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Instalación, Operación y Mantenimiento para Calderas Lea este manual de funcionamiento completamente antes de empezar a operar su equipo. Este manual contiene información que usted necesitará para poner en marcha y mantener su equipo. INSTALADOR: ESTE MANUAL ES PARA USO DEL PROPIETARIO. INSTRUCCIÓN DE SEGURIDAD Este símbolo de alerta de seguridad se usará en este manual para destacar instrucciones relacionadas con la seguridad. Cuando se utiliza, el símbolo de alerta de seguridad significa ¡ATENCIÓN! ¡ESTÉ ALERTA! ¡SU SEGURIDAD ESTÁ EN RIESGO! SI NO SIGUEN ESTAS INSTRUCCIONES, PUEDE CREARSE UN RIESGO DE SEGURIDAD. MEISA Pol. Ind. “El Cabezuelo” S/N Argamasilla de Cva. – 13440 (Ciudad Real) España TELÉFONO: +34(0)926 478087 FAX: +34(0)926 478074 www.meisa-e.com [email protected]

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MANUAL DE INSTALACIÓN, FUNCIONAMIENTO Y REPARACIÓN DE CALDERAS PIROTUBULARES

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Page 1: Manual de Funcionamiento Caldera

Instalación, Operación y Mantenimiento para Calderas

Lea este manual de funcionamiento completamente antes de empezar a operar su equipo.

Este manual contiene información que usted necesitará para poner en marcha y mantener su equipo.

INSTALADOR: ESTE MANUAL ES PARA USO DEL PROPIETARIO.

INSTRUCCIÓN DE SEGURIDAD

Este símbolo de alerta de seguridad se usará en este manual para destacar instrucciones relacionadas con la seguridad. Cuando se utiliza, el símbolo de alerta de seguridad significa ¡ATENCIÓN! ¡ESTÉ ALERTA! ¡SU SEGURIDAD ESTÁ EN RIESGO! SI NO SIGUEN ESTAS INSTRUCCIONES, PUEDE CREARSE UN RIESGO DE SEGURIDAD.

MEISA Pol. Ind. “El Cabezuelo” S/N Argamasilla de Cva. – 13440 (Ciudad Real) España TELÉFONO: +34(0)926 478087 FAX: +34(0)926 478074 www.meisa-e.com [email protected]

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Índice

INTRODUCCIÓN......................................... 3 GENERALIDADES DEL EQUIPO .............. 3 Clasificación de Calderas por la disposición de los fluidos ................................................ 4 Componentes fundamentales de una caldera ......................................................... 5 Accesorios de seguridad de una caldera .... 6 ALMACENAMIENTO ................................ 11 Recepción del equipo ................................ 11 Precauciones ............................................. 11 Preservación contra la oxidación .............. 11 Elección del método .................................. 11 Limpieza .................................................... 11 Almacenaje ................................................ 12 Condiciones especiales ............................. 12 Deterioro de protección anticorrosiva ....... 12 Preservación inapropiada .......................... 12 INSTALACIÓN .......................................... 12 Espacios para movimientos ...................... 13 Cimentación y soportes ............................. 13 Nivelación .................................................. 13 Precauciones de limpieza ......................... 13 Conexiones y tuberías principales ............ 13 Conexiones y tuberías auxiliares .............. 14

Condiciones del emplazamiento ................ 14 Elementos de seguridad ............................ 15 OPERACIÓN ............................................. 16 Normas generales ...................................... 16 Arranque .................................................... 16 Juntas empacadas ..................................... 17 Operación .................................................. 19 MANTENIMIENTO ..................................... 20 Normas Generales ..................................... 20 Cuidados del lado agua ............................. 20 Cuidados del lado fuego ............................ 22 Cuidados del quemador ............................. 23 Cuidados de los controles ......................... 23 Precauciones durante la limpieza .............. 25 Localización de fugas ................................ 25 Precauciones en pruebas bajo presión ..... 25 Errores de interpretación de prueba hidrostática ................................................. 25 Expansionado de tubos ............................. 27 Juntas tubo-placa soldadas ....................... 27 Reemplazo de juntas empacadas ............. 27 Piezas de recambio ................................... 27 Detección y eliminación de averías ........... 27

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INTRODUCCIÓN El o los equipos descritos en el presente documento se revisarán periódicamente por parte del usuario, con la correspondiente periodicidad marcada por el R.D. 2060/2008 (Reglamento de equipos a presión) y su correspondiente instrucción técnica complementaria de aplicación, en el caso de emplazamiento en España y en su defecto se aplicarán las reglamentaciones existentes en cada país. Si por una revisión periódica se derivara un mantenimiento correctivo (reparación y/o sustitución de algún elemento del o los equipos), estas actuaciones se realizarán por reparadores/instaladores tal y como marca el R.D. 2060/2008 y sus instrucciones técnicas complementarias o las reglamentaciones existentes en cada país. Así mismo los materiales utilizados en el mantenimiento correctivo estarán de acuerdo con los relacionados en la fabricación y además los procedimientos de soldadura, calificación de soldadores y procedimientos de reparación cumplirán con el código de diseño y de construcción. El uso del/los aparato/s se llevará a cabo dentro de los límites marcados en el punto 4 del presente documento y serán montados, instalados y puesto en funcionamiento por personal competente designado por el usuario. GENERALIDADES DEL EQUIPO 1. Clasificación de Calderas por la disposición de los fluidos. Existen dos tipos de calderas comúnmente usadas en la industria, las cuales se describen a continuación: 1.1. Pirotubulares: En este tipo de calderas el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente, y rodea a los tubos, por donde circula fuego y gases producto de un proceso de combustión. Generalmente tiene un hogar integral, llamado caja de fuego, limitado por superficies enfriadas por agua. Las calderas en su configuración interna presentan tuberías para el transporte de los fluidos, las cuales pueden ser de 1, 2, 3, ó 4 pasos. (Figura 1).

Figura 1. Caldera Pirotubular

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Características principales de calderas pirotubulares. Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por cuyo interior circulan los gases de combustión. Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 5 m de diámetro y 10m de largo. Se construyen para flujos máximos de 20.000 kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan los 18 bar. Pueden producir agua caliente o vapor saturado (*). En el primer caso se las instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones de agua. En el caso de vapor poseen un nivel de agua a 10 ó 20 an sobre los tubos superiores. Entre sus características se pueden 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. No son utilizables para altas presiones.

CLASIFICACIÓN DE CALDERAS PIROTUBULARES

Horizontales Estacionarias

Hogar exterior 1 paso 2 pasos 3 pasos 4 pasos

Hogar interior (escocesas)

Móviles Locomóvil Locomotora

Verticales Tubulares De tambores

(*) A algunas calderas mixtas se les instala un banco de tubos recalentadores de vapor, ubicado en el hogar o cerca de él. 1.2. Acuotubulares: Son aquellas donde circulan el agua y el vapor a través de tubos que se encuentran en contacto con los gases calientes provenientes de una combustión (Figura 2). Este tipo de Caldera es la más utilizada en la industria petrolera, ya que permiten altas presiones a su salida y gran capacidad de generación.

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Figura 2. Caldera Acuotubular.

Características principales de calderas acuotubulares. Se componen de uno o más cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores) unidos por tubos de pequeño diámetro por cuyo interior 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 kg/h de vapor (5 ton/h), con valores máximos en la actualidad de 2000 ton/h. Permiten obtener vapor a temperaturas del orden de 550°C y presiones de 200 bar o más. Entre sus características se pueden mencionar: 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. Son más eficientes. No se construyen para bajas capacidades debido a que su construcción más compleja las

hacen más caras que las calderas pirotubulares. Clasificación: - Tubos rectos - Tubos curvados con dos o más colectores - Circulación forzada. 2. Componentes fundamentales de una caldera. En el momento de arrancar una caldera, los técnicos de procesos deben conocer bien sus componentes y funcionamiento operacional, por esta razón se describen a continuación: Envolvente exterior o virola exterior: Este elemento es de forma cilíndrica y es el encargado de contener los fluidos (agua, vapor, etc.) y evitar que estos salgan al exterior, en la

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misma van montadas las tubuladuras de control y supervisión, tales como los controles de nivel, los indicadores ópticos de nivel y orificios de inspección del lado agua, etc. Cámara de combustión u hogar de combustión: La cámara de combustión, de construcción cilíndrica y disposición horizontal, puede fabricarse en ejecución lisa u ondulada, en función del tamaño de la caldera y de la presión de trabajo de la misma. Es la encargada de contener la llama del quemador e iniciar el intercambio de energía por radiación. Cámara de inversión de gases (solo en las calderas de tres pasos de gases: Este elemento es el encargado de reconducir los gases de la combustión hacia el haz tubular o II (2º) paso de gases, haciendo cambiar de dirección a los mismos. Por regla general, esta cámara está totalmente refrigerada por agua, y construida de forma cilíndrica y horizontal. En calderas de bajo rendimiento, uno de los dos fondos no está refrigerado por agua, sino que lo está de una mampostería de cemento refractario. Fondo delantero y trasero exterior: De forma circular, van soldados a la virola exterior y, al igual que ésta, evitan que los fluidos salgan al exterior. En estas piezas van soldados los tubos de humos del II (2º) y III (3º) paso de gases, así como puertas de registro e inspección y cajones recolectores de gases. Haz tubular (de 1 o 2 secciones en función de las calderas de 2 o 3 pasos de gases): Son conjuntos formados por una cantidad variable de tubos, por los cuales circulan los gases de la combustión por su interior. Son los encargados de la trasmisión por convección. Colector de Lodo: Su función primaria es actuar como cabecera y distribuir el agua a todos los tubos de forma ascendente, además, colecta sedimentos que deben eliminarse por purga. 3. Accesorios de seguridad de una caldera. Hay varios accesorios que deben instalarse en las calderas de vapor, todos con el objetivo de mejorar:

Funcionamiento. Eficacia. Seguridad.

