3 criterios operacionales

Por: GONZALO RODRÍGUEZ GUERRERO
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIEROS
ELECTRICISTAS, MECÁNICOS Y AFINES
Criterios Operacionales de la caldera
Bogotá, julio 26, 27, 28 y 29 de 2006

Indice de Operación
0. Confiabilidad
1. Concepto de Operaciones básicas-Definiciones
3. Normas de seguridad en la operación
4. Productividad e indicadores de gestión
5. Control de la desaireación
6. Refractarios de la caldera
7. Curvas de calor en la arrancada de la caldera
8. Quemador dual de combustibles
8. El economizador
9. Circuitos de combustibles-gas y fuel oil
10. Controles y dispositivos de seguridad de la caldera
11. Válvulas de seguridad
12. Procedimiento de arranque de la caldera
11. Control de carga de la caldera
12. Quemador dual-Daño
13. Deshollinadores
14. Cuidado de calderas

LA CONFIABILIDAD DE LA CALDERA SE LOGRA CON BUENAS
PRÁCTICAS DE TRABAJO BASADAS EN NORMAS, UNA ADE-
CUADA Y BIEN APLICADA EXPERIENCIA EN LAS ACTIVIDADES
OPERATIVAS DE LA CALDERA
LA CONFIABILIDAD DE LA CALDERA SE LOGRA CON BUENAS
PRÁCTICAS DE TRABAJO BASADAS EN NORMAS, UNA ADE-
CUADA Y BIEN APLICADA EXPERIENCIA EN LAS ACTIVIDADES
OPERATIVAS DE LA CALDERA
CONFIABILIDAD DE LA CALDERACONFIABILIDAD DE LA CALDERA

ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA CONFIABILIDAD
DE UN SISTEMA DE VAPOR
TRATAMIENTO
DE AGUAS Y
COMBUSTIÓN
MANTENIMIENTO
DEL EQUIPO
OPERACIÓN
CONFIABILIDAD

OPERACIONES BÁSICAS DE LA CALDERA
OBJETIVO
Dar eficiente gestión de control y registro a la producción
de energía buenas prácticas, adecuada confiabilidad y se-
guridad en la operación de la caldera.
• REGISTRO
•SEGURIDAD
• ECONOMÍA
• CONFIABILIDAD
TODO OPERADOR DEBE FAMILIARIZARSE CON LOS CONTROLES QUE INVOLUCREN:
• EL FLUJO DE CARGA DEL CALOR
• EL FLUJO DE COMBUSTIBLE Y SU EFICIENTE QUEMADO
• EL FLUJO DE AIRE PARA MANTENER UNA EFICIENTE COMBUSTIÓN
• EL FLUJO DE AGUA Y DE VAPOR COMO CARGA DE PRODUCCIÓN Y
• EL FLUJO DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN
TODO LO ANTERIOR SE LOGRA CON CONOCIMIENTOS

OPERACIÓN DE LA CALDERAOPERACIÓN DE LA CALDERA
QUE OBSERVAR DURANTE LA OPERACIÓN
NORMAL DE LA CALDERA ?
MAYOR IMPACTO ECONÓMICO
El principal factor para obtener una alta eficiencia de la caldera es
ajustar el proceso de la combustión y control de aguas en:
• Exceso de aire en los gases de la combustión
• Relación aire/combustible (Contenido de CO2, Verificación de niveles de CO)
• Calidad del vapor producido-Purgas-Químicos
• Condiciones normales de operación, temperaturas y presión

NORMAS DE SEGURIDAD
OPERACIÓN DE CALDERAS
1. NORMAS DE PROTECCIÓN PERSONAL
1.1 Durante todo el turno se recomienda utilizar permanentemente la dotación personal su-
ministrada por la empresa: Overol (camisa de manga larga y pantalón), botas de cuero
con suela antideslizante y casco de seguridad.
1.2 El uso de implementos de seguridad personal, serán los suministrados por la empresa
(mascarilla Scotch, gafas Norton y casco se seguridad ARSEG, guantes de cuero de a-
cuerdo a las operaciones a realizar.
1.3 Desde que se entra al turno, en el área de trabajo, se debe dar uso permanente de protec-
ción auditiva para evitar trauma acústico del oído.

NORMAS DE SEGURIDAD EN LA OPERACIÓN DE CALDERAS
2. NORMAS DE ORDEN Y ASEO
2.1 Se exigirá en el puesto de trabajo orden y aseo continuo. Las calderas y sus alrede-
dores deberán estar libres de obstáculos y en perfecto estado de limpieza.
2.2 La disposición de la herramienta deberá cumplir la norma “Un lugar para cada herra-
mienta y cada herramienta en su lugar”.
3. NORMAS DE OPERACIÓN
3.1 Se exigirá el cumplimiento de las instrucciones de operación:
• Relativas a las verificaciones de previas para el encendido de las calderas
• Relativas a la iniciación de calentamiento
• Relativas al cumplimiento de los parámetros de una buena combustión (Exceso de aire)
• Relativas a las acciones a realizar por parada de la caldera
• Relativas al apagado de la caldera

(VAPOR-AGUA CALIENTE)
3.2 Deberán mantenerse los manómetros, niveles y demás accesorios de lectura, bien
limpios.
3.3 Deben realizarse las purgas de las calderas y pruebas de los sistemas con la frecuen-
cia debida.
3.4 Se deberá ejecutar en forma lenta y segura, las operaciones de abrir y cerrar las vál-
vulas de salida y de retorno de agua caliente, lo mismo que la de las tuberías que la
conducen.
3.5 La manipulación de válvulas y registros, debe hacerse siguiendo las instrucciones re-
cibidas, en las que sobresale la aplicación de la fuerza, la cual no debe exceder la fuer-
za del operario y menos el uso de palancas
3.6 Se exigirá a los responsables del mantenimiento eléctrico y mecánico, sean de la em-
presa o bajo contrato, cumplimiento de las normas de orden y aseo, lo cual implica
que al término del mismo, se despeje el área en cuestión.

3.7 Cualquier anomalía detectada deberá reportarse de inmediato al supervisor, quien a
su vez, dará aviso a la persona, sección o departamento responsable de la corrección
de la misma.
3.8 Cualquier accidente o incidente debe reportarse siguiendo las instrucciones del ma-
nual de análisis e investigación de accidentes y/o incidentes.
3.9 El operador de calderas deberá esperar para entregar el turno personalmente al nue-
vo operador, a quien le informará las novedades del turno
3.10 Todas las novedades del Área deben quedar registradas en el libro de reporte.
3.11 Deberán ejecutarse todas las instrucciones emanadas por la jefatura de producción
y de seguridad industrial, referentes al proceso, a la operación de lo equipos y a la a-
plicación de normas para lograr una máxima eficiencia y una operación segura.

PROCESO DE GESTIÓN EN LA PRODUCTIVIDAD
DE LA CALDERA
ES CONVENIENTE QUE LA OPERACIÓN DE LA ENERGÍA COMO UN INSUMO
DE LA FÁBRICA, PRODUZCA INDICADORES DE PRODUCCIÓN, PARA VERIFI-
CAR CONTROLES DE CALIDAD Y ECONOMÍA DEL VAPOR.

