MANTENIMIENTO DE CALDERAS INDUSTRIALES

BELTRÁN GONZÁLEZ JAISON BERDUGO ACOSTA JESÚS RINCÓN FRANCO MAURICIO RODRIGUEZ JARABA KETTY ROMERO NAVARRO OSVALDO

CALDERA: recipiente a presión diseñado para generar vapor o agua caliente absorbiendo el calor generado por un combustible o también de gases calientes provenientes de un proceso externo

MANTENIMIENTO DE CALDERASDEFINICIONES

Ciclo de funcionamiento del quemador. Control de la bomba de alimentación. Ubicación de todos los protectores de seguridad. Control rígido del programa de purgas. Procedimiento en caso de falla de suministro de corriente. Tipos de frecuencia de lubricación de motores y rodamientos. Empaquetadura de la bomba de alimentación. Limpieza de la boquilla del quemador y electrodo de encendido. Verificación de la temperatura de agua de alimentación. Limpieza de mallas de entrada de aire al ventilador, filtro de aire

en el compresor y el combustible, área de caldera y sus controles.

MANTENIMIENTO DE CALDERASREVISIÓN DIARIA

Limpiar controles eléctricos y revisar contacto de los arrancadores (interruptor general desconectado).

Limpieza de filtros de la línea de combustible, aire y/o vapor, agua de alimentación dela caldera; verificar estado y hermeticidad de tapas o tapones.

Comprobar el funcionamiento de las válvulas de control de nivel y engrasar los motores (si lleva graseras).

Revisar bomba de alimentación, su lubricación, los empaques, ajustar las conexiones.

Verificar el alineamiento de la bomba de alimentación con su motor por medio de un indicador de caratula (si la bomba se ha desalineado causa vibraciones y posibles daños en acople y rodamientos)

MANTENIMIENTO DE CALDERASMENSUAL

MANTENIMIENO DEL SISTEMA DE COMBUSTIÓN Desmontar y limpiar el conjunto del quemador [V]. Desmontar el conjunto de la boquilla (no limpiar con elementos

metálicos), revisar el empaque de caucho interior. Revisar electrodo del sistema de encendido y verificar que la

apertura es correcta. Verificar el estado de la cámara de combustión [Y] y refractario.

MANTENIMIENTO DE CALDERASMENSUAL

MANTENIMIENTO DE CALDERASMENSUAL

MANTENIMIENO DEL SISTEMA DE COMBUSTIÓN Verificar filtro del compresor de aire; puede limpiarse con gasolina

y dejar que se seque bien antes de utilizar de nuevo. Verificar los tronillos de anclaje de motores y bombas, limpiar la

malla de entrada de aire al ventilador. Limpieza cuidadosa de la columna de agua, remover los tapones

inferiores bajo la columna de agua y limpiar el sedimento que pueda haber en el tubo.

Revisión de correas; no usar correas nuevas y usadas al mismo tiempo haga cambio total de las correas (después de un funcionamiento inicial de unas 36 horas se debe revisar la tensión).

Al llenar la caldera para colocarla en servicio se debe verificar hermeticidad de las tapas de inspección y acceso apretándolo a medida que caliente la caldera y suba la presión.

MANTENIMIENTO DE CALDERASSEMESTRAL

Se efectuará el programa de mtto mensual incluyendo lo siguiente Una vez la caldera este fría drenar por completo, abrir las tapas

de inspección y lavar bien con agua fría a presión verificando que toda incrustación y sedimentos sean removidos por completo del interior de la caldera.

Después de lavar examinas con cuidado las superficies a ver si hay indicios de corrosión, picadura o incrustación.

Utilizar empaque nuevos al volver colocar la tapas de inspección, antes de colocarlos limpiar los residuos de las juntas viejas, los asientos de las tapas y el interior de la caldera.

MANTENIMIENTO DE CALDERASANUAL

Se efectuará el programa de mtto semestral incluyendo lo siguiente Cambiar la empaquetadura de la bomba de alimentación si se

necesita. Verificar todos los acoples, motores, la tensión delas correas (si se

utilizan). Verificar todas las válvulas, grifos, rectificar los asientos de las

válvulas y cambiar los empaques donde sea necesario. Verificar toda la protección. Limpieza del sistema de circulación de gases, tubo de combustión

y chimenea (según el uso de la caldera puede hacerse semestral).

MANTENIMIENTO DE ALGUNOS COMPONENTES

Conjunto de quemador.Abastece combustible, mezcla combustible-aire y

enciende el combustible.

MANTENIMIENTO AL QUEMADOR

Desarmar el conjunto quemador – pleno de aire y limpiarlo perfectamente.

Limpiar las boquillas sin dañarlas.