A continuación se explican algunos de los accesorios más importantes: 3.1. Válvulas de Seguridad Uno de los accesorios importantes de la caldera es la válvula de seguridad. Su función es proteger el cuerpo de la caldera de sobrepresión y evitar que explosione. Hay muchos tipos diferentes de válvulas de seguridad, todas deben cumplir el siguiente criterio:

La(s) válvula(s) de seguridad deberá(n) dar salida a un caudal de vapor equivalente a la potencia térmica de la caldera.

El rango de capacidad de descarga total de la(s) válvula(s) de seguridad debe estar dentro del 110% de la presión de diseño de la caldera.

El orificio que conecta una válvula de seguridad a una caldera debe ser, como mínimo, de 20 mm.

La tara máxima de la válvula de seguridad será la presión máxima permisible de trabajo de la caldera.

Debe haber un margen adecuado entre la presión normal de trabajo de la caldera y la tara de la válvula de seguridad

3.2. Válvulas de Interrupción

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Una caldera de vapor debe tener instalada una válvula de interrupción (también conocida como válvula de salida de vapor), que aísla la caldera de vapor y su presión del proceso o la planta. La válvula de interrupción no se diseña como una válvula para proporcionar más o menos vapor, debe abrirse o cerrarse totalmente. Siempre debe abrirse lentamente para evitar aumentos repentinos de presión aguas abajo y golpes de ariete. En aplicaciones de varias calderas debe instalarse una válvula de aislamiento adicional en serie con la válvula de salida de vapor. Ésta es, generalmente, una válvula del globo de husillo, del tipo de retención que previene que una caldera presurice a otra. Alternativamente, se puede usar una válvula globo de husillo con una válvula de retención de disco intercalada entre las bridas de las dos válvulas de aislamiento. 3.3. Válvulas de Retención Las válvulas de retención se instalan en la tubería del agua de alimentación de la caldera, entre la bomba de alimentación y la caldera. Una válvula de aislamiento para la alimentación a la caldera se instala en el cuerpo de la caldera. La válvula de retención contiene un resorte que mantiene la válvula cerrada cuando no hay presión en la caldera aunque el tanque de alimentación tenga un nivel elevado. Además, previene que la caldera se inunde por la presión estática del agua de alimentación. Bajo condiciones normales de vapor, la válvula de retención funciona de una manera convencional para detener el flujo del retorno de la caldera que entra en la línea de alimentación cuando la bomba de alimentación se para. Cuando la bomba de alimentación se pone en marcha, su presión vence al resorte para alimentar la caldera. 3.4. Control de Sales Disueltas (TDS) Controla la cantidad total de sólidos disueltos (TDS) en el agua de caldera y, a veces, también se conoce como “purga continua”. El sistema puede ser manual o automático. Cualquiera que sea el sistema usado, los TDS son una muestra del agua de caldera comparado con un punto de referencia; si el nivel de TDS es demasiado alto, se libera una cantidad de agua de caldera para ser sustituida por agua de alimentación de caldera con un nivel de TDS mucho más bajo. Esto tiene el efecto de diluir el agua en la caldera y reducir los niveles de TDS. En un sistema de control de TDS manual, debería tomarse una muestra del agua de caldera cada cambio de turno. 3.5. Válvulas de Purga de Fondo Las calderas deben tener, como mínimo, una válvula de purga de fondo, en un lugar cercano al que pueda que se acumule el sedimento o lodo. Estas válvulas deben accionarse con una llave y están diseñadas de tal manera que es imposible sacar la llave con la válvula abierta. Existen válvulas de purga de fondo automáticas que se controlan por temporizadores incorporados en los controles electrónicos que aseguran que una sola caldera puede purgarse a la vez. Con purga de fondo manual en una instalación de varias calderas, se aconseja una llave en la sala de calderas. De esta manera, es imposible que el contenido de la purga de fondo de una caldera pase a otra y que tenga que pararse para el mantenimiento. 3.6. Manómetros

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Todas las calderas deben tener, como mínimo, un indicador de presión. El dial debe tener, como mínimo, 150 mm de diámetro y ser del tipo de tubo de bourdon. Debe tener marcada la presión de trabajo normal y la presión/diseño de trabajo máximo permisible. Los manómetros, normalmente, se conectan al espacio vapor de la caldera por un tubo sifón en R que está lleno de vapor condensado para proteger el mecanismo del dial de altas temperaturas. Se pueden instalar manómetros en otros recipientes a presión, como tanques de purga de fondo. 3.7. Indicadores de Nivel de Agua y sus Accesorios Para lograr que un caudal de vapor coincida con los requisitos variables de una planta de vapor, es necesario un buen control de nivel de agua de la caldera. Con los pequeños espacios de vapor en las calderas actuales, es esencial una respuesta rápida y precisa a las variaciones en el nivel de agua. Todas las calderas tienen, como mínimo, un indicador de nivel de agua. Un tubo de cristal muestra el nivel real del agua en la caldera sean cuales sean las condiciones de trabajo de la caldera. Deben instalarse indicadores de nivel para que muestren su lectura más baja del nivel del agua a 50 mm del punto sobre donde ocurrirá el sobrecalentamiento. Alrededor de ellos deben instalarse protectores que no deben impedir la visibilidad del nivel del agua. Los indicadores de nivel son propensos a daños por la corrosión de los químicos en el agua de la caldera, y erosión durante la purga de fondo, especialmente en el lado del vapor. Cualquier señal de corrosión o erosión obliga a cambiar el cristal. Para comprobar un indicador de nivel, debe seguirse el siguiente procedimiento:

a) Cerrar la entrada de agua y la purga durante aproximadamente 5 segundos. b) Cerrar la purga y abrir la entrada del agua. El agua deberá volver rápidamente a su

nivel del funcionamiento normal; si esto no ocurriera, entonces podría haber un obstáculo en la entrada de agua y debe remediarse lo antes posible.

c) Cerrar la entrada de vapor y abrir la purga durante aproximadamente 5 segundos. d) Cerrar la purga y abrir la entrada de vapor. Si el agua no vuelve a su nivel rápidamente,

podría haber un obstáculo en la entrada de vapor y debe remediarse lo antes posible. El operador autorizado debe comprobar sistemáticamente los indicadores de nivel por lo menos una vez al día llevando la protección necesaria en la cara y las manos para protegerle de quemaduras en caso de la rotura del cristal. Todas las manetas del indicador de nivel deben apuntar hacia abajo cuando está trabajando. La protección del indicador de nivel debe mantenerse limpia. Cuando se está limpiando la protección debe cerrarse temporalmente el indicador de nivel. Hay que asegurarse de que hay un nivel de agua satisfactorio antes de cerrar el indicador de nivel y tener cuidado de no tocar o golpear el cristal. Después de limpiar, y cuando se haya colocado la protección, el indicador de nivel debe comprobarse y las válvulas puestas en la posición correcta.

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Los significantes desarrollos en los últimos años han producido una mejora en la seguridad y fiabilidad de los controles de nivel de agua en calderas, siendo normales los controles de nivel electrónicos que han remplazado, en muchos casos, los equipos de flotador más antiguos. 3.7.1. Cámaras de Control de Nivel Las cámaras de control de nivel están en la parte externa de la caldera y sirven para instalar los controles o alarmas de nivel. El funcionamiento de los controles o alarmas de nivel se verifica diariamente cuando se usa la válvula de purga secuencial. Con el volante girado totalmente en sentido contrario a las agujas de reloj, la válvula estará en la posición de «funcionamiento normal» y un asiento trasero cierra la conexión del desagüe. 3.7.2. Control de Nivel Instalados dentro de la Caldera Hay sistemas del control de nivel que proporcionan un grado mayor de seguridad que los mencionados anteriormente. Los sensores se instalan directamente dentro del cuerpo de la caldera y proporcionan una función de supervisión de la integridad del sistema. Debido a que están instalados internamente, no están sujetos a los procedimientos de purga de fondo de las cámaras externas. El funcionamiento del sistema se comprueba con un ensayo de evaporación. Las fundas de protección se instalan para amortiguar el nivel de agua alrededor del sensor. Es importante, en caso de detectar el nivel de agua por debajo de la mitad del volumen total, no suministrar agua fría a la caldera porque implotaría por choque térmico brusco. Las implosiones en calderas ocurren generalmente cuando el flujo de agua de entrada para producir vapor no ingresa al equipo, ocasionando un sobrecalentamiento excesivo y el colapso del material.