ECONOMÍA DE LA OPERACIÓN
REGISTRO DE INFORMACIÓN-INDICADORES
ECONOMÍA DE LA OPERACIÓN
REGISTRO DE INFORMACIÓN-INDICADORES
SE RECOMIENDA REGISTRAR DESEMPEÑO, EN LIBROS DE REPORTES O BITÁCORAS,
VARIABLES COMO:
• CONSUMO DE COMBUSTIBLE
• VAPOR PRODUCIDO (LIBRAS O KILOS DE VAPOR Y/O DE AGUA CALIENTE)
• TEMPERATURA DE GASES DE CHIMENEA
CON LO ANTERIOR, SE DETERMINA EL INDICADOR DE DESEMPEÑO DE
LA(S) CALDERA(S):
INDICADOR
(RELACIÓN MASA DE VAPOR POR GALÓN DE COMBUSTIBLE QUEMADO)
CONSUMO DE
COMBUSTIBLE
(GAL./hora)
Hora
7:00
MASA DE VAPOR
PRODUCIDO
(lb/hora)
TEMPERATURA DE
GASES CHIMENEA
(°F)
245.7 20,700 84.2 380
INDICADOR
LIBRAS O KILOS DE
VAPOR POR GAL.
DE COMBUSTIBLE QUEMADO)

INDICADORES DE LA OPERACIÓN DE LA CALDERAINDICADORES DE LA OPERACIÓN DE LA CALDERA
HORA
INDICADOR
TEMPERATURA
CHIMENEA
°F
90
70
50
30
10
400
300
200
100
0
7:00
GRAFICACIÓN DE ESTAS VARIABLES: DIARIO, SEMANAL Y MENSUAL
CONSUMO DE
COMBUSTIBLE
(GAL./hora)
Hora
7:00
MASA DE VAPOR
PRODUCIDO
(lb/hora) (0.9)
TEMPERATURA DE
GASES CHIMENEA
(°F)
245.7 20,700 84.2 380
INDICADOR
LIBRAS O KILOS DE
VAPOR POR GAL.
DE COMBUSTIBLE QUEMADO)
??

OTROS REGISTROS DE OPERACIÓNOTROS REGISTROS DE OPERACIÓN
DEBE REGISTRARSE TAMBIÉN:
• TIEMPO EN EL CUAL SE HIZO LA LIMPIEZA DEL HOLLÍN
• TIEMPO DE REALIZACIÓN DEL DRENAJE DE LA COLUMNA DE AGUA
• OPERACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE PURGA
ADICIONALMENTE, SE DEBE REGISTRAR EL PROCEDIMIENTO
EJECUTADO Y LA PERSONA QUE LO REALIZÓ
LA INFORMACIÓN ANTERIOR SERÁ IMPORTANTE PARA CONOCER EL
FUTURO DE LA OPERACIÓN DEL EQUIPO Y SU CONFIABILIDAD

EL PROPÓSITO DE LA DESAIREACIÓN ES:
1. RETIRAR EL O2, CO2, Y OTROS NO CONDENSABLES DEL AGUA BFW
2. CALENTAR EL AGUA DE REPOSICIÓN Y CONDENSADO RETORNADO
A UNA OPTIMA TEMPERATURA PARA:
• Minimizar la solubilidad de los gases indeseables
• Dar la mas alta temperatura del agua a inyectar en la caldera
Para óptima remoción del O2, el agua en el almacenamiento debe ser calentada
a cerca a 5º F de la temperatura del vapor a condiciones de saturación.
PROPÓSITO DE DESAIREACIÓN

DESAIREADOR-ECONOMIZADOR
BFW
PURGA
120 °F
PLANTA DE
AGUA
CALDERA
Acumulador
V
E
D H
DH = DESAIREADOR
E = ECONOMIZADOR

Desaireador
El vapor requerido por el desaireador
para lograr la eliminación del oxígeno
y otros gases disueltos en el agua, se
regula por control de presión.
Un sencillo bucle de control con re-ali-
mentación de control, proporciona los
ajustes a la válvula de control de vapor
la cual se mueve en busca de un ajuste
(SP)
∆
∫Κ
A T A
PT
Κ
Controlador de
presión del reac-
tor
Estación
AUTO/MAN
Presión del
desaireador
Controlador de
vapor de entrada
al desaireador
CONTROLES DEL DESAIREADOR
Control de presión de vapor
Set Point

ESTE TIPO DE DESAIREADOR CON LAVADOR DE BANDEJAS OPERA DE MANERA
SIMILAR AL VERTICAL. ESTE TIPO SE UTILIZA PARA ALTAS CAPACIDADES DE CAR-
GA DE AGUA.
DESAIREADOR DE BANDEJAS
De la entrada a la salida, el agua es des-
aireada en menos de 10 segundos.
VAPOR TRATADO
GASTADO

Control de corrosión (Proceso de desaireación)
c
Agua desaireada
BFW
Vapor
Bandejas
No condensables + vapor
+ CO2 + O2
Agua
Sobreflujo
Bandejas ranuradas
en detalle
Manto de vapor
Bombas dosificadoras
de sulfito de sodio
Boiler feed water

Desaireador tipo BANDEJA
(TRAY)
VAPOR GASTADO
AGUA-CONDENSADO
CONTROL DE NIVEL

Desprende los gases disueltos en el agua
cuando se pulveriza el agua y cae en forma
de cascada sobre las bandejas. El vapor en
contacto intimo con las gotas de agua, lava
los gases disueltos en contraflujo.
El vapor calienta el agua entre (3 - 5)º F mas
bajo que la temperatura de saturación del va-
por y retira las trazas de oxígeno. El agua des-
aireada, cae al acumulador donde un manto
de vapor la proteje de recontaminación.
Las toberas y bandejas deben inspeccionarse
regularmente para asegurarse que esten libres
de depósitos y que estén en su posición adcuada.
Desaireador tipo bandeja TIPO BANDEJA
EL DESAIREADOR CON LAVADOR DE BANDEJAS REDU-
CE EL O2 A APROXIMÁDAMENTE 7 ppb.

Desaireador tipo rociador
(Spray)
El rociado del agua, se hace con toberas en la parte superior
y pulverizan el agua hacia la cámara de vapor calentándola
por contacto directo.
Alta temperatura, baja la solubilidad del O2 y se remueve por
el venteo. El rociado baja el O2 disuelto a valores de 20-50 ppb.
En operación, el venteo debe abrirse chorros de vapores de
unas 18 pulgadas de longitud (45 cm.)
Si el venteo está muy cerrado, causa “manto de aire”.
La óptima remoción en el almacenamiento, ocurre si el agua
se calienta ± 5º F de la temperatura de saturación del vapor.
Entre la entrada y salida, el agua, se desgasifica en menos de
10 segundos. El almacenamiento se diseña para tener agua
por 10 minutos a carga plena.
Restricción
El agua entrando debe estar libre de sólidos suspendidos pués
taponan los rociadores del distribuidor y bandejas de desairea-
ción. En este caso, es muy importante el mantenimiento.
TIPO ROCIADO
7 PPB

CONTROLES DEL DESAIREADOR
Control de nivel del desaireador
(Dos elementos)
∆
∫Κ
A T
LT
Κ
Controlador de
nivel
Estación
AUTO/MAN
Nivel del
desaireador
Válvula de control de
flujo de agua/condensado
√A
FT
Flujo de agua
de alimentación
de calderas
Σ
∆
∫Κ
A T
LT
Κ
Controlador
de nivel
Estación
AUTO / MAN
Nivel del
desaireador
Válvula de control de
flujo al desaireador
√A
FT
Flujo de
condensado
√
FT
Flujo de agua
de alimentación
de calderas
∆
∫Κ
Σ
Controlador
flujo de
condensado
Control de nivel del desaireador
(tres elementos)
El control de dos elementos para
el nivel del desaireador utiliza el
flujo de agua de alimentación co-
mo una señal para hacer que el
sistema responda a los cambios
de carga. Este control de nivel
se usa en plantas que operan bajo
condiciones estables.
El de tres elementos para el ni-
vel del desaireador utiliza el flu-
jo de agua de alimentación como
una señal para hacer que el sis-
tema responda a los cambios de
carga. Este control de nivel usa
una señal de realimentación del
flujo de condensado medido.
Falta de nivel, usa agua de calde-
ras. Se usa en sistemas donde
hay fuertes oscilaciones y condi-
ciones de carga.