ENCENDIDO DEL COMBUSTIBLEVerificar las puntas de los electrodos y ajustarlas

cuando sea necesario.Mantener apretados los terminales de los cables de

encendido.Verificar la porcelana del electrodo y cambiarla si

está cuarteada.No cambiar nunca de lugar las boquillas cuando se

limpien, pues su capacidad no es siempre la misma.

CALDERAS DE GASMantener limpios en toda su extensión los

conductos de aire al encendedor.Periódicamente desarmar el mezclador de gas y

limpiar todos los conductos internos.

CASO DE ESPECIAL ATENCIÓN DETECTOR DE LLAMA

Su lente debe mantenerse libre de la acumulación de hollín y polvo.

La NO detección de llama se interrumpirá y el quemador automáticamente se apagará.

VENTILADOR Con regularidad se debe realizar:

Limpiar malla de entrada de aire.Limpiar el rotor y el interior del

ventilador.Revisar los pernos de anclaje y

prisioneros.Verificar el acople motor –

ventilador.Verificar la tensión, desgaste y

limpieza de las correas.Verificar los rodamientos y su

lubricación.Balancear el rotor en caso de

vibración excesiva.

REFRACTARIO

Su función principal es disminuir las pérdidas calor y evitar el calentamiento excesivo en el quemador.

En presencia de grietas o rotura, generalmente es más efectivo cambiarlo que intentar repararlo, sin obstruir la abertura del plenum manteniendo su diámetro original.

TUBO DE FUEGO Alertas de falla:

Silbido en la parte frontal o trasera de la caldera.

Goteo de agua en la parte trasera o delantera de la caldera.

Presencia de vapor en las salidas de gases.

Reparación o cambio del mismo.I. Apagar el quemador.II. Cerrar la válvula de la línea principal de

vapor.III. Dejar enfriar la caldera manteniendo el

nivel normal de agua.IV. Vaciar y abrir las puertas delantera y

trasera para examinar el daño confirmada la fuga.

COMPONENTES ELÉCTRICOS Pueden ser divididos en varios grupos:

Motores. Interruptores.Relevadores (relés) y solenoides.Relevadores de programación (timers.)

MOTORES.Requieren un mínimo de mantenimiento. Deben mantenerse secos y libres de suciedad. Se deben engrasar los rodamientos cada 3 a 6 meses. Retirarlos y someterlos a reparación general cada 3 a 5 años.

INTERRUPTORES. Automáticos, ampolla de mercurio y manuales. Limpieza de los terminales y correcto ajuste.

RELEVADORES Y SOLENOIDES. Revisar periódicamente las conexiones terminales de los

arrancadores. Inspeccionar las conexiones mecánicas de los contactos y

cambiarlos si están demasiado picados o quemados. Las válvulas solenoides no requieren mantenimiento pero se

debe chequear si cierran bien bajo presión normal.

Relevadores de programación. Cambiar los bulbos electrónicos anualmente. Limpiar los contactos de los relevadores y de las

levas como mínimo cada 3 meses. Se debe utilizar papel grueso limpio de azafrán

para la limpieza de los contactos.

TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS

Objetivos principalesImpedir la formación de depósitos en las

superficies de transferencia de calor.Proteger de la corrosión los metales de todo el

sistema y asegurar que el vapor producido sea de la pureza requerida.

IMPUREZAS SÓLIDASSales disueltas de Calcio y Magnesio, presentes como

bicarbonatos.Sulfatos, cloruros o nitratos.

EFECTO DEL CALORLos bicarbonatos se descomponen.Las demás sales permanecen químicamente estables. las impurezas gaseosas incluyen oxígeno y anhídrico

carbónico disueltos.

Se añaden productos químicos para neutralizar los efectos dañinos.

Posterior y continua eliminación de los productos de reacción.

Grupo 1

El agua es pre-tratada antes de ingresar a la caldera.

Se añaden productos químicos en menor cantidad.

Grupo 2

MÉTODOS DE TRATAMIENTO

TRATAMIENTO

INTERNO

•Limpieza con polimetacrilato y eliminación de lodos•Se usan acondicionadores que formen lodo blando y eviten el retorno a la zona de transferencia de calor

TRATAMIENTO

EXTERNO

•Planta auxiliar de ablandamiento (1er método)•Se eliminan las impurezas del agua de alimentación en una unidad de tratamiento especial

TRATAMIENTO PARA EL AGUA

COMBUSTIBLE PARA CALDERAS

En las calderas, se suelen usar minerales pesados con el fin de lograr una mayor eficiencia de la misma, sin embargo suelen presentarse problemas que se analizaran por tres etapas de combustión

Zona de pre combustión

• Corrosión debido al agua, sales y ácidos contenidos

• Formación de lodos o costras

Zona de combustión

• Llama inestable, combustión incompleta

• Exceso de aire

Zona de postcombustión

• Erosión y daños al material refractario• Emisiones a la atmosfera

PROBLEMAS RELACIONADOS CON EL COMBUSTIBLE

MEJORAS OPERACIONALES Y TRATAMIENTOS QUIMICOS PARA MINIMIZAR LOS PROBLEMAS

DE COMBUSTION

• Practicas operacionales tales como efectuar drenajes periódicos, etc.