3.8. Eliminadores de Aire y Rompedores de Vacío Cuando una caldera se pone en marcha, el espacio de vapor está lleno de aire. Este aire no tiene valor calorífico, de hecho afectará adversamente al funcionamiento de la planta debido a su presión parcial, como se demuestra en la ley de Daltons, y también su efecto de cubrir las superficies de intercambio de calor. El aire también puede dar lugar a corrosión en el sistema de condensado si no se elimina adecuadamente.

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El aire puede purgarse del espacio de vapor simplemente usando una válvula manual, normalmente quedaría abierto hasta que el manómetro marque una presión aproximada de 0,5 bar. Una alternativa al grifo es un eliminador de aire de presión equilibrada que no sólo libera al operador de la caldera de la tarea de purgar aire manualmente (y asegura que realmente se realiza), sino que también es mucho más preciso y eliminará los gases que se pueden acumular en la caldera. Cuando se para una caldera, el vapor en el espacio vapor se condensa produciendo un vacío. Este vacío ejerce una presión desde el exterior sobre la caldera, y puede producir que las mirillas de inspección fuguen, que se dañe la estructura de la caldera y existe el peligro de que se llene excesivamente la caldera parada. Para evitar esto, se requiere un rompedor de vacío en el cuerpo de la caldera. 3.9. Purgas. El agua y vapor presente en una caldera está provisto de sedimentos y material particulado que deben ser evacuados para evitar mal formaciones en la estructura y evitar la falsa toma de señales de presión y temperatura de los diferentes elementos de control y seguridad. Existen purgas de: 3.9.1. Columna de agua. Se hace por lo menos cada turno. Si la cámara de McDonnell se queda con lodos, el flotador se queda pegado dando una falsa señal de que la caldera tiene agua. 3.9.2. Purga de fondo. Para desalojar los lodos de la caldera en la parte inferior. Si hay sedimentación se generan puntos calientes que agrietan y queman las láminas de la caldera. 3.9.3. Purga continua. Desaloja los lodos que circulan en el agua, las espumas y las grasas. Es continua al mantener la válvula con una proporción de apertura. 3.10. Termostatos. Una cada caldera dispondrá, como mínimo, de los siguientes termostatos: 3.10.1. Termostatos de funcionamiento: su misión es detener la marcha de los quemadores cuando se alcancen las temperaturas de consigna, de modo que la producción se adecue a las necesidades instantáneas; son necesarios tantos termostatos como marchas tengan los quemadores para poder aprovechar correctamente los escalones de potencia, ya que de no actuar sobre las marchas de menor potencia, los quemadores tendrían un número más elevado de arrancadas y paradas, lo que provocaría una disminución del rendimiento medio estacional. Estos termostatos serán de rearme automático, de modo que los quemadores arranquen y paren en función de las consignas. La misión de los termostatos de funcionamiento puede ser asumida por los equipos de regulación externos al quemador. Si los quemadores son modulantes los termostatos son sustituidos por la regulación proporcional correspondiente. 3.10.2. Termostato de seguridad: debe actuar cuando hayan fallado los de funcionamiento, en cuyo caso el quemador no se detiene cuando se alcanzan las temperaturas de consigna y continua aportando calor a la caldera, pudiéndose alcanzar temperaturas peligrosas, por este motivo debe ser de rearme manual, de modo que quede constancia del funcionamiento

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anómalo de la instalación, debiéndose tomar las medidas oportunas para corregir esta disfunción. 3.10.3. Termostato de humos: controla que el conjunto caldera-quemador esté proporcionando los rendimientos mínimos requeridos, ya que si la temperatura de humos se eleva excesivamente, las pérdidas por la chimenea son muy altas, por lo cual debe ser de rearme manual, de manera que exista la obligación de corregir las causas que provocan este problema; además de la función de ahorro de energía asociado al corte por temperatura elevada de humos, también cumple una función de seguridad, ya que si no existiese este control podrían darse casos de temperaturas de humos peligrosas, que pudieran llegar a provocar incendios. ALMACENAMIENTO NOTA: Si no se puede instalar y poner en funcionamiento el equipo de inmediato al recibirse en el lugar de trabajo, son necesarias ciertas precauciones para evitar el deterioro durante el almacenaje. La responsabilidad por la integridad de la caldera debe ser asumida por el usuario. MEISA no responsabilizará por daños, corrosión u otros tipos de deterioro del equipo durante el almacenaje. Las buenas prácticas de almacenaje son importantes, teniendo en cuenta los altos costos de reparación o sustitución, y las posibles demoras para artículos que requieran periodos prolongados para su fabricación. Se proveen las siguientes prácticas sugeridas solamente para la conveniencia del usuario, quien tomará su propia decisión sobre si utilizarlas todas, algunas o ninguna. 1. Recepción del equipo. Al recibir el equipo, inspecciónelo para constatar si presenta daños de envío en todas las cubiertas protectoras. Si existen daños evidentes, fíjese si presenta contaminación y sustituya las cubiertas protectoras según sea necesario. Si los daños son vastos, notifique de inmediato a la empresa transportadora. 2. Precauciones. Si el equipo no se pondrá en funcionamiento de inmediato, tome precauciones para prevenir la oxidación o la contaminación. 3. Preservación contra la oxidación. Cuando la unidad vaya a permanecer fuera de operación por periodos más o menos prolongados, deberá tomarse alguna de las siguientes opciones:

El equipo vacío, seco y cerrado. Presurizado con nitrógeno.

4. Elección del método. La elección de la preservación de las superficies interiores durante el almacenaje para otras aplicaciones de servicios depende de los requerimientos y la economía del usuario. Sólo se incorporará preservación específica antes del envío cuando se incluya en las especificaciones del pedido de compra original. 5. Limpieza. Elimine cualquier acumulación de tierra, agua, hielo o nieve, y séquelos con un paño antes de llevar la caldera a un lugar de almacenaje en interiores. Si la unidad no fue llenada con

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nitrógeno u otro preservativo, abra los tapones y/o tubuladuras de drenaje para eliminar cualquier humedad acumulada y después vuelva a cerrarlos. La acumulación de humedad generalmente indica que ya ha comenzado la oxidación y que se deben tomar medidas correctivas. 6. Almacenaje. Almacenar bajo cubierta en un área con calefacción, si fuera posible. El ambiente de almacenaje ideal para los equipos y accesorios es en interiores, por encima del nivel del suelo, en una atmósfera seca y con baja humedad sellada para prevenir la entrada de polvo, lluvia o nieve. Mantenga las temperaturas entre 20°C y 40°C (los cambios de temperatura amplios pueden causar condensación y transpiración de la piezas de acero). Cubra las ventanas para prevenir variaciones de temperaturas causadas por la luz del sol. Provea termómetros e indicadores de humedad en varios puntos, y mantenga una atmósfera con una humedad relativa del 40% o menor. Inspeccione la caldera y sus accesorios con frecuencia mientras estén almacenados. 7. Condiciones especiales. En climas tropicales, puede ser necesario utilizar bandejas de disecante renovable (como el gel de silicio), o deshumidificadores portátiles, para eliminar la humedad del aire en el lugar de almacenaje. Pueden ser necesarios calentadores portátiles controlados (con ventilación hacia el exterior) para mantener temperaturas del aire uniformes dentro del lugar de almacenaje. 8. Deterioro de protección anticorrosiva. Si comienza a deteriorarse la pintura, como demostraría la decoloración u oxidación ligera, considere retocarlos o repintarlos. Las unidades pintadas con pinturas especiales (cuando sea especificado en el pedido del cliente) pueden requerir técnicas especiales para retoques o reparación. Obtenga información específica del fabricante de pinturas. Nunca se debe permitir que las unidades de acero pintado se oxiden o deterioren al punto en que su resistencia sea afectada. Una oxidación ligera de la superficie, en unidades de acero que puedan ser repintadas después de la instalación, generalmente no causará daños. (Vea los puntos 3 y 4 sobre la preservación de la superficie interna). 9. Preservación inapropiada. Si la preservación interna (puntos 3 y 4) parece inapropiada durante el almacenaje, considere tomar medidas de prevención de la corrosión adicionales y realizar inspecciones más frecuentes. Los interiores revestidos con protección contra el óxido deben ser restaurados a buenas condiciones y revestidos nuevamente si ocurren señales de oxidación. INSTALACIÓN

ADVERTENCIA: USE ROPA DE PROTECCIÓN. Haga una lista de toda la ropa de protección y/o del equipo de seguridad recomendado por el fabricante de todos los artículos o equipos usados en la instalación. Siga todas las prácticas o procedimientos de seguridad descritos por cada fabricante

respectivo.

