Presión máx. trabajo más el 10%) Presión de cierre (4%) = 9.6 kg/cm² (Presión máx. trabajo menos el 4%)


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La sección transversal del colector de vapor para dos o más válvulas debe ser igual o mayor a la sumatoria de las áreas de entrada de las válvulas conectadas.

La regulación de las válvulas de seguridad solo podrá efectuarse por la autoridad sanitaria o los profesionales registrados. Hecha la regulación se sellarán las válvulas de seguridad mediante un precinto de plomo.

Párrafo V

Tapón fusible

Artículo 21° El tapón fusible se empleará en las calderas de gran volumen de agua, esto es, superior a 150 Its. por m2 de superficie de calefacción, las de hogar interno y en las calderas del tipo locomóvil.

El tapón fusible deberá ubicarse en cada hogar interno, inmediatamente debajo del nivel mínimo de agua.

Los tapones fusibles de acción por fuego estarán rellenos con una aleación cuyo punto de fusión máxima sea de 250 °C.

La parte interna del tapón debe mantenerse libre de incrustaciones o cualquier otra sustancia extraña.

Párrafo VI

Sistema de alarma

Artículo 22° Toda caldera dispondrá de un sistema de alarma, acústica o visual, que funcione cuando el nivel de agua alcance el mínimo o el máximo, deteniendo, a la vez, el funcionamiento del sistema de combustión cuando se alcance el nivel mínimo de agua.


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Comentario del artículo

SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICOS Hace pocos años sólo en las grandes calderas se justificaba la instalación de sistemas de control automáticos. Actualmente, los elevados precios de los combustibles hacen necesario incrementar la eficiencia de las calderas de todas las capacidades, con el objeto de minimizar sus costos de o estación. Para mantener constantes las condiciones de operación de una caldera en sus puntos de máximo rendimiento, se requiere implementar los siguientes controles. - Control de Agua de Alimentación. - Control de la Combustión. - Control de la Temperatura del Vapor. CONTROL DE AGUA DE ALIMENTACION (NIVEL) El principal objetivo de este sistema es mantener el nivel de agua, en el domo (calderas Acuotubulares) o en la caldera misma (Pirotubulares), en un valor constante bajo todas las condiciones de consumo de vapor. Importancia del nivel: - Si disminuye: afecta la circulación del agua, reduce la efectividad del tratamiento químico y puede

desproteger los tubos en una caldera pirotubular. - Si aumenta: se reduce el área superficial y el volumen de la cámara de vapor y puede entrar agua al

sistema de distribución de vapor (arrastre). Funciones específicas del Control de Nivel: - Mantener la interface vapor-agua al nivel especificado. - Proporcionar el agua de alimentación en las cantidades requeridas.


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CONTROL DE LA COMBUSTION Los objetivos de este sistema son: - Proporcionar seguridad en la combustión - Entregar la cantidad de combustible y aire para todas las condiciones de operación de la caldera. - Mantener la razón aire/combustible (exceso de aire) para una combustión óptima. - Mantener la presión (o depresión) del hogar constante. Tipos de Sistemas de Control de Combustión: a) Controles de límite y Seguridad (Intermitentes) Detención del quemador: - Cuando la presión del vapor o la temperatura del agua caliente exceden los límites establecidos. Es

accionado por presostatos o termostatos. - Por bajo nivel de agua. Trabaja asociado al sistema de control de nivel (Flotador o Electrodos). - Por alta temperatura de los gases en la chimenea, alta o baja presión del combustible (gas o

petróleo) y alta o baja temperatura del combustible (petróleo). Detención del flujo de combustible (gas o petróleo): - Cuando falla el sistema de encendido (detectores) - En casos de interrupción de la llama (detectores, sensores o visores) - Cuando falla el sistema de tiraje. - Cuando falla el circuito eléctrico. b) Controles de Operación. Enciende, detiene y regula el sistema de combustión (suministro de aire combustible) manteniendo la

presión del vapor en los límites establecidos. Se conocen dos tipos básicos de control. Intermitentes: Mantienen la presión del vapor (o caldera) en un estrecho límite, abriendo o cerrando el circuito del

quemador. Se usan en calderas de bajas a medianas capacidades (menores a 10.000 Kg. Vapor /h). Continuos: Miden la presión del vapor y actúan sobre la válvula de alimentación de combustible y la válvula de

entrada del aire. En calderas de gran capacidad (mayores a 25.000 Kg. Vapor /h). Se introducen también analizadores de gases y detectores de la presión del hogar que optimizan la regulación.

CONTROL DE LA TEMPERATURA DEL VAPOR Se utiliza sólo en calderas que producen vapor sobrecalentado. Consiste en mantener la temperatura del vapor en un valor o rango establecido previamente. La regulación de la temperatura se puede realizar de las siguientes formas:

a) Con Sobrecalentador separado de la caldera. Se actúa sobre el quemador del sobrecalentador. Es de tipo intermitente se usa conectado a calderas Pirotubulares.

b) Modificación de las condiciones de combustión. Se actúa sobre el exceso de aire y la dirección de la llama en el hogar.

c) Recirculación y Desviación de los gases de Combustión. El flujo de gases o parte de él no se hace circular a través de los tubos del sobrecalentador. La desviación se realiza con templadores.


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d) Sopladores de Hollín. Consiste en limpiar los tubos en las zonas donde se desea transmitir más calor.

e) Desobrecalentadores o atemperadores. Consiste en regular la temperatura del vapor mediante la inyección de agua a menor temperatura.

Párrafo VII

Puertas de explosión

Artículo 23° Las calderas que usen combustibles líquidos o gaseosos dispondrán de uno o más dispositivos de sellos o compuertas para alivio de sobrepresión en el hogar, salvo aquellas provistas de dispositivos automáticos que eliminan el riesgo de explosión.

TITULO VII

De los autoclaves

Artículo 24° Los autoclaves que generan el vapor requerido para su operación serán considerados como calderas para los efectos de la aplicación del presente Reglamento.

Artículo 25° Los autoclaves que reciban el vapor de una fuente externa y operen a la misma presión de dicha a fuente, se someterán a las inspecciones y a las pruebas prescritas en este Reglamento.

Artículo 26° Los autoclaves que reciban el vapor de una fuente externa y estén diseñados para operar a una presión inferior a dicha fuente, se someterán también a las inspecciones y pruebas ya indicadas. La presión de prueba será igual a 1.5 veces la presión de trabajo del autoclave, cuando la instalación ofrezca, a juicio del Servicio, suficiente garantía de que en ninguna circunstancia será posible aplicar la presión total de la caldera al autoclave.

Artículo 27° Todos los autoclaves deberán estar provistos de válvulas de seguridad y de manómetro que cumplirán con lo dispuesto en este Reglamento. La válvula de seguridad estará regulada de modo que inicie la evacuación de vapor a una presión no superior a la de trabajo del autoclave aumentada en un 6%. Todo autoclave deberá contar con válvula de purga de descarga rápida.