DESAIREADOR-ECONOMIZADOR
Por debajo de 900 psi, el sulfito en 200 ppm es prohibido.
Si se mantiene la rata de purga, la conductividad sube para compensar los sólidos di-
sueltos extras por la presencia del alto nivel de sulfito en el agua de la caldera.
Economizador
Caldera
DesaireadorAgua + O2
Corrosión
(picado-pittting),
Agua (BFW)
Secuestrante de oxígeno
(Sulfito de sodio
Catalizado)
5 -10 ppm
sulfito
pH
(8.0 - 9.0)
EL PROPÓSITO DE LA DESAIREACIÓN ES:
1. RETIRAR EL OXIGENO, CO2, Y OTROS NO CONDENSABLES DEL AGUA BFW
2. CALENTAR EL AGUA DE REPOSICIÓN ENTRANDO Y CONDENSADO RETORNADO A OPTIMA TEMPERATURA PARA:
• Minimizar la solubilidad de los gases indeseables
• Dar la mas alta temperatura del agua a inyectar en la caldera

REFRACTARIOS DE UNA CALDERA
LOS REFRACTARIOS DE UNA CALDERA REPRESENTAN UN
COSTO IMPORTANTE DEL MANTENIMIENTO DE UNA CALDERA
LA CONFIABILIDAD DE LA OPERACIÓN DEPENDE EN GRAN
PARTE DE ESTOS:
• SELLO SOBRECALENTADOR - TUBOS GENERADORES
• PISO DEL HORNO
• ORIFICIOS DE HOMBRE-TAPONES REFRACTARIOS
• CAJA DE DESHOLLINADORES
• BAFLE DEFLECTOR DE GASES
• LADRILLOS DE LOS QUEMADORES
• PARED DE QUEMADORES

AIRE
CHIMENEA
SUCCION DE
AIRE
MEDIDOR DE
FLUJO DE
AIRE
DAMPER DE CONTROL
DE AIRE
VENTILADOR DE
TIRO FORZADO
AIRE DEL CALENTADOR
1° PASO 2°PASO
TAMBOR DE LODOS SOBRE CALENTADOR
DUCTO AIRE
CALIENTE A QUEMADORES
COLECTORES
LATERALES DE
PAREDES DE AGUA
QUEMADORES
N° 1 Y 2
CAJA DE AIRE
QUEMADORES
N° 3 Y 4
PARED DE
QUEMADOR
GARGANTA
REFRACTARIA DEL
QUEMADOR
TAMBOR DE VAPOR VAPOR AL SOBRECALENTADOR
CHIMENEA
GASES AL
ECONOMIZADOR
GASES DEL
CALENTADOR
AIRE
FORZADO
JUNTA DE
EXPANSION
ZONA DE
CONVECCION
PRECALENTADOR
DE AIRE CON
VAPOR GASTADO
GASES
CALIENTES
ZONA DE RADIACION
ZONA DE COMBUSTION
HORNO
BAFLE DEFLECTOR
PRINCIPAL
ECONOMIZADOR
75 ºF
392 ºF
2.405 ºF
800 ºF
640 ºF
425 ºF
506 ºF
2.100 ºF155 ºF
H2O 250 °F
H2O 306 °F
750 °F
CALDERA ACUOTUBULAR
MURO DE LADRILLOS
REFRACTARIOS
PISO DEL HORNO

REFRACTARIOS DEL
SOBRECALENTADOR

REFRACTARIO DEL SOBRECALENTADOR

ZONA DE SALIDA DEL SOBRECALENTADOR

REFRACTARIOS DE LA CALDERA
Refractarios fundidos para alta temperatura en for-
maletas donde se requiere hacer la forma irregular
como este “orifico de hombre” para ingreso al so-
brecalentador.
También se usa para parchar o refaccionar pegas
entre ladrillos.
Se aplca similar a un cemento.

REFRACTARIOS DE LA CALDERA
LA CALDERA SE PROTEGE DE LAS ALTAS TEMPE-
RATURAS DE COMBUSTIÓN POR REFRACTARIOS.
El refractario encierra todo el horno y las gargantas de
los quemadores y se extiende hasta la zona de los tubos
generadores.
Hay varios tipos distintos de refractario para protección
1. Ladrillo refractario fundido usado como
capa externa y está expuesta al contacto di-
recto de las llamas de combustión pero no
soporta el contacto directo de la llama. Exis-
ten preformateados.
2. Ladrillo o lámina de aislamiento, es un re-
fractario liviano fundido usado entre refractario
y la parte externa de la caldera. Tiene propie-
dades de aislamiento, pero no soporta contac-
directo con la llama.

CURVA DE CALDEO CALDERA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
TIEMPO (Hrs)
TEMPERATURA(°F)
250 °F
500 °F
50 °F / h
50 °F / h
Temperatura de control :
Termocupla de Salida de Gases
50 °F / h
Temp. de Operación
B-404, AGOSTO/05
Caldera tipo D, acuatubular de 400 psi y 750°F vapor sobrecalentado. Capacidad de producción de 300,000 lb/h, que-
mando gas industrial y fuel oil # 6. Control neumático de capacidad. USO: Para producir energía eléctrica y procesos
químicos de hidrocarburos.

B-404, AGOSTO/05
CURVA DE HERVIDO CALDERA 404
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
TIEMPO (Hrs)
TEMPERATURA(°F)
6 hrs a 350 °F
25°F / h
50 °F / h
Temperatura de control : Termocuplas de piel de tubos
(Zona más fría)

CURVA ALISTAMIENTO CALDERA
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
425
450
475
500
525
550
575
600
625
650
675
700
725
750
775
800
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
250ºF12 horas
25ºF/h
25ºF/h
350ºF6 horas
Hervidura Caústica
50ºF/h
Cambio de Empaques 24 horas
25ºF/h
250ºF4 horas
50ºF/h
500ºF12 horas
50ºF/h
PRUEBA DE VALVULAS
Secado y Caldeo
CURVA DE CALDEO CALDERA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
TIEMPO (Hrs)
TEMPERATURA(°F)
250 °F
500 °F
50 °F / h
50 °F / h
Temperatura de control :
Termocupla de Salida de Gases
50 °F / h
Temp. de Operación
B-404, AGOSTO/05
Caldera tipo D, acuatubular de 400 psi y 750°F vapor sobrecalentado. Capacidad de producción de 300,000 lb/h, que-
mando gas industrial y fuel oil # 6. Control neumático de capacidad. USO: Para producir energía eléctrica y procesos
químicos de hidrocarburos.
B-404, AGOSTO/05
CURVA DE HERVIDO CALDERA 404
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
TIEMPO (Hrs)
TEMPERATURA(°F)
6 hrs a 350 °F
25°F / h
50 °F / h
Temperatura de control : Termocuplas de piel de tubos
(Zona más fría)