ADVERTENCIA: Al instalar un equipo sobre un cielorraso o estación de trabajo donde haya personal presente, puede ser necesario instalar una bandeja de derrame para que recoja cualquier goteo debido a fallas internas de la tubería. El dejar de hacer esto puede resultar en daños al cielorraso y

potenciales lesiones al personal.

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1. Espacios para Movimientos. Para la instalación de una caldera, debe disponerse del espacio necesario para los movimientos propios de la instalación además del necesario para el mantenimiento, inspección y control. Los planos adjuntos al equipo deben señalar las dimensiones exteriores y la posición de los soportes y las conexiones del equipo para poder determinar estos espacios. Deje espacio libre en uno de los extremos para permitir la limpieza y si fuera necesario, el reemplazo de los tubos. 2. Cimentación y soportes Los cimientos deben ser adecuados de modo que el equipo no se asiente y cause presión sobre las tuberías. Los pernos de anclaje deben ser colocados de modo que permitan imprecisiones de ajuste. En cimientos de hormigón, las camisas de tubería por lo menos igual al doble del diámetro del perno colocadas por encima del mismo son lo mejor para esta finalidad, ya que permiten que se ajuste el centro del perno una vez asentados los cimientos. Afloje los pernos de los cimientos en un extremo de la unidad para permitir la libre expansión de la carcasa. Se proveen orificios ovales en los soportes de cimiento para esta finalidad.

CUIDADO: Se deben tomar medidas para aislar la caldera de cualquier vibración externa que cause fallas de los tubos dentro del haz tubular. El resultado de estas vibraciones son fugas internas y la mezcla de los fluidos en ambos recintos.

2. Nivelación. La caldera debe quedar nivelada, en escuadra y orientada de tal manera que la instalación de las tuberías se realice sin esfuerzo, a la vez que pueda drenarse y purgarse satisfactoriamente. 3. Precauciones de Limpieza. Con el fin de prevenir que materiales extraños puedan dañar la caldera o los equipos adyacentes, inspeccione todas las aberturas del equipo para constatar si hay materiales extraños presentes. Los tapones y tapas se retirarán de la unidad, justamente antes de la instalación. No exponga el equipo a los elementos con almohadillas u otras cubiertas retiradas de las conexiones u otras aberturas, ya que puede introducirse agua de lluvia al equipo y causar daños graves debido al congelamiento. El equipo y las tuberías de alimentación y descarga, deberán estar perfectamente limpios antes de iniciar la operación, asegúrese de que el sistema entero esté limpio antes de ponerlo en marcha para evitar que se taponen los tubos con arena u otros residuos. En ciertos casos es necesario instalar filtros o mallas, que dependiendo del servicio, serán permanentes o temporales para el periodo inicial de operación. 4. Conexiones y Tuberías Principales. Es evidente la importancia de instalar las tuberías a sus correspondientes conexiones, son críticas en la instalación apropiada del equipo. En el plano de la caldera se debe dar especial importancia a las conexiones, puesto que sólo con la correcta instalación puede esperarse un buen funcionamiento.

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ADVERTENCIA: Todas las tuberías del sistema a la caldera deben contar con soporte adecuado. El no tener esto en cuenta resultará en cargas excesivas sobre las conexiones del equipo, causando daños y/o fugas y lesiones potenciales al personal adyacente.

5. Conexiones y Tuberías Auxiliares. Las calderas van provistos de venteos con el fin de desalojar gases no condensables que se hayan acumulado en el interior y evitar la sobrepresión del equipo al ser llenado o vaciado. Cuando las conexiones del equipo no fueron construidas para permitir por ellas el drenado de la unidad, el depósito se proveerá de conexiones de drenaje. Al instalar tubería de drenaje no se debe conectar las conexiones de drenajes con tuberías a un colector cerrado común. Generalmente, formando parte de las tubuladuras se dispone de conexiones para medición, de no ser así, deseando obtener información bajo condiciones de operación, deberá instalarse en las tuberías de entrada y salida, conexiones para manómetros y termómetros. 6. Condiciones del emplazamiento. Las calderas deberán situarse en una sala o recinto que cumpla con los siguientes requisitos: Ser de dimensiones suficientes para todas las operaciones de mantenimiento, inspección y control.

Deberá estar permanentemente ventilada. Deberá estar totalmente limpia y libre de polvo, gases o vapores inflamables. No realizar trabajos ajenos con los aparatos contenidos en la misma. Disponer del manual de mantenimiento en lugar fácilmente visible.

Las condiciones del emplazamiento de clase primera serán las siguientes:

Las calderas podrán estar situadas en un recinto, pero el espacio necesario para los servicios de mantenimiento e inspección se encontrará debidamente delimitado por cerca metálica de 1,20 m de altura.

Para las calderas de vapor o agua sobrecalentada cuyo Pms x VT > 10.000, la distancia mínima que deberá existir entre la caldera y el riesgo ajeno será de 5 m.

Las condiciones de emplazamiento de las calderas de clase segunda serán las siguientes:

La sala de calderas deberá tener dos salidas de fácil acceso situadas, cada una de ellas, en muros distintos.

En caso de que las distancias a los riesgos propios y ajenos sean mayores de 10 y 14 m, respectivamente, no será necesario disponer de muro de protección.

Los muros deberán cumplir:

La altura será, como mínimo, de un metro por encima de la parte más alta sometida a presión de la caldera.

Serán de hormigón armado con un espesor mínimo de 20 cm y con 60 Kg de acero y 300 Kg de cemento por m3.

Las aberturas en los mismos deberán cumplir:

Las puertas serán metálicas de 1,60 m de ancho por 2,5 m de alto, como dimensiones máximas.

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Las dimensiones mínimas serán, en al menos uno de los accesos, las que permitan el paso de los equipos y elementos accesorios a la caldera.

Las puertas deberán abrirse en el sentido de la salida de la sala y estarán provistas de dispositivo de fácil apertura desde el interior.

Toda abertura superior a 1,60 x 2,5 m de ancho y alto, respectivamente, estará cerrada mediante paneles, desmontables o no, los cuales podrán estar provistos de una puerta pequeña libre. Los panales deberán ofrecer una resistencia igual al muro.

Las aberturas destinadas a ventanas estarán situadas a un metro, sobre el punto más alto sometido a presión en la caldera.

Toda abertura de ventilación situada frente al quemador dispondrá de una protección eficaz con un módulo resistente (W) de 250 cm3.

El techo de la sala de calderas deberá cumplir:

La altura de los techos no será nunca inferior a 3 m sobre el nivel de suelo y deberá rebasar en 1 m la cota del punto más alto entre los sometidos a presión de la caldera y 1,80 m sobre las plataformas de inspección de la caldera.

El techo será de construcción ligera de fibrocemento, plástico, etc., con una superficie mínima del 25% de la sala y no tendrá sobre ella pisos habilitables o locales de pública concurrencia.

Las condiciones para calderas de fluido térmico deberán cumplir con la norma UNE 9-310 o cualquier otra de reconocido prestigio.

Las calderas de fluido térmico de la clase segunda podrán instalarse en local independiente o al aire libre, no siendo necesario cumplir con lo indicado anteriormente.

7. Elementos de seguridad. Provea válvulas y derivaciones en la tubería para que el fluido pueda ser desviado para permitir el aislamiento de la unidad para inspección o reparaciones. Cuando el servicio así lo requiera, deberán instalarse válvulas y tuberías de desviación (by-pass), con el fin de facilitar las inspecciones, limpieza y reparaciones. Provea conexiones para termómetro y manómetro en todas las tuberías desde y hasta el equipo y ubicados lo más cerca posible del mismo. Provea medios convenientes para limpiezas frecuentes de la unidad, según se sugiere bajo “MANTENIMIENTO”. Provea válvulas de purga de aire necesarias para el equipo, para prevenir o desalojar vapores que puedan acumularse en el interior del depósito. Provea sistemas de vigilancia adecuado para la realización de las oportunas comprobaciones de control y seguridad. Se utilizarán los sistemas de control y seguridad indicados en las normas UNE-EN 12953 (para calderas pirotubulares) y UNE-EN 12952 (para calderas acuotubulares). Para calderas de vapor y de agua sobrecalentada provea un tratamiento de agua eficiente que asegure la calidad de la misma. Se considera adecuado el indicado en las normas UNE-EN 12953-10 (para calderas pirotubulares) y UNE-EN 12953-12 (para calderas acuotubulares), mantenga el agua de las calderas, como mínimo, dentro de las indicaciones de las normas anteriormente indicadas.