• Tratamientos químicos con dispersantes.

PRECOMBUSTIÓN

• Practicas operacionales tales como proteger de la humedad la superficie de transferencia de calor

• Tratamiento químico con agentes controladores de corrosión, removedores de escorea, entre otros.

POSTCOMBUSTIÓN

SALUD OCUPACIONAL EN MANEJO DE CALDERAS

• ENFERMEDAD

• ACCIDENTE

• INCENDIO

• EXPLOSIÓN

RIESGOS LABORALES

RIESGO DE ENFERMEDAD• Afecciones de vías respiratorias: Agentes químicos,

partículas, gases y vapores.

• Reacciones alérgicas en la piel: Contacto con cenizas (Ni, H2SO4, V) y salpicaduras de agentes detergentes.

• Ingestión.

• Calambres por calor: Enfriamiento Insuficiente de la cladera.

• Lesiones de hígado, riñones, vejiga y otros órganos: Exposición a asbesto, SiO2, A y V.

RIESGO DE ACCIDENTE

Caídas de plataformas sin protección.

Asfixia por altas concentraciones de gases tóxicos.

Choque eléctrico.

Quemaduras.

RIESGO DE INCENDIO Y EXPLOSIÓN

La gran destructividad de las calderas (recipientes térmicos a presión) se debe a la liberación violenta de energía del agua liquida al pasar por descompresión brusca, a la fase vapor. Esta transformación depende de la presión y la temperatura de trabajo.

ACCIDENTALIDAD20 % Fallas mecánicas o físicas.

• Falta de inspección y mantenimiento.• Mala adopción de métodos correctivos y de

control.• Faltas de programa preventivo.• Instalaciones deficientes.

80% Fallas de factor humano.

PREVENCIÓN Y CONTROL DE RIESGOEtapas de planeación y diseño de la sala de caldera:

Cimentación para la caldera.

Salidas.

Ventilación.

Iluminación.

ALMACENAMIENTO Y MANEJO DE COMBUSTIBLE

Cantidad mínima requerida de almacenamiento. Tanques horizontales enterrados fuera de las

edificaciones. Se ubican a distancias no menores de 1,5 a cimientos y de 0,6 a otros tanques y tuberías.

Los tanques superficiales se instalaran en terrenos inclinados.

Proporcionar conductos y canales de escape. Selección de espesor de pared según NFPA. Todo tanque superficial tendrá una conexión

eficiente a tierra.

CONTAMINACIÓN ATMOSTÉRICA

La reglamentación vigente prohíbe lanzar a la atmosfera agentes contaminantes del aire en concentraciones y cantidades mas altas de lo permisible.

Para retener partículas producidas en la combustión pueden utilizarse colectores ciclónicos y filtros de tela hasta colectores electrostáticos.

CONTROL DE LAS FALLAS DEL FACTOR HUMANO

Fijación de requisitos personales. Selección de personal mediante la realización de

exámenes físicos y psicotécnicos. Educación formal a los admitidos, dándoles a conocer

el reglamento vigente general y empresarial. Suministrar manuales de procedimientos. Programar labor de supervisión para comprobar el

cumplimiento de normas de seguridad y de salud.

PREVENCIÓN EN ETAPAS DE OPERACIÓN NORMAL Y MTTO DEL SISTEMA

Mantenimiento rutinario y preventivo:

Diario: niveles de agua, manómetros y controles de ignición.

Semanal: comprobar el funcionamiento de controles elevando todos los niveles de agua y presión.

Intervalos programados: (14 – 26 meses), revisión interna y externa.

Examen visual: fugas, coloración, acumulación de óxido, zonas deformes y sonidos extraños.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Rotura y desprendimiento del refractario.

Causas: Puesta en marcha

de la caldera demasiado rápida.

No se respeta tiempo de secado del refractario.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Deformaciones y roturas del paquete tubular.

Entrada de condensados contaminados.

Causas: Ausencia de control

y vigilancia del aporte de agua.

Mal mantenimiento preventivo.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Horno colapsado y deformado. Depositos adheridos al hogar.

Causas: Ausencia de control y

vigilancia en el aporte de agua.

Mal planeamiento del mantenimiento preventivo.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Corrosión por oxigeno

Causas: Mal mantenimiento

preventivo semanal.

Prevención: Mantenimiento del

tratamiento de aguas.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Corrosión por acido carbónico

Prevención:

Mantenimiento del tratamiento de aguas.

Ejemplos de Mantenimientos Correctivos

Corrosión por acido carbónico. (Superficie rugosa)

Prevención: Tratamiento de

aguas. Mejoras en el

mantenimiento preventivo.