ENSAMBLE QUEMADORES - REGISTROS DE AIRE
VISTA DESDE
CAJA DE AIRE
ENSAMBLADO)
QUEMADOR DUAL DE COMBUSTIBLES

B-56, AGOSTO/05
Espacio
mínimo 1/8”
entre el bafle
y el anillo de
cierre
Espacio de
1/8” entre
bafles
Soldadura
de
Puntos al
difusor
Anillo de Cierre
Posición horizontal del difusor 1”
antes de los orificios de salida de gas

10
8
6
4
2
0
20,000 60,000 100,000 127,000
CURVA ESTIMADA
PRESIÓN vs CAPACIDADPRESIÓNDEGAS.PSIG
CAPACIDAD DE GAS. CFM/QUEMADOR

QUEMADOR PEABODY CALDERA ACUATUBULAR

Daño de láminas de pared “win box”

Daño registro de aire del quemador

Daños en pared del quemador

EL ECONOMIZADOR INVALUABLEMENTE TIENE LA FUNCIÓN PRIMARIA
DE “ECONOMIZAR” CALOR COMO RECUPERADOR ENERGÉTICO EN U-
NA CALDERA, SIN EMGARGO, LA CONFIABILIDAD DE ESTE EQUIPO, DE-
PENDE DE LA OPERACIÓN EFICIENTE DEL DESAIREADOR.
EL ECONOMIZADOR INVALUABLEMENTE TIENE LA FUNCIÓN PRIMARIA
DE “ECONOMIZAR” CALOR COMO RECUPERADOR ENERGÉTICO EN U-
NA CALDERA, SIN EMGARGO, LA CONFIABILIDAD DE ESTE EQUIPO, DE-
PENDE DE LA OPERACIÓN EFICIENTE DEL DESAIREADOR.
ECONOMIZADOR

ECONOMIZADOR
BFW
PURGA
120 °F
PLANTA DE
AGUA
CALDERA
Acumulador
V
E
D H
DH = DESAIREADOR
E = ECONOMIZADOR

AIRE
CHIMENEA
SUCCION DE
AIRE
MEDIDOR DE
FLUJO DE
AIRE
DAMPER DE CONTROL
DE AIRE
VENTILADOR DE
TIRO FORZADO
AIRE DEL CALENTADOR
1° PASO 2°PASO
DUCTO AIRE
COLECTORES
LATERALES DE
PAREDES DE AGUA
QUEMADORES
N° 1 Y 2
CAJA DE AIRE
QUEMADORES
N° 3 Y 4
PARED DE
QUEMADOR
GARGANTA
REFRACTARIA DEL
QUEMADOR
CHIMENEA
GASES AL
ECONOMIZADOR
GASES DEL
CALENTADOR
AIRE
FORZADO
JUNTA DE
EXPANSION
ZONA DE
CONVECCION
PRECALENTADOR
DE AIRE CON
VAPOR GASTADO
GASES
CALIENTES
ZONA DE RADIACION
ZONA DE COMBUSTION
HORNO
CALDERAS DE VAPOR ACUOTUBULAR
BAFLE DEFLECTOR
PRINCIPAL
ECONOMIZADOR
75 ºF
392 ºF
2.405 ºF
800 ºF
640 ºF
425 ºF
506 ºF
2.100 ºF155 ºF
H2O 250 °F
H2O 306 °F
750 °F

VISTA PARCIAL DEL
ECONOMIZADOR
En montaje. Se aprecia el cabezal
de salida
AIRE
CHIMENEA
SUCCION DE
AIRE
MEDIDOR DE
FLUJO DE
AIRE
DAMPER DE CONTROL
DE AIRE
VENTILADOR DE
TIRO FORZADO
AIRE DEL CALENTADOR
1° PASO 2°PASO
DUCTO AIRE
COLECTORES
LATERALES DE
PAREDES DE AGUA
QUEMADORES
N° 1 Y 2
CAJA DE AIRE
QUEMADORES
N° 3 Y 4
PARED DE
QUEMADOR
GARGANTA
REFRACTARIA DEL
QUEMADOR
CHIMENEA
GASES AL
ECONOMIZADOR
GASES DEL
CALENTADOR
AIRE
FORZADO
JUNTA DE
EXPANSION
ZONA DE
CONVECCION
PRECALENTADOR
DE AIRE CON
VAPOR GASTADO
GASES
CALIENTES
ZONA DE RADIACION
ZONA DE COMBUSTION
HORNO
B-2951-52-53-54-55
BAFLE DEFLECTOR
PRINCIPAL
ECONOMIZADOR
75 ºF
392 ºF
2.405 ºF
800 ºF
640 ºF
425 ºF
506 ºF
2.100 ºF155 ºF
H2O 250 °F
H2O 306 °F
750 °F

VISTA LATERAL DEL ECONOMIZADOR - Cabezal inferior de entrada
AIRE
CHIMENEA
SUCCION DE
AIRE
MEDIDOR DE
FLUJO DE
AIRE
DAMPER DE CONTROL
DE AIRE
VENTILADOR DE
TIRO FORZADO
AIRE DEL CALENTADOR
1° PASO 2°PASO
DUCTO AIRE
COLECTORES
LATERALES DE
PAREDES DE AGUA
QUEMADORES
N° 1 Y 2
CAJA DE AIRE
QUEMADORES
N° 3 Y 4
PARED DE
QUEMADOR
GARGANTA
REFRACTARIA DEL
QUEMADOR
CHIMENEA
GASES AL
ECONOMIZADOR
GASES DEL
CALENTADOR
AIRE
FORZADO
JUNTA DE
EXPANSION
ZONA DE
CONVECCION
PRECALENTADOR
DE AIRE CON
VAPOR GASTADO
GASES
CALIENTES
ZONA DE RADIACION
ZONA DE COMBUSTION
HORNO
B-2951-52-53-54-55
BAFLE DEFLECTOR
PRINCIPAL
ECONOMIZADOR
75 ºF
392 ºF
2.405 ºF
800 ºF
640 ºF
425 ºF
506 ºF
2.100 ºF155 ºF
H2O 250 °F
H2O 306 °F
750 °F

Alimentador
de carbón
Parrilla volcable
(Dumping grate)
TIRO Y REGULACIÓN DE AIRE
La regulación del flujo de aire y gases en el
interior de la caldera, se hace por el tiro que
tiene por objeto hacer llegar el aire al com-
bustible y obligar a los gases de combustión
a recorrer la cámara y ductos evacuando los
gases hacia la chimenea.
El tiro se genera por los gases calientes que se encuentran en el hogar con menor densidad
que el aire frío y por ello tienden a ascender. El lugar que estos gases van dejando tras de si
en el hogar, va siendo ocupado por mas aire que penetra en el mismo, estableciéndose así u-
na corriente llamada tiro. (Natural, forzado o balanceado)
QUÉ ES EL TIRO ?

P
PP
2
1 Atomización
Aire al Piloto
Aceite
Circuito de Aceite
P
2
QUEMADOR
CONTROL
MANUAL
GAS
PILOTO
RELACIONADOR
P
HPSLPS
LTS
PR
Corte
Medida
ManualF
PR
Solenoide
RA
VCA
VENTILADOR
DE AIRE
CÁMARA DE
EXPANSIÓN
Fuente: North American Mfg. Co.
P LPS
P

P
PP
P 2
1 Atomización
Aire del Piloto
Gas
Circuito de Gas
P
2
QUEMADOR
CONTROL
MANUAL
GAS
PILOTO
RELACIONADOR
P
HPSLPS
Corte
Medida
Manual
PR
Sol.
RA
LPS
VCA
MA
VENTILADOR
DE AIRE
REGULADOR
A
Sol.
LPS
Fuente: North American Mfg. Co.