Comentarios del artículo Controlar un autoclave con un indicador biológico es el método de prueba más aceptado actualmente. Se realiza con esporas, comúnmente con el bacilo Stearothermophilus, que puede sobrevivir hasta 13 minutos a una temperatura de 121°C (250 °F). Estos microorganismos son los más resistentes a la temperatura y así proveen un margen adecuado de seguridad cuando validan los procedimientos de esterilización.


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Artículo 30° Será responsabilidad del propietario o usuario del generador de vapor, velar porque las revisiones y pruebas se efectúen en las oportunidades y forma como lo señala el presente Reglamento.

TITULO VIII

De las revisiones y pruebas de las condiciones de seguridad del generador de vapor

Párrafo I

Disposiciones Generales

Artículo 28° Para verificar las condiciones de seguridad de los generadores de vapor, éstos deberán ser sometidos a las siguientes revisiones y pruebas: a) Revisión interna y externa. b) Prueba hidráulica.

c) Prueba con vapor. d) Prueba de acumulación. e) Pruebas especiales.

Artículo 29° Las calderas deberán ser sometidas a las revisiones y pruebas que se indican en las siguientes oportunidades:

a) Las señaladas en las letras a) y b) del artículo precedente, al término de la fabricación, antes de entregarla al usuario.

b) Las indicadas en las letras b), c) y d) del artículo precedente, al término de la instalación (sin la aislación térmica), antes de ponerlas en servicio.

c) La totalidad de ellas, exceptuando la señalada en la letra e) que será optativa, al término de cualquier reparación o reconstrucción, y antes de ponerlas en servicio.

d) Las dispuestas en las letras a), b), e) y d), a todas aquellas que estén en funcionamiento y con una periodicidad mínima de 3 años.


PRUEBA Termino Construcción

Termino Instalación

Cada Mantención

Cada 3 Años

Solicitud Especial

Rev. Interna y externa. X X X Prueba hidráulica X X X X Prueba. de vapor X X X Prueba. de acumulación X X X

Prueba especiales X


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Artículo 34° En el caso de calderas muy usadas o muy antiguas se podrá rebajar la presión de prueba hidráulica, sin considerar la presión indicada en la placa de características. En este caso se dejará mención especial de esta

circunstancia en el certificado de revisión y en el Libro de Vida de la caldera dejando, además, constancia de que se autoriza el trabajo de dichas calderas, en el futuro, sólo a una presión igual o menor al 50% de la presión de prueba hidráulica a que fueron sometidas

Párrafo II De la revisión interna y externa Artículo 31°

Para estas revisiones el propietario o usuario de la caldera la reparará como sigue: apagará sus fuegos, la dejará enfriar, la drenará, abrirá y limpiará completamente, incluso los conductos de humo.

Párrafo III

De la prueba hidráulica

Artículo 32° La caldera se preparará para la prueba hidráulica en la siguiente forma:

1. Se interrumpirán todas las conexiones a la caldera por medio de bridas ciegas (flanches ciegos) u otros medios que interrumpan en forma completa y segura todas las conexiones de vapor y agua, y que resistan la presión hidráulica a que se someterán,

2. Se limpiará el hogar y se abrirán y limpiarán los conductos de humo, de modo que la estructura metálica de la caldera sea accesible por todos sus lados.

3. Se retirarán las válvulas de seguridad y se colocarán tapones o flanches ciegos En ningún caso se permitirá el aumento de la carga en la palanca o un aumento en la presión sobre el resorte de la válvula.

4. Se llenará la caldera con agua hasta expulsar todo el aire de su interior, mediante un tubo de ventilación.

Comentarios del artículo Los manómetros, válvulas de seguridad, tubos de nivel deben ser retirados y sus conexiones selladas para hacer la P.H. El hogar debe limpiarse al igual que los conductores de humo, para observar cualquier fuga o deformación al ejecutar la prueba hidráulica. Artículo 33° La presión de prueba hidráulica a que se someterán las calderas será 1.5 veces la presión máxima de trabajo indicada por el fabricante de la caldera, o en caso de desconocerse ésta, la que fije la autoridad sanitaria, en base a cálculos que consideren las características estructurales, espesores de planchas en los puntos más corroídos y al estado de conservación o de mantenimiento de la caldera.

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Comentarios del artículo Ej: Si para una caldera cuya presión máxima de trabajo es de 16 Kg/cm² y se solicitase una rebaja de presión de prueba hidráulica de un 15% ¿cuál será la presión de trabajo según reglamento como máximo a la que podrá operar? Pr. PH = PMT x 1.5 Pr. PH = 16 Kg/cm² x 1.5 => 24 kg/cm² (presión prueba hidráulica normal) Solicitud de rebaja de un 15% Pr. PH = 24 kg/cm² / 1.15 Pr. PH = 20.9 kg/cm² Por tanto la caldera podrá operar a una presión no mayor a 10.5 kg/cm² Artículo 35° Durante la prueba hidráulica se aplicará la presión en forma lenta y progresiva aumentándola uniformemente, sin exceder el valor fijado para la presión de prueba que debe resistir.

Una vez alcanzada esta última, se cerrará la comunicación con la bomba y se observará el manómetro, el cual deberá continuar marcando la misma presión, sin bajar durante un tiempo no inferior a quince minutos.

Enseguida, se revisará la caldera para comprobar la existencia o ausencia de filtraciones o deformaciones en sus planchas.

Se considerará que la caldera ha resistido la prueba hidráulica en forma satisfactoria cuando no haya filtración ni deformación de las planchas.

Posteriormente se bajará la presión también en forma lenta y uniforme.

Párrafo IV De la prueba con vapor

Artículo 36° Después de cada prueba hidráulica se realizará una prueba con vapor, en la cual la válvula de seguridad se regulará a una presión de abertura que no exceda más de 6% sobre la presión máxima de trabajo de la caldera.

Se probará, además, el funcionamiento de la válvula de acuerdo con lo prescrito en el Artículo 20.

Párrafo V De la prueba de acumulación

Artículo 37° La prueba de acumulación se realizará con la caldera funcionando a su máxima capacidad y con la válvula de consumo de vapor cerrada. En estas condiciones la válvula de seguridad deberá ser capaz de evacuar la totalidad del vapor sin sobrepasar en un 10% la presión máxima de trabajo del generador de vapor.