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OPERACIÓN

ADVERTENCIA: Las calderas son recipientes a presión. NO se deben exceder las presiones y temperaturas establecidas. El no operar el equipo dentro de la presión y temperatura de diseño indicada en la placa de identificación puede resultar en daños al mismo y lesiones potenciales al

personal adyacente. 1. Normas Generales. Ningún equipo a presión deberá ser operado bajo condiciones que excedan lo señalado en la placa de características, una buena precaución, será revisar las especificaciones y planos, para enterarse y aplicar las instrucciones particulares de cada unidad. Deberá designarse a una persona capacitada para realizar la operación de la caldera mientras esté en funcionamiento, cumpliéndose en todo momento lo indicado para operadores de calderas. 2. Arranque

CUIDADO: Se comprobará con agua jabonosa, aerosoles o papel indicador la estanqueidad de las llaves, válvulas, accesorios y su colocación en la caldera antes de realizar la puesta en marcha del equipo.

Antes de poner en servicio, deberá revisarse el estado de las válvulas de seguridad, niveles, manómetro y demás controles y equipos auxiliares que la caldera incorpore, comprobándose su estado. A modo orientativo se recomiendan los siguientes pasos:

Compruebe que las válvulas de cierre del circuito de combustible están abiertas. Compruebe que las válvulas de cierre del circuito de agua de alimentación están

abiertas. Si comienza con el generador desde presión cero, abrir la válvula de aireación. Observe el agua en los niveles, si ésta falta, debe ponerse la bomba en marcha

automáticamente al accionar los interruptores general y de bomba de alimentación. Coloque el interruptor general en posición ON (En Marcha) Accione el pulsador de rearme o desbloqueo. Coloque el interruptor del quemador en posición conectado. Cierre la válvula de aireación cuando salga un flujo continuo de vapor por la misma.

El sistema de encendido comprende tres partes principales: 1. – Sistema de Barrido. Consiste en eliminar toda posible acumulación de mezcla explosiva del hogar, antes de iniciar cualquier intento de encender la caldera. Esto se realiza mediante el barrido, es decir, hacer circular aire, a máximo caudal o cercano, para producir el arrastre de todos los gases que pudieran haberse acumulado. Esto se hace durante un tiempo mínimo igual al necesario para renovar 5 veces el volumen total de aire del sistema, que se hace mediante un compresor de aire. 2. – Lógica de los Quemadores Piloto. Iniciar el encendido de los quemadores auxiliares, siguiendo pasos establecidos en forma precisa, y verificando en cada uno, que se cumplen las condiciones de seguridad establecidas. 3. – Lógica de los Quemadores Principales. Iniciar el encendido de los quemadores principales, de acuerdo a los pasos establecidos en forma precisa, y verificando en cada uno, que se cumplen las condiciones de seguridad apropiadas.

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Dependiendo del tipo de combustible y el diseño de la caldera, y los quemadores; básicamente los pasos para el encendido son los siguientes: 1. El barrido se realiza con un caudal de aire máximo, o por lo menos, superior al 60%. Una vez cumplido el barrido, se lleva el caudal de aire a un mínimo de30%, generalmente. 2. El nivel de domo debe estar entre los límites normales. 3. La temperatura y la presión de los combustibles de ignición y principal deben ser los correctos (para la presión de combustible hay enclavamiento por baja presión y por alta presión). En caso de combustible líquido, presión correcta de vapor de atomización. 4. Los equipos principales como VTF, VTI, calentador de aire, bomba de agua, etc., se deben verificar que están en marcha, para lo cual, deben contar con detector de velocidad mínima sobre el eje, no señalizar con contacto auxiliar desde el CCM. 5. Una vez cumplidas las condiciones, se pone en funcionamiento el encendido del ignitor. El combustible utilizado en los quemadores de ignición es normalmente gas o combustible líquido liviano. Para su encendido se utiliza la chispa de una bujía de alta tensión. 6. La bujía de encendido, se apaga una vez que se detecta llama en el ignitor. 7. Luego de encendidos los pilotos, se puede (cumplidas todas las condiciones ya mencionadas), abrir el combustible principal a los quemadores elegidos. 8. Cuando el detector de llama del quemador principal, detecta el encendido de ésta, y transcurrido un tiempo prudencial que permita suponer que esa llama se ha establecido en forma estable, se puede proceder a apagar el piloto correspondiente. 9. Toda esta secuencia, se debe realizar en un tiempo máximo establecido, a partir de la finalización del barrido, pues en caso contrario, cumplido ese tiempo, si no hay ningún quemador encendido, se debe reiniciar el proceso, volviendo a efectuar el barrido.

CUIDADO: Las velocidades del fluido y/o vapor superiores a las condiciones de operación de diseño de la caldera pueden causar erosión de la tubería y/o vibraciones perjudiciales. Se requiere el ajuste adecuado de los controles del sistema.

No ponga el equipo en funcionamiento bajo condiciones que excedan las especificadas en la placa de identificación y en la hoja de especificaciones del equipo. Vuelva a ajustar los espárragos en todas las juntas con empaquetadura después de que la caldera haya alcanzado la temperatura de operación para evitar fugas y fallas de empaquetadura. El nuevo ajuste debe realizarse de manera uniforme y en un patrón intercalado diametralmente, según se ilustra en el siguiente punto. En aplicaciones de alta temperatura o cualquier aplicación en la que se requieran juntas espirometálicas, se recomienda que las juntas con empaquetadura del equipo se aprieten nuevamente al par de torsión requerido (ver punto 2) después de 24 horas en presiones y temperaturas de operación para compensar cualquier relajamiento o escurrimiento que pueda haber ocurrido. 3. Juntas Empacadas.

ADVERTENCIA: Es extremamente importante seguir una secuencia correcta de apriete. Si no se sigue, las bridas pueden inclinarse hacia un costado y provocar una fuga. Al apretar las bridas con juntas espirometálicas, si ocurre la inclinación de las mismas, puede causar deformación y daños irreparables en

las juntas, además de una fuga. Cualquier fuga de empaquetadura puede resultar en lesiones potenciales al personal adyacente.

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La caldera fue hidrostáticamente probada en concordancia con los requerimientos del Código de construcción aplicable y la normativa vigente, sin embargo, puesto que las juntas pueden haberse deformado en el tiempo comprendido entre la prueba hidrostática y el inicio de operación, estas deberán reajustarse después de la instalación y preferentemente después de que el equipo haya alcanzado la temperatura de operación. Es importante que los espárragos se aprieten uniformemente y en forma diametral. A continuación presentamos un croquis en el cual se muestra la secuencia recomendada para apretar los espárragos de las bridas.

FORMA DIAMETRAL DE APRETAR LOS ESPÁRRAGOS Al reajustar los espárragos debe tenerse cuidado de no sobre esforzarlos, si se ha apretado hasta el valor permitido por su material, y persiste alguna fuga, lo mejor será cambiar las juntas. El uso de una llave con dinamómetro resultará de gran utilidad asegurando una carga uniforme para cada espárrago. Consejo para el apriete: Es esencial que el instalador, reparador y/o usuario siga las directrices de instalación del fabricante de juntas al instalar las mismas cuando fuera de aplicación. Las juntas metálicas, tales como las juntas espirometálicas, tienen, en general, instrucciones de instalación especiales. Una de estas instrucciones incluye un procedimiento especial para apretar los espárragos al instalar juntas nuevas. El procedimiento recomienda que los espárragos se aprieten en cuatro etapas, las cuales se indican a continuación: 1. Siguiendo el patrón de apriete intercalado, se deben apretar los espárragos a ⅓ del par de

apriete recomendado. 2. Igual que en el punto anterior, se deben apretar los espárragos a ⅔ del par de apriete

recomendado. 3. Igual que en el punto 1, se deben apretar los espárragos al valor de apriete recomendado.

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4. Siguiendo el patrón de apriete intercalado, se debe verificar el par de torsión de los espárragos para constatar su equilibrio, ya que el apriete de un espárrago puede aliviar la tensión en los espárragos adyacentes.