CONTROLES Y DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE LA CALDERACONTROLES Y DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE LA CALDERA
Para una caldera se recomienda llevar registro de desempeño de cada va-
riable de operación y de la disponibilidad de los dispositivos de seguridad.
• PRESIÓN DE VAPOR DE SALIDA DE LA CALDERA
• TEMPERATURA DEL VAPOR DE SALIDA
• PRESIÓN DE AGUA DE ALIMENTACIÓN A LA CALDERA
• TEMPERATURA DE AGUA DE ENTRADA/SALIDA DEL ECONOMIZADOR
• TEMPERATURA GASES CHIMENEA
• ESTADO DE DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD:
ALARMA POR BAJO NIVEL DE AGUA EN EL TAMBOR DE VAPOR
ALARMA POR ALTO NIVEL DE AGUA EN TAMBOR DE VAPOR
DISPOSITIVO DE CORTE POR ALTA Y BAJA PRESIÓN DE GAS
DISPOSITIVO DE CORTE POR BAJA TEMPERATURA DE FUEL OIL
• LIMPIEZA DEL NIVEL DE VIDRIO SOBRE EL LADO VAPOR
• ESTADO DE LA BOMBA DISPONIBLE DE AGUA DE ALIMENTACIÓN
• QUEMADOR- PRESIÓN, TEMPERATURA, AIRE PRIMARIO, SECUNDARIO, POSICIÓN
• TEMPERATURA DEL COMBUSTIBLE ALTERNO, PRESIÓN, NIVEL DEL TANQUE DIARIO
• CONTROL DE SEGURIDAD DE LLAMA-ESTADO DE FOTOCELDAS
• CONDICIONES QUÍMICAS DEL AGUA EN LA CALDERA
• PURGA DE LA CALDERA DE ACUERDO A LOS ANÁLISIS QUÍMICOS
• PRUEBA MENSUAL DE LA(S) VÁLVULA(S) DE SEGURIDAD-REPORTE

VÁLVULA DE SEGURIDAD
Por: Gonzalo Rodríguez Guerrero
Año 2006

Breve historia
• Nació por protección cuando el hombre creó el vapor
• Hace unos 2,000 años, los Chinos utilizaron pailas con tapas abisagradas para
permitir producción segura del vapor
• A comienzos del siglo 14, se usaron tapones cónicos y posteriormente resortes
comprimidos para actuar como dispositivos de seguridad de las vasijas de pre-
sión
• A comienzos del siglo 19, las frecuentes explosiones de calderas en barcos y
locomotoras, resultó en el desarrollo de las primeras válvulas de seguridad
• En 1698 el Dr. Denis Papin inventó el digestor de vapor para cocina como caldera
de alta presión y adicionó como contribución un dispositivo para evitar explosiones
por sobrepresión, que es lo hoy se denomina “válvula de seguridad”, que abría rá-
pidamente en un margen estrecho de sobrepresión ((Desaguliers-Papin -1698)
• Hoy, las regulaciones de salud ocupacional y seguridad industrial obligan a los
usuarios del vapor a asegurar los procesos con válvulas de seguridad (Legis-
lación-Art. 459, 493 de ley 02400 -1979)
La función primaria de una válvula de seguridad es
proteger la vida y la propiedad

• Válvula de seguridad (‘Safety valve’ ) y
• Válvula de alivio de seguridad (´Safety relief valve’)
Términos genéricos para describir un dispositivo de alivio de presión.
Hay diferencias en el término “válvula de seguridad”.
• En Europa, se refieren como ´valvula de alivio de seguridad´ (safety relief valve).
• En USA, ´válvula de seguridad‘ (´safety valve´), se refiere específicamente a la
válvula de seguridad tipo totalmente desplazada (lift).
El estandar ASME / ANSI PTC25.3, aplicable a USA, define en términos genéricos:

Aprobación de normas de válvulas de seguridad
United States NB National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspector
Canada Ministry of Labor Canada
Korea Ministry of Power and Resources Korean Register of Shipping
Italy ISPESL RINA Institution of Prevention and Security Italian Register of Shipping
Norway DNV Det Norske Veritas
Netherlands Dienst voor het Stoomwesen
Belgium Bureau Veritas
France
CODAP
APAVE
Lloyds Register of Shipping
Germany
SAFed
Safety Assessment Federation Type Approval Service (STAS) formerly
Associated Offices Technical Committee AOTC and British Engine
DSRK Deutshe Schiffs-Revision und Klassifikation
TÜV Association of technical Supervision
UK
Country Abbreviation
Las necesidades actuales de aprobación de normas de válvulas de seguridad, varían de acuerdo
a los estándares. En algunos casos la revalidación es necesaria luego de algunos años, en otros,
la aprobación es indefinida y solo cambios significativos hechos en nuevos diseños, deben noti-
ficarse para re-aprobación.
Colombia sigue básicamente lineamientos de ASME y del National Board of Boiler and Pressure
Vessel Inspectors, responsable de los códigos de construcción y reparación de calderas y vasi-
jas de presión.

La válvula de seguridad (VS) libera un volumen de fluido cuando alcanza la
presión máxima predeterminada, reduciendo su exceso en forma segura.
Debido a que la válvula de seguridad es el único elemento positivo disponible
para prevenir una falla catastrófica en condiciones de sobrepresión, es impor-
tante que sea capáz de operar todo el tiempo y bajo todas las condiciones po-
sibles.
Función
La VS se instala donde la presión máxima permisible de trabajo (MAWP-
Maximum Allowable Working Pressure) pueda sobrepasarse.
En vapor, la válvula de seguridad se usa para protección por sobrepresión.
Otro uso, además de la seguridad, es prevenir daños del proceso por sobre-
presión.

ALGUNAS DEFINICIONES IMPORTANTES
Presión Acumulada (a alcanzar) Máxima Permisible, MAAP (Maximum allowable accumulation
Pressure): Presión máxima permitida para alcanzar las especificaciones de los estándares de diseño.
El MAAP se expresa como un % del MAWP.
Presión Máxima Permisible de Trabajo, MAWP (Maximum allowable working pressure): Presión
de trabajo segura o de diseño. Es la máxima presión de soporte a condiciones normales de operación
(relativo a la máxima temperatura de operación).
Presión de Trabajo Normal, NWP (Normal working pressure): Presión de operación a plena carga
Para vapor, el MAAP = (a menudo) 1.10 MAWP.a
Si MAWP no se conoce, quien asegura debe contactar la empresa aseguradora.
Si MAAP no se conoce, este no debe asumirse como mayor que el MAWP.
Presión de Ajuste, PS
(Set Pressure): Presión a la que la válvula de seguridad comienza a levantar.
Presión de Alivio, PR
(Relieving pressure): Es la presión a la que fluye la capacidad total de la válvula.
Es la suma de su presión de ajuste PS
y la sobrepresión PR
Sobrepresión P0
(Overpressure) - % del ajuste de presión a la cual la válvula de seguridad está diseñada para operar.
PR
MAWP (Presión permisible de trabajo
de diseño)
MAAP (Máxima por especificaciones)
NWP (Normal)
PS
MAAP = 1.10 MAWP
PS
= 1.05 NWP

Puede producirse por:
SOBREPRESION
Desbalance en la rata del fluido debido al cierre inadvertido de válvulas
de aislamiento sobre una vasija de proceso.
Falla de un sistema de enfriamiento, haciéndo que los vapores o el fluido
expanda.
Falla de potencia eléctrica o aire comprimido para control de la instrumen-
tación.
Un repentino cambio de presión.
Exposición al fuego de una planta.
Falla de un tubo en un intecambiador de calor.
Reacción exotermica incontrolable en una planta química.
Cambios de temperatura ambiental