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Comentarios del artículo Además de las pruebas y revisiones que contempla el reglamento existen paralelamente a estas otras que deben efectuarse en la operación y mantención de estos equipos. PRUEBAS Y CONTROLES RECOMENDADOS PRUEBA DEL REGIMEN NORMAL DE TRABAJO Este régimen es el que corresponde a la producción de vapor en kg./h o Ton/h, garantizada por el fabricante, o en su defecto la fijada por la autoridad competente. El régimen normal será comprobado durante un periodo de prueba de tres días consecutivos, haciendo trabajar la caldera con una carga correspondiente a la producción de vapor garantizada. ENSAYO DE RECEPCIÓN Se realizará después de la prueba anterior, operando la caldera en las condiciones aceptadas durante ese periodo. El ensayo de recepción durará de 6 a 8 horas. Las lecturas del manómetro podrán tener una variación máxima de más o menos 7% de la presión efectiva (manométrica). Para registrar con exactitud el nivel de agua, se procurará que la alimentación de agua y la toma de vapor sean constantes. La cantidad de combustible suministrado al hogar será previamente pesada o medida. Los aparatos de medición serán debidamente calibrados. En el informe de este ensayo, se registrarán los siguientes antecedentes: - Superficie de Calefacción directa e indirecta. - Características del Combustible. Consumo promedio. - Duración del ensayo. - Condiciones del agua a la entrada y salida de la caldera. - Producción de vapor. - Coeficiente de evaporación. - Rendimiento térmico. - Observaciones de interés. PRUEBA DE LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTION Debe realizarse para cada quemador, una vez al año, como mínimo. Se deben analizar los gases de combustión en el hogar y en la salida dela caldera y comparar con los valores correspondientes a una buena combustión. Debe medirse el tiraje a través de la depresión (2 a 3 mm. Columna de agua en el hogar) o sobrepresión en el hogar. La temperatura de salida de los gases debe estar 150 °C y 350 °C. PRUEBA DE LOS CONTROLES DE LÍMITE Y SEGURIDAD. Deben realizarse periódicamente para chequear el estado de los sistemas automáticos de control, estas pruebas consisten en crear las condiciones a la cual deben actuar los dispositivos del quemador y las alarmas. Las pruebas más comunes son: - Detención automática del quemador, por alta presión. - Detención automática del quemador, por bajo nivel de agua. - Alarmas de dispositivos de protección de llama. - Alarmas bajo nivel mínimo y máximo de la cámara de alimentación de agua. PRUEBAS DE MATERIALES O ESPECIALES Son ensayos no destructivos con el objeto de determinar la calidad de planchas soldaduras en calderas muy usadas o muy antiguas o en aquellas en que se hayan producido deformaciones o recalentamientos.


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Párrafo VI De la pruebas especiales

Artículo 38° Sin perjuicio de las pruebas prescritas en los artículos anteriores la autoridad sanitaria podrá solicitar que los generadores de vapor sean sometidos a pruebas especiales no destructivas, con el objeto de determinar calidad de planchas y soldaduras en calderas muy usadas o muy antiguas o en aquellas en que se hayan producido deformaciones o recalentamiento.

Comentarios del artículo ¿Qué son los Ensayos No Destructivos? Los Ensayos No Destructivos (END) – consisten en ciertas pruebas a las se somete un objeto para verificar su calidad o el estado de la misma, sin que éste resulte dañado o inutilizado, una vez efectuados aquellos. Todos ellos están basados en principios físicos y de su aplicación se obtiene los resultados necesarios para establecer un diagnóstico del estado de la calidad del objeto inspeccionado. Dichos resultados no se muestran de forma absoluta, sino que lo hacen con un lenguaje indirecto, lo que obliga a interpretarlos a partir de las indicaciones propias de cada método y en relación con los principios físicos en que están basados, naturaleza del material y procesos de fabricación. Para ello, la formación con la que cuenten los profesionales que los apliquen es decisiva. De hecho, cuesta imaginar cómo sin ellos resolver algunos problemas, por ejemplo: - ¿Qué espesor tiene una botella de butano? - ¿Cómo averiguar si existe agua condensada en el ala de un avión o si están en buen estado las

llantas del tren de aterrizaje? - ¿De qué forma saber si existe una grieta en la vasija de un reactor nuclear o cuál es su tamaño? - ¿Es restaurable esta obra de arte; auténtica; la madera del retablo está exenta de xilófagos? El propósito de estos ensayos es detectar discontinuidades superficiales e internas en materiales, soldaduras, componentes y partes fabricadas. - Miden de forma indirecta lo que no puede ser medido de otra forma - Permiten, en muchos casos y previa puesta a punto, caracterizar el estado y naturaleza de los materiales,

detectando variaciones locales de alguna propiedad física intrínseca al material. - Ponen de manifiesto la presencia de heterogeneidades, establecen su tamaño, forma, situación y

naturaleza y de acuerdo con criterios de aceptación establecidos por la ingeniería del proyecto y recogidos en una especificación, determinan la bondad de aquello que está sometido a ensayo.

Los materiales que se pueden inspeccionar son los más diversos, entre metálicos y no - metálicos, normalmente utilizados en procesos de fabricación, tales como: laminados, fundidos, forjados y otras conformaciones. Los ensayos son realizados bajo procedimientos escritos, que atienden a los requisitos de las principales normas o códigos de fabricación, tales como el ASME, ASTM, API y el AWS entre otros. Técnicas que se aplican: - Líquidos penetrantes - Partículas magnetizables - Ultrasonido (en frío y en caliente)


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- Radiografía y gamagrafía - Dureza (portátil) - Replicas micrográficas - Topografía - Medición de espesores - Prueba hidráulica - Conductividad - Medición de grietas

Párrafo VII De la ejecución de las revisiones y pruebas

Artículo 39° Corresponde a los Servicios la competencia general en materia de supervigilancia y fiscalización de las condiciones de seguridad de los generadores de vapor. Artículo 40° Sin perjuicio de lo dispuesto en el artículo anterior, las revisiones y pruebas de seguridad de los generadores de vapor prescritas en el presente Reglamento, podrán ser efectuadas por profesionales ajenos al Servicio inscritos en un registro especial que éstos llevarán.

Tales profesionales deberán cumplir con los siguientes requisitos:

a) Ser ingeniero, Ingeniero de Ejecución o Constructor Civil

b) Acreditar una experiencia mínima de un año en la fabricación, instalación, reparación, mantención u operación de generadores de vapor. Los profesionales que acrediten una experiencia inferior a la anteriormente señalada, podrán solicitar ser sometidos a un examen de suficiencia ante la autoridad sanitaria.

c) Comprometerse por escrito a efectuar las revisiones y pruebas de acuerdo a las normas contempladas en el presente Reglamento.

La resolución que dicte el Servicio para autorizar y registrar a los profesionales que cumplan con los requisitos señalados anteriormente, tendrá validez nacional, debiendo el Servicio que la dicte enviar copia de ella a los restantes

Artículo 41° Cuando las pruebas sean efectuadas por profesionales ajenos al Servicio, éstos deberán acreditar mediante certificado haberlas efectuado y haber comprobado que el equipo cumple con las condiciones de seguridad para su funcionamiento, asumiendo toda la responsabilidad. Los certificados deberán otorgarse en duplicado al propietario o usuario del generador de vapor, quien deberá remitir dentro de un plazo de 8 días una copia al Servicio respectivo.