Si después de seguir el procedimiento de apriete recomendado por el fabricante de la junta aún ocurre una fuga, se deben apretar los espárragos en los incrementos de apriete indicados para cada diámetro hasta que se resuelva la fuga. Aún se debe seguir el patrón de apriete intercalado. Donde se realice un desmontaje más frecuente del equipo, se recomienda el uso de nuevos espárragos de acuerdo con las dimensiones y especificaciones ASTM del diseño original. 4. Operación. En la operación completa de una unidad están involucrados varios ciclos, como el ciclo del calor, el ciclo de agua y vapor y el ciclo de circulación de agua, donde todos éstos, interactúan para obtener el producto de una caldera. A la unidad se le debe suministrar agua y combustible; el agua se calienta hasta su condición final designada de antemano (agua y/o vapor) y se le transporta hasta su punto de uso final. Una vez que se ha extraído el calor del agua, el resto de la mezcla de agua y vapor, si es que puede utilizarse, se regresa a la unidad y se recicla. A continuación se indican a modo orientativo varias recomendaciones para el buen funcionamiento:

Verifique que el nivel de agua de la caldera esté a l nivel apropiado de trabajo. Revise que las válvulas del agua estén abiertas (válvula de entrada al tanque de

condensados, válvula de entrada de agua a la bomba de alimentación, y válvula de entrada del agua a la caldera).

Alimentar la caldera con agua suavizada, no permitir que se le introduzca agua cruda. La mayoría de los deterioros de una caldera son consecuencia de no darle tratamiento al agua.

Dar tratamiento químico interno al agua de alimentación a las calderas. Además de suavizar el agua, existen elementos tales como acidez, alcalinidad, hidróxidos, fosfatos, sulfitos, nitratos y sílice, los cuales deben mantenerse dentro de rangos permisibles de operación para evitar otro tipo de daños (corrosión, incrustación, fragilización y arrastres, entre otros).

Evite que existan fugas en las tuberías de vapor y retorno de vapor. Evite que exista tubería sin recubrimiento térmico. Verifique que no se forme hollín en los tubos fluxes. Esto se puede verificar a través de

la lectura del termómetro que mide la temperatura de la salida de los gases de combustión por la chimenea. En condiciones normales, no debe exceder de 83ºC de la temperatura de vapor.

Verifique que el tanque de condensados tenga recubrimiento térmico. Hay que evitar que se enfríe el agua de alimentación a la caldera.

Establezca una bitácora de operación diaria. Que se asiente en cada cambio de turno, o bien, cada 6 horas de trabajo verificaciones efectuadas de los siguientes cambios: - Presión de la caldera - Presión del combustible en la bomba - Chequeo del nivel del agua - Temperatura de los gases en la chimenea - Efectuar prueba de bajo nivel

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- Hacer análisis químico del agua, de la caldera y de los suavizadores - Realizar las purgas de fondo necesarias - Reportar dosificación de los productos químicos - Chequeo del nivel de agua del tanque de condensados - Temperatura del agua del tanque de condensados

MANTENIMIENTO 1. Normas Generales. A intervalos regulares, al menos con la correspondiente periodicidad marcada por el R.D. 2060/2008 (Reglamento de equipos a presión) y su correspondiente instrucción técnica complementaria de aplicación, se examinará el interior de la caldera para comprobar su estado y limpieza. El descuido en la limpieza interior de los tubos, puede provocar la completa obstrucción del flujo de alguno de ellos, lo cual causará severos esfuerzos térmicos y daños en las juntas de los tubos. Puesto que las dificultades de limpieza aumentan rápidamente al aumentar el espesor de las costras de depósitos no deben alargarse mucho los periodos entre limpiezas. 2. Cuidados del Lado del Agua.

ADVERTENCIA: Se debe tomar precauciones adecuadas (ropa, equipos especiales, etc.) para proteger al personal contra lesiones debido a fluidos liberados o superficies calientes del equipo.

El descuido del mantenimiento por el lado del agua trae como resultado la formación de incrustaciones, picaduras, corrosión, espuma, arrastre de humedad y “crestas de nivel de agua”. Por éstas y muchas otras razones, es importante un tratamiento de agua con un procedimiento adecuado de purgas para conservar las superficies de calefacción de la caldera libres de incrustaciones y prolongar la vida útil de la caldera; además deberá consultar con expertos en tratamiento de agua, para que ellos realicen análisis del agua y le recomienden un tratamiento apropiado basado en el análisis y cantidad de agua cruda que se utilizará. Los consultores en tratamiento de agua también deberán de recomendar el procedimiento y la frecuencia de purgas para reducir la concentración de sales dentro de la caldera. Sus recomendaciones serán la mejor arma para prevenir la formación de incrustaciones sobre la superficie de calefacción, la eliminación de corrosión causada por el oxígeno libre de agua, reducción de arrastre de agua que pueda ser causado por la formación de espumas. Las calderas de agua caliente en sistemas cerrados, normalmente no requieren reposición de agua, sin embargo; algunos sistemas pueden haber sido instalados de tal manera que el agua del sistema se pierde con regularidad y se requiere la reposición de agua; entonces se deberá de utilizar un tratamiento del agua de alimentación para prevenir incrustaciones. Uno de los factores principales para la operación óptima de una caldera es el de contar con un sistema de suministro de agua el cual sea adecuado para cada caso en particular. Esto es debido a que resulta indispensable mantener un nivel de agua constante en el interior de la caldera para que no ocurra un siniestro o falla de alguna de sus partes. Todo sistema efectivo de alimentación de agua a calderas debe contar con:

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- Reserva mínima de agua (tanque de almacenamiento). - Equipo de bombeo. - Control de sistema.

2.1. Picaduras y corrosión por oxígeno. Para proteger su caldera contra este problema, la única solución es el tratamiento de agua adecuado. Realice una inspección visual de tubos, hogar, envolvente, y placas cuando menos dos veces al año, vaciando la unidad y quitando todos los registros de mano y de hombre previamente. Revise la superficie del lado del agua (especialmente las partes más caliente) con ayuda de lámparas y espejos buscado abolsamientos, deformaciones o erosiones de la superficie metálica. Si nota cualquiera de estas condicione mencionadas, su programa de tratamiento necesita una inmediata comprobación y revisión y la caldera una buena reparación. 2.2. Formación de incrustaciones. La formación de incrustaciones actúa como un aíslate térmico y puede generar un sobrecalentamiento del hogar, tubos y placas. Esta situación puede causar fugas en los tubos, agrietamientos en el extremo de los mismos y otros problemas del recipiente sujeto a presión. Nuevamente su programa de tratamiento de agua requiere una revisión. Durante la revisión visual del lado del agua, emplee una cuchilla o un pequeño martillo para obtener muestras de la incrustación y envíelas inmediatamente al consultor en tratamiento de agua. Verifique cuidadosamente la porción trasera o la zona más caliente de la caldera y a que esta es el área más susceptible de formación de incrustaciones. La formación de incrustaciones dentro de cualquier caldera es motivo de preocupación y acción inmediata. 2.3. Acumulación de lodos Algunas veces las condiciones del agua o del tratamiento químico de esta, dan por resultado la acumulación de “lodos” y sedimentos en el fondo de la caldera, por lo que una inspección visual le revelará la presencia de estos “lodos”. Utilice una manguera con agua a presión para lavar estas acumulaciones, y revise nuevamente la superficie metálica frotando con sus manos y comprobando que se ha realizado un trabajo efectivo.

2.4. Vapor húmedo y arrastres del vapor

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El vapor húmedo y los arrastres del vapor pueden ser causados debido a: 1) Alta concentración de sólidos en la caldera por falta de purgas. 2) Inadecuado tratamiento de agua. 3) Líneas de vapor estranguladas a la salida de la caldera, lo cual causa velocidades

excesivas causando desprendimientos o arrastres de agua de la caldera. 4) Cargas súbitas ocasionadas por la apertura rápida de las válvulas, produciendo sobrecargas

instantáneas en la caldera 5) Caldera sobrecargada a causa de incrementos en la demanda de la planta. 6) Cabezales o líneas principales de vapor con condensaciones sin trampas adecuadas. 3. Cuidados del lado fuego 3.1. Hogar, tubos y placas Cuidadosamente revise (con ayuda de lámparas) las superficies del hogar y tubos expuestos al fuego, buscando evidencias de abolsamientos o marcas de cavidades, ya que esto podría indicar corrosión resultante de la condensación de la corriente de gases con formación de ácidos. Esta situación se puede solucionar de la siguiente manera: 1) Manteniendo una temperatura del agua en la caldera de 77ºC, con el propósito de evitar

condensaciones de vapor de agua presentes en los gases de combustión (en calderas de agua caliente).

2) Ajuste los controles y el quemador, para que la unidad permanezca en la posición de encendido el mayor tiempo posible (frecuentes “recicleos” ayudan a generar la condensación).

3) Reduzca la alimentación de combustible, si la unidad es relativamente grande comparada con la demanda real de vapor.