Válvula de Alivio de Presión (safety relief valves)
Diseñada con resorte cargado para abrir y aliviar el exceso de presión, ce-
rrar y prevenir pérdida de fluido luego de restablecida la condición nor-
mal.
Se caracteriza por una apertura rápida (´pop´) proporcional al incremento
sobre la presión de apertura. Usada para fluidos compresibles o no-com-
presibles, dependiendo del diseño, ajuste o aplicación.
Válvula de seguridad (Safety valve)
Actuada por una presión estática de entrada y caracterizada por rápida a-
cción de apertura (pop).
Usada para fluidos compresibles y en particular para servicios de aire y vapor,
sin embargo, tambíen se usa donde se requiere proteger la planta y prevenir
desperdicio del producto.
Término general que incluye válvulas de seguridad (safety valves),
válvulas de alivio (relief valves) y válvulas de alivio de seguridad
(safety relief valves)

En general, la válvula de alivio de seguridad, se desempeña como válvula de se-
guridad, cuando se usa en un sistema de gas, y abre en proporción a la sobrepre-
sión, cuando se usa en sistemas líquidos, como lo haría una válvula de alivio.
Los Estándares Europeos (BS 6759 y DIN 3320), dan la siguiente definición:
Válvula de Seguridad (Safety valve), aquella que certifica una cantidad de fluido
automáticamente sin la asistencia de ninguna energía mas que la del fluido consi-
derado, y prevenir que se exceda una predeterminada presión segura, y en la cual,
se diseña un re-cierre para prevenir que fluido adicional se pierda cuando las con-
diciones normales de presión, se normalicen.

Diseño de las válvulas de seguridad
3. La entrada, como un canal es la única par-
te de la válvula expuesta al fluido de proce-
so en operación normal y el disco lo hace
cuando la válvula está descargando.
La válvula de seguridad básica con resorte cargado, llamada “estandar” o ‘conven-
cional’, es un dispositivo simple, confiable y auto actuado que da seguridad contra
sobrepresión.
Los elementos basicos del diseño constan de:
1. El cuerpo en patrón de ángulo recto con
boquilla de conexión de entrada, montada
sobre el sistema que contiene la presión.
2. La conexión de salida (bridada o roscada
al sistema de descarga, sin embargo, en
algunas aplicaciones como aire comprimi-
do, la valvula de seguridad, no tiene una
conexión de salida y este se ventea al
ambiente

El disco soportado contra el asiento de la
boquilla (en condiciones normales de ope-
ración) por el resorte, que esta dispuesto
en un arreglo llamado bonete, montado
sobre la parte superior del cuerpo.
El disco usado para la rápida abertura
(tipo ´pop´), está rodeado por un anillo,
de soporte del disco y una cámara que
ayuda a producir la caraterística de a-
pertura rápida.

Los estándares que rigen el diseño y uso de las válvulas de seguridad, gene-
ralmente solo definen 3 dimensiones relativas a la capacidad de descarga de
la válvula.
• Área de flujo (o taladro)
• El área de cortina y
• El área de descarga (u orificio)
Flujo
Área de flujo
Área de cortina
OrificioFlujo

OPERACIÓN BÁSICA DE UNA VÁLVULA DE SEGURIDAD
Al iniciar levantamiento y el fluido entra a la cámara, el área
mas grande del anillo expuesto a la presión sobre este, hace
que la magnitud de la fuerza de levantamiento (F), proporcio-
nal al producto de la presión (P) y al área expuesta al fluido (A).
F = P x A, incrementa la fuerza de apertura.
Esta fuerza incremental de apertura, compensa la fuerza incre-
mental del resorte dando una rápida apertura. Al mismo tiempo,
el anillo invierte la dirección del flujo, provocando una fuerza
de reacción, que refuerza el levantamiento.
Estos efectos combinados permiten a la válvula operar dentro
de pequeños % de sobrepresión. Para fluidos compresibles un
factor adicional que contribuye, es la rápida expansión del vo-
lumen del fluido, al pasar desde un área de mayor presión a o-
tra de menor.
Lo anterior, asegura que la válvula abra 100% dentro de los pe-
queños límites de sobrepresión.
Para líquidos, este efecto es mas proporcional y subsiguientemen-
te, cuando la sobrepresión es tipicamente mayor; 25% es lo normal.
Cambio de
presión

CIERRE DE LA VÁLVULA DE SEGURIDAD
Restablecidas las condiciones normales de operación, la válvula debe cerrar otra vez,
pero la gran área del disco todavía está expuesta al fluido, la válvula no cerrará hasta
que la presión haya caido por debajo del ajuste de presión original.
La diferencia entre la presión de ajuste y
esta presión de re-asentamiento, se cono-
ce como “caída”(‘blowdown’) y es usual-
mente especificada como un % de la pre-
sión de ajuste.
Para fluidos compresibles, la caída es
generalmentemenor del 10% y para
líquidos, puede ser hasta del 20%.
Re-asentamiento o Cierre
Abriendo
Cerrando
Acción
´POP´
Descarga
máxima100 %
%
Levantamiento
(Lift)
Re-asentamiento
10 % 10 %Caída
(Blowdown)
Sobrepresión
Ajuste de presión

Para que ocurra la apertura total desde la pequeña sobrepresión, el arreglo del disco
debe tener un diseño especial para una apertura rápida. Al colocar una falda o capu-
cha, alrededor del disco, el volumen de vapor contenido dentro de esta cámara, cono-
cida como “de amontonamiento”, produce un efecto de retardo.
Operación básica del diseño de la válvula de seguridad
Para que ocurra la aper-
tura total por la pequeña
sobrepresión, el disco tie-
ne un arreglo especial pa-
ra rápida apertura.
Se hace colocando un ani-
llo o falda alrededor del dis-
co. El volumen contenido
allí se conoce como cáma-
ra rápida. (huddling).
A
P
F =
1. Aumenta el área
2. Hay efecto expansivo
3. Reacción por dirección

INSTALACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD
1 2
1. Correcta instalación de una válvu-
la de seguridad en el sistema.
2. Incorrecta posición de la válvula de
seguridad
3. Posición correcta de la válvula so-
bre el sistema de vapor.
3
Autodrenable
Tubo de entrada
a la válvula
Tubo de vapor
Tubo de vapor
Tubo de vapor
Drenaje
Venteo

RANGOS DE PRESIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD
NWP (Presión normal de operación)
MAAP (Máxima de especificación de diseño)
PS (Inicio de disparo)
PR (Máxima descarga de vapor)
Blowdown 1 (Presión de cierre 1)
Blowdown 2 (Presión de cierre 2)
Soporte
Bandeja
drenaje
Flujo de vapor
MAWP (Máxima del sistema para condición normal)

INSTALACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD
VÁLVULAS DE SEGURIDAD INSTALADAS SOBRE EL TAMBOR DE VAPOR DE UNA CALDERA

SECUENCIA DE ARRANQUE
DE UNA CALDERA
DE UNA CALDERA
UNA EFICIENTE Y SEGURA ARRANCADA DE UNA CALDERA ES EL TRABAJO
DE UN OPERADOR ADECUADAMENTE ENTRENADO.
DEBE CONOCER ENTRE OTROS:
• PREPARATIVOS Y COORDINACIONES DE LOGÍSTICA DEL PROCESO
DE LA CARGA TÉRMICA.
• CONOCER EN DETALLE LA OPERACIÓN DE LA CALDERA
• CONOCER SU SECUENCIA LÓGICA DE ARRANQUE
• CONOCER LA OPERACIÓN DEL PROGRAMADOR DE ENCENDIDO Y
LAS FUNCIONALIDADES DE ESTE.