Los certificados deberán estar suscritos por el profesional ejecutor especificando su número de registro y deberá contener la siguiente información:

- Individualización del propietario y del equipo. - Revisiones y pruebas ejecutadas y resultados obtenidos.


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Artículo 42° Los Servicios deberán supervisar que los profesionales registrados efectúen revisiones y pruebas de seguridad en los generadores de vapor de acuerdo a lo dispuesto en el presente Reglamento.

Si se constatare que el profesional registrado ha emitido un certificado sin haber efectuado las revisiones o pruebas reglamentarias, o las ha efectuado en forma incompleta o alterado sus resultados, será eliminado del registro del Servicio respectivo y se comunicará esta medida al resto del los Servicios.

TITULO IX De la manipulación o manejo de los generadores de vapor

Artículo 43° Todos los generadores de vapor a que se refiere el presente Reglamento, incluyendo los de operación total en automático, deberán estar al cuidado de a lo menos, un operador idóneo y responsable. Este personal deberá acreditar su idoneidad, para el manejo de dicho equipo a su cargo, por medio de un certificado de competencia otorgado por el Servicio, el que tendrá validez nacional. Para tal objeto se requiere acreditar haber aprobado un curso de especialización o rendir un examen en un Servicio de Salud.

Artículo 44° Será facultad de la autoridad sanitaria retirar el certificado de competencia de un operador, en cualquier momento, si a juicio de dicha autoridad, el operador no demostrara, en la práctica, idoneidad en el manejo del equipo.

Artículo 45° En cada turno de trabajo el personal de operadores verificará, a lo menos una vez, el funcionamiento de todos los dispositivos de alimentación de agua, asimismo, se accionará manualmente la válvula de seguridad para asegurarse que no está adherida y purgará todos los niveles y automáticos de alimentación de agua.

Al producirse un cambio de turno, el operador no podrá abandonar el recinto de la sala de calderas antes que el operador que lo releve se haya recibido de la planta.

Comentarios del artículo FUNCIONES Y OBLIGACIONES DE UN OPERADOR DURANTE LA PUESTA EN MARCHA: a) MEDIDAS PREVIAS: 1. Revisar el libro de vida o de novedades. 2. Asegurarse de la disponibilidad y alimentación de agua a la caldera (estanque lleno, válvulas abiertas) 3. Cerrar todas las válvulas de purgas y de salida de vapor de la caldera. 4. Abrir válvula de evacuación atmosférica o llave superior del tubo de nivel para dejar salir el aire. 5. Activar la bomba de alimentación para el llenado de la caldera. Es necesario observar el nivel de agua en

el estanque para evitar que la bomba gire en vacío. 6. Verificar que el sistema de tratamiento de agua opere correctamente. 7. Al término del llenado, verificar que la caldera tenga su nivel normal.


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b) ENCENDIDO Y CALENTAMIENTO: 1. Verificar que exista suficiente combustible y que sea de las características requeridas. 2. Preparar el quemador según las recomendaciones del fabricante. - regular altura de la llama. - formar la cama del combustible (sólidos) - encender combustible o quemador. - encender y regular ventiladores. - mantener una presión en el hogar de – 3 mm de columna de agua. 3. Cuando el hogar esté lo suficientemente caliente para un encendido satisfactorio, ajustar: - la velocidad de la parrilla o quemador. - el espesor de la cama y el tiraje. - dejar que suba la presión de vapor lentamente. 4. Cuando el manómetro alcance unas 5 lb/pulg², cerrar la válvula de evacuación atmosférica. 5. La caldera debe llevarse a su presión de operación (normal de trabajo) tan lentamente como sea posible, para evitar dilataciones bruscas. 6. Abrir lentamente la válvula de salida de vapor para calentar la cañería principal (o conectarse a la línea de presión). DURANTE EL REGIMEN DE TRABAJO: El buen funcionamiento de la caldera depende en gran parte del conocimiento, experiencia y habilidad del operador que debe estar permanentemente atento a todos los controles y accesorios que permitan evitar fluctuaciones de presión o variaciones excesivas del nivel del agua. a) COMBUSTION Y GASES: 1. El encendido de combustible debe ser rápido y mantenerse estable. 2. Corregir el espesor de la cama de combustible, la velocidad de parrilla o inyección (combustibles

líquidos) y el tiraje de acuerdo a la experiencia y dependiendo de la carga (demanda de vapor). 3. Observar el color y largo de la llama, evitar la aparición de humo negro excesivo y controlar que la

temperatura de salida de los gases medida en la chimenea no sobrepase los 250 °C. 4. Si existen sopladores de hollín, debe accionarse diariamente o en cada turno. 5. Mantener una presión en el hogar de – 3mm de columna de agua. 6. Como regla general la cama del combustible sólido debe quemarse completamente hasta convertirse en

cenizas. b) NIVEL: 1. Chequear el nivel de agua regularmente. 2. Purgar diariamente los tubos de nivel y los dispositivos automáticos de control de nivel. 3. El nivel de agua nunca debe desaparecer del tubo. Si esto ocurriera detener inmediatamente la entrada

de combustible y los ventiladores. No suministrar agua, de alimentación. No abrir válvula de seguridad. Dejar que la caldera se enfríe completamente. No poner en servicio la caldera hasta no identificar y corregir las causas y efectos del bajo nivel.

4. Pruebas del tubo de nivel. - Prueba de agua: cerrar la válvula que comunica con la cámara de vapor y abrir la que comunica con la

cámara de agua. El agua debe llenar el tubo de vidrio. En seguida, seguir la llave de desagüe para drenar el tubo, saliendo agua solamente.

- Prueba de vapor: abrir la válvula que comunica con la cámara de vapor y cerrar lo que comunica con la cámara de agua. Al abrir la llave de desagüe sólo debe salir vapor. Luego cerrar la llave de desagüe comprobando que el nivel retorne de inmediato.


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c) PRESION: 1. Es obligación del operador mantener la presión dentro de los límites de operación normal y de seguridad

del equipo. La presión varía por:

- Variaciones de la demanda de vapor (fuera del ámbito de acción del operador) - Espesor de la cama de combustible o cantidad. - Cambio apreciable en las características del combustible o tipo de combustible (poder calorífico). - Velocidad de parrilla. - Variación de la temperatura del agua a la entrada.