3.2. Limpieza de tubos El hollín y los materiales no combustibles disminuyen la transferencia de calor (son aisladores efectivos) y reducen la eficiencia de la caldera. Algunas instrucciones de operación recomiendan limpiarlos dos veces por año, actualmente, una unidad con un buen diseño de quemador bien ajustado, podrá necesitar únicamente una limpieza de tubos al año. Para ahorrar tiempo por inspección, instale un termómetro a la salida de los gases de la caldera (base de la chimenea). Si la temperatura de los gases de salida alcanza una temperatura mayor a la normal, significa que los tubos están sucios y será necesario limpiarlos. Si tiene fuertes y frecuentes hollinamientos puede ser indicativo de exceso de combustible y puede requerirse un ajuste en la relación aire-combustible. Rayas blanquecinas o depósitos podrían indicar esta condición, si existe deberá ponerse en contacto con expertos en esta operación. 3.3. Refractario Al mismo tiempo que realice la revisión del lado del agua, revise el lado del fuego (mínimo una vez por año, y de ser posible dos veces por año que es lo más recomendable). Abra las tapas de la caldera para que todo el refractario esté a la vista. Resane todas las superficies del refractario y rellene cualquier área que muestre destrucción o erosión. Reemplace los ladrillos que se encuentren rotos o que se hallan desprendido. Todas las calderas nuevas deberán de ser abiertas e inspeccionadas visualmente de la misma forma para detectar probables daños del transporte y maniobra.

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4. Cuidados del quemador 4.1. Controles de combustible Para determinar las necesidades de limpieza de tubos, limpieza de boquillas, ajustes de presión ajustes de carburación, etc.; el mejor método es mantener un registro diario (bitácora) de presión, temperatura y otros datos de manómetros y medidores. Variaciones de las condiciones normales pueden indicarle problemas y lo ayudarán a evitar serias dificultades. En unidades para combustibles líquidos, una caída en la presión de aceite puede indicarle: colador tapado, válvula de regulación defectuosa, fugas en la línea de succión, etc. Un descenso en la temperatura del combustible puede indicarle anormalidades del control de temperatura o calentador defectuoso. En unidades de gas, una caída de presión de gas puede significar una caída de presión en la red de alimentación o anormalidades del regulador de presión. Siempre, considere el rango de flama al hacer sus anotaciones en el registro. Un incremento en la temperatura de gases de la chimenea no siempre significa combustión pobre o anormalidades en el lado del fuego o del agua. La temperatura de dichos gases varía hasta en 55º C, por cinco minutos durante un cambio de carga. Los gases deberán ser claros, sin formaciones de niebla; gases nublados, brumosos, u obscuros, indican que el quemador debe de ser ajustado, la combustión puede ser muy rica, sin suficiente aire, mezcla defectuosa aire-combustible, etc. Los mecanismos deberán de ser revisados periódicamente y visualmente comprobados para verificar desajustes o movimientos “bruscos” anormales. Las válvulas solenoides de operación de combustible, también deberán de ser inspeccionadas visualmente, observando la flama cuando la unidad deba cortar; si la flama no se corta en ese preciso instante, puede significar falla o desgaste de la válvula solenoide. Repare o reemplace la válvula para evitar problemas serios. Las unidades de aceite requieren boquillas de repuesto limpias, esto; es igual que tomar un seguro para una buena operación continua. La frecuencia de limpieza es determinada por las características de su quemador y por su propia experiencia. Además; una buena planeación de un programa de mantenimiento preventivo es un camino recto a la seguridad y operación digna de confianza. 5. Cuidados de los controles No haga suposiciones acerca de la operación de cualquier interruptor o control. Su manual de operación es una excelente guía de las funciones, cuidado, y ajuste de controles. Por lo tanto, una inspección visual de las condiciones de todos los interruptores puede evitarle serios problemas. 5.1. Control de nivel de agua En calderas de vapor de alta y baja presión, la columna de agua y control de corte por bajo nivel de agua deben ser purgados diariamente. El control de corte por bajo nivel de agua en calderas de vapor, deberá ser revisado una vez por semana en condiciones reales de operación. Una forma práctica de revisar su control, es desconectando eléctricamente el interruptor de la bomba de agua de alimentación y permitir la evaporación del agua bajo condiciones normales de vaporización. Vea cuidadosamente el cristal de nivel y marque el punto en el cual la caldera corta por bajo nivel. Esto le dará un punto de referencia para otras comprobaciones, y observe si el control de operación permanece igual o existe alguna diferencia; si está incorrecto, un control de repuesto puede ser lo indicado.

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En calderas de agua caliente, periódicamente inspeccione y compruebe el corte por bajo nivel, cortando intencionalmente la alimentación de agua. Cuando inspeccione el lado del agua por incrustaciones, lodos, etc., quite todos los tapones en los cruces de tuberías, antes de la columna de agua y corte por bajo nivel. Limpie y cepille con escobillón todas las materias extrañas; la presencia de grandes cantidades de lodos o suciedad le indican la necesidad de revisar su programa de tratamiento de agua o guía de purgas. Cabe mencionar que además, en ambas tapas de la caldera existe un dispositivo más de seguridad por bajo nivel de agua. Éste es un tapón fusible hecho de una aleación de estaño y latón y que se encuentra ubicado a una altura en la cual se dilata al tener contacto con la elevada temperatura del vapor, cuando se expande por toda el área vacía, y con la fuerza que ejerce la presión que existe dentro de la caldera, éste es expulsado, y comienza a salir el vapor por estos orificios. Todas las calderas deberán tener tres o más grifos de prueba para comprobación del nivel de agua, colocados a niveles visibles comprendidos entre los extremos visibles del cristal de nivel. Columna de nivel de agua. Se montan en la parte lateral del cuerpo cilíndrico de la caldera. La parte alta del nivel de agua se pone en comunicación con la cámara de vapor del cuerpo cilíndrico de la caldera, y el otro extremo, con la de agua. Las columnas de nivel forman parte de un control automático de alimentación de agua. A. Nivel superior de agua: 57 mm (2 ¼”) arriba de la tuerca inferior. La bomba de

alimentación de agua para en este punto. Inicialmente llénese hasta este punto. B. Nivel inferior de agua: 44 mm (1 ¾”) arriba de la tuerca inferior. La bomba de alimentación

de agua arranca en este punto hasta restablecer el nivel de agua a 57 mm (2 ¼”). C. Corte por bajo nivel: 32 mm (1 ¼”) arriba de la tuerca inferior. El quemador se debe

apagar al llegar el nivel de agua en este punto. 6. Métodos de Limpieza. Los equipos, pueden conservarse limpios por medios químicos o mecánicos. La selección del método adecuado la hará el operador de la planta, dependiendo del tipo de depósitos y de las facilidades disponibles en la planta. Puesto que siempre es posible reducir la cantidad de depósitos o incrustaciones, conviene preferentemente tratar de eliminar del fluido de proceso los elementos que los originan. Cuando esto no sea posible, quedará la alternativa de cambiar la composición de los sedimentos para hacerlos fáciles de eliminar esto se consigue por medio de filtros y agregados al fluido de proceso. Cuando los depósitos y las incrustaciones persisten, se recomienda seleccionar alguno de los siguientes procedimientos: Para incrustaciones solubles, circúlese aceite de lavado caliente o destilado ligero a través

del equipo a alta velocidad, eliminará lodo u otros depósitos blandos similares de forma eficaz.

Algunos depósitos salinos pueden eliminarse haciendo circular agua caliente y limpia. El uso de compuestos comerciales para quitar sedimentos y las costras resistentes,

agregados al agua caliente o al aceite, suelen dar buenos resultados. Si los métodos anteriores son ineficaces para la eliminación de incrustaciones duras, se

puede utilizar un medio mecánico.

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ADVERTENCIA: Se debe tener cuidado al manipular ciertos fluidos. Siga las instrucciones del fabricante. Utilice protección ocular y para la piel. Use un respirador cuando sea requerido.

7. Precauciones Durante la Limpieza. Con frecuencia y en intervalos regulares, observe la condición interior y exterior de la caldera y manténgala limpia. La frecuencia de la limpieza debe ser compatible con la acumulación de incrustaciones. Las calderas deben limpiarse periódicamente. Un revestimiento ligero de lodo o incrustaciones en el tubo reduce significativamente su eficacia. Debido a que la dificultad para realizar la limpieza aumenta rápidamente a medida que se engruesan las incrustaciones o aumentan los depósitos, el intervalo entre limpiezas no debe ser excesivo.

CUIDADO: Al limpiar una caldera, no se debe martillar la carcasa con ningún tipo de herramienta metálica y, si fuera necesario utilizar raspadores, se debe tener el cuidado de que el raspador no sea lo suficientemente afilado para cortar el metal.