Controlador de
temperatura pro-
medio lado frío
Válvula de control
al serpentín de vapor
al calentador de aire
Estación
AUTO/MAN
Promedio
temperatura
lado frio
Temperatura salida
gases del calentador
Temperatura entrada
aire al calentador
Temperatura
promedio de gases
Temperatura
promedio de aire
∆
∫Κ
A T A
Σ/2
Σ/n
TC TCTC
Σ/n
TC TCTC
Κ
Control del serpentin de vapor del calentador de aire
El objetivo del control del calentador de aire
es mantener la temperatura de salida de los
gases del calentador, por encima de la tem-
peratura del punto de rocío.
Esto se hace con un sistema de control de
temperatura promedio del lado frío.
El control calcula las temperaturas promedio
del aire de entrada y de los gases saliendo
del calentador, promediadas como tempera-
tura promedio fría, que se usa como entrada
al controlador, para ajustar la válvula de ali-
mentación de vapor de calentamiento al ser-
pentín.
El sistema debe tener un “interlock” que abra
completamente la válvula, cuando la tempera-
tura del ambiente está por debajo de un obje-
tivo de 35°F.

R
PI
PT- VAPORFT- GASPT- GAS
R
SP
A Otras
Calderas
R
R
FT- OIL
∇
∇
∇
SP
D
I
MIC
BIAS
A
M
FICV- GAS
Señal de
aire
Limitador
de gas
A
M
FICV- OIL
SP
D(1)
Master
Principal
A otras
Calderas
A
M
Master
Individual
FT- AIRE
A
M
Relación
Aire
FR
EC
A
M
Señal de
aire
CONTROL DE AIRE
VENTILADOR / TURBINA
I
I
P
AR
IFT
I
Señal de
aire
SP
R
FT- O2
FT- VAPOR
EC
R R
FT- AGUALT-NIVEL
LSH
LSL
LSIL
LAH
LAL
SP
D
I
FICV- AGUA
2404
√ √ √ √ √
CONTROL DE COMBUSTIÓN - NIVEL
CALDERA ACUATUBULAR
DE 300,000 LB/H
600 PSI, 750°F
X
D (1) = Sube presión,
baja demanda
El controlador de com-
bustible sigue al de aire
< >
La sensibilidad del con-
trol, de estos selectores,
se les asigna una “banda
muerta”
(5-10)”
lag

SISTEMA DE CONTROL DE BOMBEO AGUA BFW
TB-1
FE
FE
A CALDERAS
DESAIREADOR
CONTROL
LV
LY
″
″
″
″
″
FO
SA
ENTRADA
VAPOR
SALIDA
VAPOR
LV
LY
″
″
″
″
″
FO
SA
T
T
PT
T
TB-2
SP
DESAIREADOR
Las bombas centrifugas requieren un sistema de seguridad para mantener un
caudal mínimo y evitar daño por cavitación.
Una platina de orificio para capacidad mínima retorna a la succión, sin em-
bargo, hay pérdidas de energía).
Puede usarse un sistema de ahorro de energía que consiste en medir el cau-
dal de la bomba y una válvula abre recirculando un flujo mínimo a la succión,
asegurando la operación de la bomba.
Control de
caudal mínimo
Válvula de
vapor de entrada
a la turbina
∆
∫Κ
A
PT
Κ
Controlador
del Impulsor
de la turbina
Presión cabezal
Agua BFW

AGUA
BFW
ELECTRODO
DE MUESTREO
AT
ANALIZADOR DE
CONDUCTIVIDAD
LÍNEA DE PURGA
CONTÍNUA ∆
∫Κ
A
CONTROLADOR DE
PURGA CONTÍNUA
VÁLULA DE PURGA
CONTÍNUA
TAMBOR DE VAPOR
≀≀
A CONTROL DE
AGUAS USADAS
LA PURGA CONTÍNUA ES LA REMOCIÓN CONTÍNUA DEL
AGUA CONCENTRADA DE LA CALDERA. LA RATA DE
PURGA SE CONTROLA MANULMENTE AJUSTANDO LA
VÁLVULA DEPENDIENDO LOS ANÁLISIS QUÍMICOS PRE-
VIOS DEL AGUA DE LA CALDERA.
LA PURGA CONTÍNUA DE LAS CALDERAS, PUEDE USAR-
SE EN SISTEMAS DE CUALQUIER CAPACIDAD Y PERMITE
RECOBRAR IMPORTANTES CANTIDADES DE ENERGÍA O
CALOR.
LA PURGA AUTOMÁTICA MONITOREA CONTINUAMENTE
EL AGUA DE LA CALDERA Y AJUSTA LA RATA DE PURGA
PARA MANTENER LA CONDUCTANCIA DEL AGUA DE LA
INTERNA EN APROPIADOS NIVELES.
LA ACCIÓN DE CONTROL PUEDE SER DE MODULANTE O
DE DOS POSICIONES
CONTROL DE LA PURGA DE AGUA CONTÍNUA
DE LA CALDERA

∆
∫Κ
A T A
Σ/2
TC TC
Κ
Temperatura
salida
“Gases del
economizador”
Temperatura
entrada agua BFW
al economizador
Controlador de
vapor al calentador
de agua BFW
Estación
AUTO/MAN
Válvula de control
de vapor al calentador
de agua BFW
Calentador de agua BFW: Los controles de este sistema se
usan para proteger el economizador contra la condensación
de ácido.
La temperatura de de salida de gases del economizador y la
temperatura de entrada de agua BFW son promediadas. Este
Promedio es usado para controlar la temperatura del agua
BFW regulando la entrada de vapor al calentador de agua.
CONTROL DE TEMPERATURA DEL AGUA DE CALDERAS BFW

Temperatura mínima recomendada de agua de alimentación de calderas
Kentube Engineered Products
20°F
210°F
250°F
Fuel oil 2.5 %

CONTROL DE PRESIÓN DE VAPOR DE
DESHOLLINADO DE LA CALDERA
Válvula de control
de vapor
∆
∫Κ
A
PT
Κ
Controlador de
presión
Presión cabezal
vapor de deshollinado
∆
∫Κ
A
≀Flujo
de vapor
Válvula de control
de vapor
≀
CONTROL DE DESHOLLINADORES
EL CONTROL DE DESHOLLINADO, DEBE SER
UNA SECUENCIA AUTOMÁTICA INICIADA POR
EL OPERADOR.
LUEGO DE UN COMANDO DE ARRANQUE, EL
SISTEMA DEBE PASAR A TRAVÉS DE LA SE-
CUENCIA DE TODOS LOS DESHOLLINADORES,
INCLUYENDO LA APERTURA DE LA VÁLVULA
DEL MEDIO DE SOPLAPLADO, EL TIEMPO DE
SOPLADO Y EL POSTERIOR CIERRE DE LA
VÁLVULA DE VAPOR.
TAMBIÉN DEBE AUTOMÁTICAMENTE MOVER-
SE AL SIGUIENTE SOPLADOR DE HOLLÍN Y
CONTINUAR LA SECUENCIA HASTA QUE TO-
DOS LOS SOPLADORES HAYAN COMPLETA-
DO EL CICLO.
LA APERTURA INICIAL DE LA VÁLVULA DEBE
SER LENTAMENTE CONTROLADA PARA EVI-
TAR CAIDA DEL CABEZAL DE VAPOR.
SOPLADORES DE HOLLÍN
LOS CONTROLES A LOS SOPLADORES SON NORMALMENTE
LA PRESIÓN DE VAPOR PARA MANTENER PRESIÓN DE DISE-
ÑO A LA SALIDA DEL SOPLADOR PARA UN ADECUADO BA-
RRIDO DE LA SUPERFICIE DE TRANSFERENCIA DE CALOR.
SI SE DESEA UNA INDICACIÓN REMOTA DE LA PRESIÓN DEL
CABEZAL DE DESHOLLINADO, SE REQUIERE UN TRANSMISOR
Y UN CONTROLADOR COMO SE MUESTRA EN EL ESQUEMA A-
DJUNTO. SI NO SE REQUIERE INDICACIÓN REMOTA, EL CON-
TROLADOR DE PRESIÓN SE PUEDE MONTAR SOBRE LA VÁL-
VULA DE CONTROL