2. Probar diariamente el funcionamiento de la válvula de seguridad accionando la palanca de apertura manual.

3. Ajustar dispositivos automáticos de control de presión los cuales actúan deteniendo el quemador. d) EXTRACCIONES O PURGAS: 1. Purgar la caldera por lo menos una vez al día, según indicaciones de los especialistas en tratamiento de

aguas. 2. Purgar a baja presión, entre 2 y 3 kg/cm² y con el nivel en su punto más alto. 3. Para realizar la purga se siguen los siguientes pasos: - abrir válvula d compuerta (cierre lento) totalmente. - abrir progresivamente la válvula de cono (cierre rápido). - después de la purga, cerrar primero la válvula de cono y después la de compuerta. e) OTRAS ACCIONES: - verificar funcionamiento de válvulas, bombas y ventiladores. - chequear operación de sistemas de tratamientos de aguas. - controlar calidad y cantidad de condensado de alimentación a la caldera. - revisar y reparar fugas de vapor. - controlar consumo de agua. - verificar estado de instrumentos. Artículo 46° Si por cualquier motivo el nivel del agua bajare más allá del límite inferior de visibilidad del tubo de nivel, deberá paralizarse de inmediato el funcionamiento de la caldera sometiéndola a una revisión completa y a las pruebas reglamentarias, dejando constancia de los resultados en el Libro de Vida de la caldera.


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CAPACIDAD Y RENDIMIENTO DE CALDERAS. CAPACIDAD L capacidad de una caldera está determinada por la cantidad de calor absorbido por el agua desde los productos de combustión. Se puede indicar de las siguientes maneras: a) Capacidad calórica: Q (kcal/h)

SITUACIONES DE EMERGENCIA EN CALDERAS PIROTUBULARES

SITUACION CAUSAS SOLUCIONES Falta de agua en la caldera. Se detecta observando el agua en el tubo de nivel. Puede provocar sobrecalentamientos rupturas, deformaciones y explosiones

- falla en el sistema de control de nivel. - Falla en la bomba de alimentación - Pérdidas de agua con la línea de alimentación - Fuga en las válvulas de extracción. - Descuido del operador.

- No suministrar agua de alimentación. - Verificar funcionamiento del tubo de nivel - Detener el suministro de combustible o apagar el quemador - Cerrar la válvula principal de vapor para evitar caídas bruscas de presión. - Detectar la causa de la falla y corregirla antes de entrar nuevamente en operación.

Fallas en los tubos. Deformaciones o ruptura pueden provocar daños graves.

- Antigüedad de la caldera o tubos. - Recalentamientos localizados. - Ausencia de tratamientos de agua. - Mala operación

- Detener el suministro de combustibles. - Cerrar la válvula principal de vapor para bajar la presión. - Cerrar la entrada del aire. - Continuar la alimentación del agua para evitar recalentamientos. - Mantener el nivel. - Reparar y probar hidráulicamente.

Retroceso de la llama, Ocurre cuando la presión del hogar es superior a la del ambiente Puede ocasionar quemaduras al operador.

- Fallas de tiraje. - Corrientes de aire en la sala de caldera. - Inflamación de gases o elementos combustibles acumulados en los conductos de gases.

- Regular el tiraje (dampers y ventiladores). - Evitar acumulación de petróleo o gas en el hogar. Ventilar antes del encendido. - Cerrar la puerta del cenicero al cargar el combustible.

Aumento brusco de presión. Es peligroso si no actúan o no existen sistemas de control y seguridad

- Disminución repentina del consumo de vapor. - Exceso de combustible en el hogar.

- Disminuir el tiraje cerrando parcialmente el templador (dámper). - Si el nivel lo permite, inyectar agua

Ruptura del tubo de nivel. Puede significar un peligro de quemaduras para el operador.

- Vidrio de mala calidad. - Tubos trizados. - Enfriamientos bruscos. - Golpes. - Mala instalación.

- Cerrar rápidamente las válvulas de conexión a la caldera. - Reemplaza tubo de repuesto.

Vibración de la caldera. Tienden a desprender el material refractario, las aislaciones e instalaciones.

- Deficiencia de aire. - Mala regulación del tiraje.

- Retorno de condensado por la línea de salida de vapor,

. Regular sistema de combustión. - Drenar adecuadamente el condensado.


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Es la cantidad de calor por hora que recibe el agua en la caldera considerando rendimiento máximo.

Se calcula realizando un ensayo de la prueba térmica de la caldera, midiendo el consumo de agua o producción de vapor (mv) y la energía (entalpía) del agua a la entrada (líquido) y a la salida (vapor).

Calor entrada (h1) calor salida (h2)

Q = mv x (h2 – h1) Q = Capacidad (kcal/h) Mv = masa de vapor (kg/h) H2 = energía del agua a la salida (kcal/kg) H1 = energía del agua a la entrada (kcal/kg)

H1 y h2 se obtienen de tablas o diagramas de vapor conociendo o midiendo presión y temperatura (o calidad). La masa m, se mide a la entrada de la caldera.

Ejemplo:

Una caldera pirotubular de vapor consume 2000 kg. /h de agua a 20 T. Produce vapor húmedo a 7 kg/cm² con un 90% de calidad. Determinar su capacidad calórica. Mv = 2000 (kg/h) H1 = 20 (kcal/kg) entalpía del agua a 20 “ H2 = hf + (x*hfg) = 166,4 + 0,90 o 493,3 = 610,4 (kcal/kg) ó se puede obtener también del Diagrama de Mollier. Q = 2000 x (610,4 – 20) = 1. 180.000 (kcal/h). CALCULO DE PROPIEDADES Para determinar la energía o entalpía (h) contenida en el agua o vapor, se debe medir su presión, temperatura y título o calidad, dependiendo de las fases en que se encuentre. Con estos valores se recurre a Tablas, de vapor saturado y gráficos, Diagrama de Mollier, donde se lee la entalpía por cada Kg. De agua o vapor. Ejemplo 1: En una caldera escocesa la presión del vapor es 7 Kg/cm² y su título de 96% (humedad 6%), determinar la Entalpía del vapor. Respuesta: Se trata de vapor saturado húmedo. En tabla de vapor saturado se lee: hliq = 166,4 Kcal/Kg. y hvp = 659,7 Kcal/Kg. Por lo tanto: H = 166,4 + 0,96 x (659,7 – 166,4) = 639,97 = 640 Kcal/kg. También se puede leer directamente este valor en el Diagrama de Mollier.