8. Localización de Fugas. Normalmente las fugas de un fluido se manifiesta por la baja presión de operación. Si bien es cierto que las calderas no están exentas de fugas, es preferible y recomendable revisar todo el sistema antes de hacer un diagnóstico apresurado que señale el equipo como fuente de fugas. La realización de la prueba hidrostática, permitirá detectar las perforaciones y grietas en el material base o en las soldaduras del equipo. Revise cuidadosamente las juntas soldadas practicadas en la carcasa a fin de verificar que no existe lagrimeo a través de ellas, en caso contrario, reparar dichas juntas. 9. Precauciones en Pruebas Bajo Presión. Cuando se hace una prueba de presión para localizar fugas en el equipo, deben atenderse las siguientes indicaciones: Por ningún motivo debe excederse la presión de prueba señalada en la placa de

características. En calderas usadas, con corrosión en la carcasa, debe reducirse la presión de prueba

proporcionalmente. Siempre que sea posible, evítese hacer pruebas neumáticas, ya que además de ser

peligrosas, tienden a dañar los equipos. En las pruebas neumáticas con gases diferentes al aire, deben usarse gases no

corrosivos, no tóxicos, incombustibles y fáciles de identificar cuando escapan.

CUIDADO: La mayoría de los gases para pruebas neumáticas se encuentran en recipientes a muy alta presión, por lo tanto, es indispensable se extremen las precauciones al transvasarlos a la caldera, pues puede presentarse un incremento excesivo en la presión de prueba, en forma repentina, lo cual resulta sumamente peligroso.

10. Errores de interpretación de la Prueba Hidrostática.

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Debe vigilarse que la temperatura del agua en una prueba hidrostática sea la temperatura ambiente, pues de ella depende la correcta interpretación de la prueba. Si el agua está fría y la atmósfera es húmeda, las condensaciones pueden confundirse con las fugas (si las hay). El agua caliente puede causar expansiones dañinas al equipo. 11. Expansionado de Tubos. Las juntas tubo-placa expansionadas están estandarizadas en calderas y el sello de la junta se logra expandiendo el tubo. Cuando se presenta una fuga en la unión tubo-placa, es posible evitarla expandiendo el tubo, sin embargo, debe tenerse cuidado de no sobre-expansionar, pues podría adelgazarse demasiado la pared del tubo, romperse, o dañarse (en caso de existir) la soldadura aplicada alrededor de este.

CUIDADO: Los tubos individuales no se pueden quitar. El haz se convierte en algo inútil si se quitan los tubos. Los tubos que pierden se deben sustituir o como medida provisional taponar.

Como una medida de emergencia y con carácter provisional, puede taponarse un tubo fracturado, perforado o bien agrietado, por el cual se ha presentado la fuga. Si se requiere una reparación de emergencia de un tubo, utilice tapones de tubo adecuados para sellar ambos extremos del mismo. Como medida general, se recomienda nunca sobrepasar el taponamiento en un 10% del total de los tubos, sin embargo la caída de presión será la que determinará el porcentaje permitido para cada caso en particular, por lo que este es el parámetro limitante.

CUIDADO: Al apretar las juntas de un tubo con fugas: 1. No expansione los tubos más allá de la placa tubular. La profundidad máxima para el expansionado debe ser el espesor de la placa menos 1⁄8". 2. No vuelva a expansionar tubos que no presenten fugas ya que esto reducirá

el espesor de la pared del tubo. El resultado de cualquiera de las condiciones de arriba puede llevar a desperfectos en el tubo y a un haz con fugas.

EXPANSIONADO DE JUNTA TUBO-PLACA FLOJA

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12. Juntas Tubo-Placa Soldadas. En algunos casos las juntas tubo-placa se hacen soldadas. Cuando se haga necesario reparar una junta soldada o se vaya a subsistir un tubo, debe analizarse cuidadosamente el proceso y los materiales con que ha sido hecha la junta. Si ciertas uniones soldadas (de sello y/o resistencia) tubo-placa, requieren ser reparadas, se deberá primeramente elaborar un procedimiento por personal calificado, para que posteriormente personal experimentado lo aplique, solo así puede asegurarse una buena soldadura. 13. Reemplazo de juntas empacadas. Las juntas y sus asientos deberán estar completamente limpios y libres de imperfecciones, además de ser perfectamente acomodadas antes de apretar los espárragos. Es necesario que al rearmar una caldera, se usen juntas nuevas. Esto tiende a evitar la posibilidad de fugas y daños a los asientos de juntas, la razón no es otra que las juntas suelen volverse frágiles y quebradizas para luego no sellar correctamente al usarse por segunda vez. Cuando las juntas son de metal sólido o encamisada, hay que tomar en consideración que éstos ya presentan deformaciones permanentes, por lo que seguramente al reutilizarlos se afectarán los asientos y difícilmente se logrará el sello. Consulte el punto 3 de “OPERACIÓN” acerca del apriete de los pernos después de la puesta en marcha para el ensamblaje de las uniones bridadas. 14. Piezas de recambio. A continuación se muestra una lista de repuestos recomendables para la reparación y mantenimiento de una caldera. 5% de tubos de repuesto 5% de tornillería 2 juegos de juntas Tapones para tubos, 5% del número total de tubos 14. Detección y eliminación de averías. En este punto es donde el Jefe de Mantenimiento analiza el tipo de fallo que presenta el equipo, y decide si es reparable o no. Si es posible reparar la avería, especificará los pasos a seguir tomando en cuenta la cantidad de personal necesario, material requerido, herramienta disponible y el tiempo que implica la reparación. Si no es posible repararla, también tomará la decisión de limpiar, ensamblar y poner en operación el equipo provisionalmente o bien solicitar un equipo de repuesto, todo dependiendo de las necesidades que deba cubrir la caldera dentro del proceso de la planta. A continuación se incluye una tabla con una lista de posibles averías, las posibles causas y las soluciones y/o medidas a tomar para evitar que se repitan dichas averías nuevamente. Esta tabla se incluye a modo orientativo

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PROBLEMA POSIBLE CAUSA MEDIDAS A TOMAR

Un paro ocurre durante el encendido

1. Hay una pérdida o interrupción del suministro de combustible.

2. La válvula de combustible está defectuosa o la conexión eléctrica está floja

3. El detector de flama está débil o defectuoso.

4. Los lentes están sucios o el tubo de observación está obstruido.

5. El interruptor de cierre del programador se ha desenganchado.

Inspeccione las líneas de combustible y las válvulas.

Inspeccione el detector de flama. Verifique si hay un circuito

abierto en el circuito de entrecierre de funcionamiento.

Verifique el circuito limitador por si hay un control de seguridad abierto.

6. Hay una relación aire-combustible inadecuada (fuego pobre)

La interconexión está deslizante. La compuerta de aire está

abierta. El suministro de combustible

esta fluctuante y puede ser que haya una obstrucción temporal en la línea de combustible, una caída temporal en la presión del gas o la válvula de compuerta tipo orificio se abrió accidentalmente.

Ausencia de combustible en los

inyectores

1. Falta combustible en el tanque.

2. Válvulas de paso cerradas. 3. Filtro obstruido. 4. Tiene aire la bomba. 5. Bomba defectuosa. 6. Válvula solenoide defectuosa. 7. Tubería obstruida.

Llenar el tanque. Abrir las válvulas. Lavar el filtro. Purgar bomba de combustible. Reparar o cambiar bomba o

válvulas. Limpieza o reposición de tubería.

Mala combustión 1. Exceso de humo negro. 2. Exceso de humo blanco.

Reducir proporción de combustible.

Reducir proporción de aire.

Fugas en registros 1. Están flojas las tuercas. 2. Juntas defectuosas 3. Asientos sucios

Reapretar las tuercas (sin presión en la caldera)

Cambiar juntas y limpiar los asintos.

Fugas en conexiones 1. Mal apriete de espárragos o

conexión floja Reapretar las tuercas (sin

presión en la caldera) Fuga en la tapa

posterior 1. Lagrimean los tubos fluxes 2. Ruptura interior de un tubo

Expandir, soldar y/o cambiar los tubos defectuosos.

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PROBLEMA POSIBLE CAUSA MEDIDAS A TOMAR

La bomba de agua no inyecta o no

funciona el motor

1. Switch manual abierto. 2. Bobina el arrancador

magnético. 3. Platinos flameados. 4. Cápsula de mercurio rota. 5. Turbina de la bomba gastada. 6. Cuña de la flecha defectuosa 7. Cople flexible en mal estado 8. Válvula de retención

defectuosa. 9. Tubería de acceso a la

caldera está obstruida. 10. Tubería de acceso al control

de nivel está obstruida.

Restablecer o cambiar el relevador bimetálico.

Cerrar el switch. Cambiar o reparar los elementos

defectuosos. Limpiar obstrucciones de las

líneas

La caldera se llena completamente de

agua

1. Flotador de control de nivel perforado.

2. Corto en la cápsula de mercurio.

3. Incrustamiento que obstruye al flotador.

Reponer o reparar los elementos defectuosos.

Limpieza interior.

Fallo en el control de presión

4. Cápsula de mercurio carbonizada.

5. Fuelle de control de presión dañado.

6. Control de presión desnivelado.

7. Tubería de acceso al control obstruida

Cambiar la cápsula Reponer o reparar los elementos

defectuosos. Efectuar limpieza de tuberías.