Caldera

(Q)


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Ejemplo 2: En una caldera acuotubular se produce vapor a 21 kg/cm² y 350 °C. ¿cuál es su entalpía? Respuesta: En el Diagrama de Mollier se busca la intersección de la línea de 9 = 21 Kg./cm2 con la línea de t = 350 °C, se encuentra que en ese punto h = 750 Kcal/Kg. BALANCE TERMICO Y RENDIMIENTO DE CALDERAS BALANCE TERMICO Consiste en aplicar el Principio de Conservación de la Energía a na Caldera o Generador de vapor, trabajando a régimen estable. Su objetivo es cuantificar las energías que entran y salen del equipo, permitiendo evaluar la importancia relativa de cada una de ellas. Un Balance Térmico realizado correctamente, exige la identificación de todas las energías transferidas. Sin embargo, por razones prácticas o por limitaciones en la adquisición de datos, se recomienda la aplicación de un Balance Térmico Simplificado, que considera sólo aquellas energías de mayor relevancia. Energía perdida Energía perdida por paredes, purgas, cenizas calientes, fugas de combustible no quemado en los humos y otras indeterminadas. Se pueden calcular indirectamente del mismo Balance Térmico o realizando estimaciones según el tamaño de la caldera (en % PCI). OPTIMIZACION EN EL USO DE LA ENERGIA TECNICAS DE CONSERVACION DE LA ENERGIA OPERACIÓN - Ajustar quemadores para operación más eficiente: mezclando, forma de llama, esparcimiento,

velocidad de parrillas, extracción adecuada de cenizas, etc. - Manejo adecuado de Combustibles Sólidos en etapas de preparación y carga. - Verificar el correcto funcionamiento de Instrumentos y Accesorios (manómetros, termómetros, tubos

de nivel, válvula de seguridad y alarmas) - Controlar y verificar operación de equipos auxiliares (sistema de evacuación de gases, alimentación

de agua) y sistemas de control (nivel, quemador, bombas). - Remover periódicamente los depósitos de hollín en las paredes delos tubos (lado de humos). - Evitar formación de incrustaciones en lo tubos (lado del agua) con tratamiento adecuado del agua de

alimentación. - Reducir al mínimo posible las extracciones de fondo (purgas). - Proveer una adecuada aislación a la caldera.

COMBUSTION - Analizar los productos de Combustión. La producción de CO2 debe ser máxima. Reducir al mínimo en

contenido de 02 sin que aparezca CO. - Calentar los petróleos pesados a una temperatura adecuada para producir para producir una buena

atomización. - Controlar la limpieza de la combustión evitando la formación de hollín por efecto de la falta de aire,

tiro insuficiente, quemadores defectuosos, fugas de aire, combustible inadecuado, etc. - Medir la temperatura en la base de la chimenea. Debe ser tan baja como sea posible, sin llegar a

producir condensación de sustancias corrosivas en la salida de la caldera temperatura recomendadas 150 a 350 °C.

- Medir y controlar el tiraje. Permite detectar causas de mala combustión, tubos obstruidos (calderas pirotubulares), fugas de gases, etc.


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USO DEL VAPOR Y AGUA CALIENTE - Revisar y repasar fugas en tuberías, válvulas y equipos. - Revisar y reparar aislación en tuberías y equipos. - Revisar y reparar aislación en tuberías de condensado Aislar estanques de Condensado - Revisar y reparar trampas de vapor. - Verificar de correcto funcionamiento de válvulas. - Usar la mínima presión de vapor necesaria para cada equipo. - Desconectar equipos detenidos. - Desconectar suministro de vapor o agua caliente a equipos de calefacción en períodos de clima

templado. - Evitar pérdidas de calor en ambientes calefaccionados con vapor o agua caliente. PROGRAMACION DE LA PRODUCCION - Cortar la alimentación del vapor a equipos detenidos. - Programar la producción a fin de evitar calentamientos o enfriamientos innecesarios. Determinar la

temperatura mínima de operación necesaria en equipos que deben ser puestos en actividad a corto plazo, y sin previo aviso, en los casos que esto sea indispensable.

- Utilizar permanentemente el equipo más eficiente y dejar el más ineficiente sólo para uso eventual. - Utilizar la capacidad óptima de los equipos de proceso (calderas, equipos). - Programar las labores de mantención durante el tiempo que el equipo está detenido. Utilizar las

temperaturas y tiempos necesarios según especificaciones. CAMBIOS EN EL PROCESO - Revisar periódicamente los métodos utilizados en los procesos. - Trasformar sistemas de calentamiento de tipo indirecto a directo cuando esto sea posible. - Transformar los procesos por lote de producción a procesos continuos. - Cambiar el diseño del producto a fin de reducir el consumo de energía. - Redistribuir sistema de tuberías y alimentación de vapor para minimizar pérdidas de calor. - Cambiar los equipos o procesos ineficientes por otros nuevos. RECUPERACION DE LA ENERGÍA A.- RETORNO DE CONDENSADO A LA CALDERA La cantidad de combustible utilizada en la generación de vapor puede ser reducida de 10 a 20% mediante

el retorno de condensado a la caldera para ser utilizado como agua de alimentación. Además, permite ahorrar energía y productos químicos utilizados en la planta de tratamiento de agua.

La implementación de un sistema de recuperación de condensado requiere instalar: - Un estanque de almacenamiento aislado térmicamente. - Tuberías de retorno aisladas térmicamente. - Bomba de impulsión del condensado hasta el estanque de alimentación de agua a la caldera.

Eventualmente podría servir la misma bomba de alimentación de agua. -

B.- RECUPERACION DEL CALOR DEL AGUA DE PURGA DE LAS CALDERAS El calor del agua de purga puede ser recuperado precalentando el agua de alimentación de la caldera

mediante un intercambiador de calor. Esto se hace más fácil en los sistemas de purga continua. Para considerar el uso del calor del agua de purga, se sugieren las siguientes acciones: - Determinar la cantidad de agua de purga. - Si no se usa sistema de purga continúa considerar su instalación, acoplada con un precalentador - La implementación del sistema dependerá de los ahorros que puedan conseguirse.


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C.- RECUPERACION DEL CALOR DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTION Dependiendo de la temperatura, la pérdida de calor en los gases de escape que salen por la chimenea de

una caldera, varía entre 8 y 18% del calor del combustible. La existencia de estas pérdidas ha conducido al desarrollo de diferentes métodos de recuperación de

calor de los humos. El método más económico, seguro y eficiente es el calentamiento del aire de la combustión. Este tipo de

recuperación provee un método de disminución inmediata del consumo de combustible y también un mejoramiento de las condiciones de combustión y calentamiento.

Los precalentadores de aire pueden clasificar según su principio de operación en: Recuperadores: el calor de los gases de escape es transferido continuamente al aire frío a través de una

superficie que los separa o a través de un fluido intermedio. Regeneradores: Su principio de operación se basa en la capacidad de acumulación de calor de un

material intercambiador, que absorbe alternativamente el calor de los gases calientes entregándolo luego al aire frío. Es un proceso cíclico.

MANTENCION, OPERACIÓN, SEGURIDAD EN CALDERAS: ASPECTOS ECONOMICOS: La mantención de calderas es fundamental y se inicia con el diseño e instalación del equipo, el cual debe cumplir con todos los requerimientos para una operación segura y eficiente. Las calderas son, con frecuencia, consideradas equipos críticos dentro de una planta, porque cuando fallan, pueden afectar en gran porcentaje o en forma total la producción de la empresa. Esto conlleva un costo muy importante que puede ser evitado con un procedimiento de Mantención adecuado, que asegure la disponibilidad del equipo. Además de asegurar que el equipo funcionará cuando se le requiera, la mantención también permite lograr una operación eficiente de los generadores de vapor en el sentido de producir vapor a un mínimo costo. Los gastos requeridos para realizar las labores normales de mantención son mínimas si se comparan con el costo inicial del equipo (valor de la caldera) y con costos de operación. TIPOS DE MANTENCION: Los tipos de mantención se clasifican según la forma como se realizan las reparaciones de un equipo (caldera), durante su vida útil, para que este continúe con su función productiva. En la práctica se encuentran dos tipos básicos de mantención. Mantención correctiva: Es el conjunto de actividades destinadas a corregir una falla, sustituir partes gastadas y reconstruir una máquina o parte de ella, después que se haya producido de detención del proceso productivo por alguna de estas causas. Está siempre presente en todo plan de mantención. Se aplica en los siguientes casos: - Equipos de bajo costo que no afectan equipos mayores. - Maquinaria antigua. - Equipos auxiliares que no comprometen la producción.


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El sistema de mantenimiento correctivo es de elevado costo y se ve afectado negativamente por los siguientes factores: - Disponibilidad de personal. - Equipos y herramientas. - Suministro de repuestos. - Discontinuidad del proceso productivo. - Descontrol de la organización del trabajo aumento de horas de sobretiempo de mantenimiento.

Mantención preventiva:

Es el conjunto de acciones destinadas a corregir las fallas antes que éstas produzcan daños mayores, siendo su objetivo principal minimizar las fallas de operación de la empresa. Está basado en el concepto de límite de vida útil en servicio del equipo, que corresponde al tiempo estimado de funcionamiento de un elemento o máquina en estado de rendimiento óptimo, sin presentar desperfectos.

Para implementar un plan de mantención preventiva realmente efectiva deben considerarse las siguientes exigencias: - disponibilidad de personal especializado y con experiencia – necesidad de programación cuidadosa. - conocimiento de los equipos a mantener (estado y vida útil). - conocimiento de la frecuencia y duración de las paradas de producción, sean para mantención de otras razones. - necesidad de entrenamiento continuo del personal. - actitud positiva de los niveles gerenciales hacia la mantención preventiva – necesidad de equipos

especializados de inspección y análisis de falla. - disponer de un sistema adecuado de archivo y manejo de información. A pesar que el mantenimiento preventivo resulta ser un tema controvertido en el momento de decidir cuál tipo de mantención es la más adecuada, en la práctica se ha demostrado ser un método eficiente y económico en muchas plantas industriales reportando una serie de ventajas al usuario. OBJETIVOS DE LA MANTENCION EN GENERADORES DE VAPOR: Para definir los objetivos de un programa de mantención aplicado a calderas existen dos criterios: - Criterio de la seguridad o prevención de accidentes. - Criterio de la eficiencia y disponibilidad del equipo. Considerando el avance tecnológico de los últimos años, muchas personas piensan que el riesgo de accidentes en calderas se ha minimizado a tal grado que lo más importante, desde el punto de vista de la mantención, es la eficiencia y disponibilidad del equipo. Sin embargo, la experiencia de algunas compañías aseguradoras muestra que el criterio de la seguridad es más importante. Esto se ve corroborado por la triste ocurrencia en nuestro país de numerosos accidentes en calderas en fechas pasadas. Transformado a las calderas en uno de los equipos industriales de mayor riesgo, que requieren una atención de mantención preferencial para disminuir el peligro de accidentes. Estudios estadísticos de accidentes y de análisis de fallas en calderas que sus principales causas son: 1.- sobrecalentamiento debido a bajo nivel de agua y/o formación de incrustaciones. 2.- Corrosión debida a inadecuado tratamiento de agua. 3.- errores del operador (influye en las otras dos).


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Estos antecedentes permiten precisar que cualquiera sea el tipo de mantención que se aplique, el programa debe tener, por lo menos, los siguientes objetivos: 1.- Proporcionar capacitación y entrenamiento permanente a los operadores de calderas y al personal

encargado de la mantención y producción de la planta. 2.- Disponer de técnicos competentes que se encarguen de la revisión y mantención de los dispositivos de

control de nivel. 3.- Usar sustancias y procedimientos actualizados de tratamiento de agua. 4.- Cumplir estrictamente con la reglamentación vigente, en especial, con lo referido a dispositivos y pruebas

de seguridad. ELEMENTOS MINIMOS PARA UNA BUENA MANTENCION: REGISTROS: - Libro de vida o de novedades. - Registro o archivo de mantención. - Manual de operación y mantención. - Planos. REPUESTOS: - Tubo de nivel. - Cordón de empaquetaduras. - Grasa y aceite lubricante. - Repuestos de quemadores y parillas. ACCIONES DE MANTENCION PREVENTIVA a) MANTENCION DIARIA: - Accionar válvula de seguridad para evitar agripamientos. - Suprimir filtraciones por prensa estopas de válvulas y llaves de nivel y pruebas. - Abrir las descargas de cenizas de la cámara tubular y del separador de partículas. - Retirar las cenizas acumuladas. - Mantener la sala de calderas en perfecto estado de limpieza y libre de objetos u obstáculos. b) MANTENCION SEMANAL - Lubricación de partes móviles que lo requieran. - Limpiar mirilla trasera de observación del hogar. - Sacar la tapa de acceso a la cámara tubular y limpiar si es necesario. - probar funcionamiento de controles de nivel y de presión. c) MANTENCION MENSUAL - Limpieza de filtros de la red de alimentación de agua. - Revisión de poleas y/o correas de ventiladores. - Inspección y reparación de material refractario. - Limpiar los tubos de humo, hogar y cámara de combustión. - Inspección y reparación de parrillas (eslabones). - Engrase de elementos móviles y válvulas de cono. - Purgar y limpiar el estanque de alimentación de agua. d) MANTENCION SEMESTRAL: - Cambiar la grasa a descansos de ventiladores, bombas y motores. - Vaciar totalmente la caldera e inspeccionarla interiormente. - Limpiar las paletas del ventilador de tiro inducido.


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e) MANTENCION ANUAL - Limpiar y revisar todos los motores. - Revisar la bomba de agua. - Revisar el quemador. - Limpiar estanque de purgas. - Revisar control automático de nivel. Desarmarlo y limpiar el interior de la caja del flotador. - Eliminar filtraciones. - Calibrar instrumentos. TITULO X De las sanciones

Artículo 47° Las infracciones a las disposiciones del presente Reglamento serán sancionadas por los Servicios en cuyo territorio se hayan cometido, en conformidad con lo establecido en el Libro Décimo del Código Sanitario. Artículo 48° Las calderas que no cumplan con las prescripciones del presente Reglamento o en las que se observaren deficiencias graves en la construcción, instalación, mantención u operación del equipo que representen un peligro grave de explosión o accidente, la autoridad sanitaria podrá ordenar su paralización, hasta que sean debidamente subsanadas las deficiencias.

TITULO FINAL

Artículo 49° EL presente Reglamento entrará en vigencia 180 días después de su publicación en el Diario Oficial, fecha en la cual se entenderá derogado el Decreto Supremo N° 190, del 24 de octubre de 1963, del Ministerio de Salud Pública, así como cualquier otra norma, resolución o disposición que fuere contraria o incompatible con las contenidas en el presente Reglamento. DISPOSICIONES TRANSITORIAS Artículo Primero La obligación del registro señalado en el Artículo 4° regirá para los propietarios o usuarios de las calderas instaladas y en uso, quienes deberán remitir al Servicio respectivo, en un plazo máximo de 180 días, contados a partir de la fecha de vigencia del presente Reglamento, la siguiente información: Nombre del propietario, dirección, fabricante, año de construcción de la caldera, N' de fábrica, presión máxima de trabajo, superficie de calefacción, producción de vapor, combustible empleado y tratamiento de agua. Una vez registradas y otorgado un número de orden, éste será remitido al propietario dentro de los 60 días siguientes.

Artículo Segundo Aquellas personas que hubieren obtenido autorización para efectuar revisiones y pruebas de seguridad de generadores de vapor, según los requisitos estipulados en el Decreto Supremo N° 190, del 24 de octubre de 1963, del Ministerio de Salud Pública, y siempre que dicha autorización no hubiese caducado a la fecha de vigencia del presente Reglamento, estarán eximidas del cumplimiento del requisito contemplado en la letra a) del Artículo 40° Anótese, tómese razón, comuníquese, publíquese e insértese en la Recopilación Oficial de Reglamentos de la Contraloría General de la República. AUGUSTO PINOCHET UGARTE, General de Ejército, Presidente de la República. Winston Chinchón Bunting Ministro de Salud.

Lo que transcribo a Ud. para su conocimiento. Saluda a Ud. Augusto Schuster Cortés, Subsecretario de Sal


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PROPIEDADES DEL VAPOR SATURADO Presión Temperatura Volumen Peso Específico Entalpía liquido Calor latente Entalpía del Kg/cm2 Del vapor en

°C Especifico en m3/kg

del Vapor en kg/m2

saturado en kcal/kg

en kcal/kg vapor en kcal/kg

P t SV SW hl r hv 0.010 7.0 129.20 0.007739 7.0 593.5 600.5 0.020 17.5 67.01 0.01492 17.5 587.6 605.1

0.030 24.1 45.67 0.0.2190 24.1 583.9 608.0 0.040 29.0 34.80 0.0273 28.9 581.2 610.1 0.050 32.9 28.19 0.03547 32.9 578.9 611.8 0.060 36.2 23.74 0.04212 36.2 577.0 613.2 0.070 39.0 20.53 0.04871 39.0 575.5 614.5 0.080 41.5 18.10 0.05523 41.5 574.0 615.5 0.090 43.8 16.20 0.06171 43.7 572.8 616.5 0.10 45.8 14.67 0.06814 45.8 571.8 617.6 0.20 60.1 7.650 0.1307 60.1 563.3 623.4 0.30 69.1 5.229 0.1912 69.1 558.0 627.1 0.40 75.9 3.993 0.2504 75.8 554.0 629.8 0.50 81.3 3.240 0.3086 81.3 550.7 632.0 0.60 86.0 2.732 0.3661 85.9 547.9 633.8 0.70 90.0 2.365 0.4229 89.9 545.5 635.4 0.80 93.5 2.087 0.4792 93.5 543.2 636.7 0.90 96.7 1.869 0.5350 96.7 541.2 637.9 1.00 99.6 1.694 0.5904 99.7 539.3 639.0 1.5 111.4 1.159 0.8628 111.5 531.8 643.3 2.0 120.2 0.8854 1.129 120.5 525.9 646.4 2.5 127.4 0.7184 1.392 127.8 521.0 648.8 3.0 133.5 0.6056 1.651 134.1 516.7 650.8 3.5 138.9 0.5240 1.908 139.5 512.9 652.4 4.0 143.6 0.4622 2.163 144.4 509.5 653.9 4.5 147.9 0.4138 2.417 148.8 506.3 655.1 5.0 151.8 0.3747 2.669 152.8 503.4 656.2 6.0 158.8 0.3155 3.170 160.1 498.0 658.1 7.0 164.9 0.2727 3.667 166.4 493.3 659.7 8.0 170.4 0.2403 4.162 172.2 488.8 661.0 9.0 175.4 0.2148 4.655 177.3 484.8 662.1 10 179.9 0.1943 5.147 182.1 481.0 663.1 11 184.1 0.1774 5.637 186.5 477.4 663.9 12 188.0 0.1632 6.127 190.7 473.9 664.6 13 191.6 0.1511 6.617 194.5 470.8 665.3 14 195.0 0.1407 7.106 198.2 467.7 665.9 15 198.3 0.1317 7.596 201.7 464.7 666.4 16 201.4 0.1237 8.085 205.1 461.7 666.8 17 204.3 0.1166 8.575 208.2 459.0 667.2 18 207.1 0.1103 9.065 211.2 456.3 667.5 19 209.8 0.1047 9.555 214.2 453.6 667.8 20 212.4 0.09954 10.05 217.0 451.1 668.1 25 223.9 0.07991 12.51 229.7 439.3 669.0 30 233.8 0.06663 15.01 240.8 428.5 669.3 40 250.3 0.044975 20.10 259.7 409.1 668.8 50 263.9 0.03949 25.36 275.7 391.7 667.4 60 275.6 0.03244 30.83 289.8 375.4 665.2 70 285.8 0.02737 36.53 302.7 359.7 662.4 80 295.0 0.02353 42.51 314.6 344.6 659.2


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90 303.3 0.02050 48.79 325.7 329.8 655.5 100 311.0 0.01804 55.43 336.3 315.2 651.5 110 318.1 0.01601 62.48 346.5 300.6 647.1 120 324.7 0.01426 70.01 356.3 286.0 642.3 130 330.8 0.01280 78.14 365.9 271.1 637.0 140 336.6 0.01150 86.99 374.4 255.7 631.1 150 342.1 0.01034 96.71 384.7 239.9 624.6 200 365.7 0.005877 170.2 436.2 141.4 577.6

manual caldera 2013--.pdf

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