DESHOLLINADORES
Las cenizas y hollín de la combustión, producen inhibición en la
transferencia de calor que impide la correcta eficiencia de la cal-
dera. Este ensuciamiento debe retirarse de las zonas de calor. A-
demás, el hollín actua como aislante y forma ácido sulfúrico en la
zona húmeda que corroe el metal del elemento.

DESHOLLINADORES (SOOT BLOWERS)
Los 8 deshollinadores tienen el objetivo de limpiar con chorros de vapor a los
tubos a alta velocidad para remover las cenizas y hollín y hacer que los gases
fluyan hacia la chimenea.
De estos, 7 tienen lanzas que cruzan la caldera a través de los tubos. Cinco de
ellos se diseñan para lanzar chorros de vapor de limpieza rotando 360°. Tres lo
hacen solo en una porción del arco de rotación.
Cabezal paredes
de agua
SECUENCIA A, H, D, B, C, E, F, G
20°
58°
5”
Unidad 1H
“A”-145°
“B”-360°
“C”-360°
“E”-360°
“D”-162°
“G”-360° “F”-360°
Tambor de lodos
Tambor de vapor
Cabezal pared
pantalla

MECANISMO DE REGULACIÓN
Elemento
Anillo
engranajeLeva
de corte
Brazo balanceo
espiral
Caja de
empaquetadura
Orificio
Linea
de aire
Manivela
Piñon
Extremos de
leva para arco
parcial de soplado
Vástago de
la válvula
Brazo balanceo
espiral
Anillo
engranaje

Deshollinadores
Los sopladores de hollín, usan vapor para retirar el hollín de las superficies.
Las calderas tienen varios sopladores de hollín, pero básicamente son tres tipos:
• Rotatorios
• Estacionarios y
• Retráctiles
Utilizan vapor sin de-calentamiento adecuado, como fluido motríz, relativamente ca-
liente a presión reducida lo que minimiza la humedad del vapor que podría producir
erosión o corrosión ácida.
La presión se reduce en cada deshollinador por un orificio a 300 psi para los rotati-
vos y retráctiles y aproximádamente a 150 psi para los estacionarios.

Deshollinadores
Aire de limpieza
Cuello de ganzo
Eje del soplador
Empaquetadura
Empaquetadura
Cadena
Soporte
Empaquetadura

Deshollinadores
• El rotatorio tiene elemento con multi-orificios
• La válvula del cabezal de vapor, actúa por una leva al rotar y esta se acondiciona
para un segmento de soplado sin incidir en zonas que podrian afectarse por el
golpe de los chorros de vapor. El elemento de deshollinado puede ser parado por
una manivela, una cadena, un motor eléctrico o por aire.
El vapor se admite desde el cabezal de la válvula, al elemento multiorificios espacia-
dos para distribuir el vapor a lo largo del área a limpiar.
• El estacionario, usualmente tiene una o dos filas de toberas dirigidas al área del
banco generador de vapor.
El vapor se admite por corta duración por una válvula de corte actuada con electrici-
dad o manual.
El elemento del deshollinador debe mantenerse frío y limpio en su operación. Para
hacer esto, se lleva una pequeña cantidad de aire al elemento desde el sistema de
aire de combustión, permitiendo mantenerlo limpio y frío. Una válvula “cheque” en
la línea, previene que el vapor entre al sistema de aire durante el soplado.

DESHOLLINADOR RETRACTIL DESDE ATRAS

Alimentación
de carbón
Salida
de vapor
Sobrecalentador
de vapor
Calentador de aire
Economizador
DESHOLLINADORES CALDERA A CARBÓN
Deshollinador
PROCEDIMIENTO
1. Subir carga a la caldera
2. Abrir vapor se deshollinado
3. Drenar condensado
4. Poner tiros al máximo
5. Abrir en orden se secuencia
A Retractil
B Estacionario
C Estacionario
A
B C
185 psi, 565 ºF 1,303.48 Btu/lb

DESHOLLINADOR RETRACTIL
El soplador retráctil, como su nombre lo indica,
introduce el elemento (lanza) perforado para so-
plar vapor a lo largo de su recorrido en la zona
de transferencia de calor.
Lo retractil se debe básicamente a:
• La temperatura en la que opera el soplado o limpieza
• El medio ambiente en el que opera el deshollinador
Altas temperaturas de la zona de limpieza, pueden cuestionar la operación por sobre-
calentamiento del elemento distruibuidor del vapor en las zonas de transferencia de
calor.
El medio ambiente de relativa baja temperatura como en calentadores de aire, generan
daños prematuros al elemento soplador (lanza) expuesta a gases fríos, contaminados y
húmedos. Por esta razón la lanza penetra al interior limpia y vuelve al exterior de la cal-
dera.

CUIDADOS-SERPENTÍNES DE UN SOBRECALENTADOR
Los drenajes de sobrecalentadores, ti-
po drenable) tienen riesgo en su opera-
ción debido a la posibilidad de abrirse
cuando hay flujo hacia el venteo, que-
mando el tramo de tubería derivado.
Los sobrecalentadores, restando los drenajes
poseen un sistema de seguridad conformado
por una válvula de venteo eléctricamente ope-
rada que se mantiene abierta mientras la calde-
ra está en calentamiento, asegurando flujo por
todo el sobrecalentador.
Cuando la caldera entra en línea, el venteo se
cierra remotamente para dar paso del vapor ha-
cia el sistema de demanda.

Entrada
sobrecalentador
SOBRECALENTADOR
CABEZALES SUPERIORES E INFERIORES
(DISEÑO FOSTER WHEELER)-Cuidados
Salida
sobrecalentador
Cabezal
de entrada
Cabezal
de salida
Drenaje
1° paso
2° paso
3° paso
4° paso
5° paso

∆
∫Κ
A T A
TT
Κ
Estación
AUTO/MAN
Válvula de control
de agua atomizada
Controlador de
temperatura
de salida del
sobrecalentador
Transmisor de temperatura
de salida del recalentador / sobrecalentador
LAS CALDERAS QUE PRODUCEN VAPOR SATURADO, NO RE-
QUIEREN CONTROL DE TEMPERATURA DEL VAPOR.
CONTRARIAMENTE, CUANDO LAS CALDERAS PRODUCEN VA-
POR SOBRECALENTADO REQUIEREN UN SISTEMA DE CON-
TROL PARA MANTENER CONSTANTE LA TEMPERATURA DE
SALIDA DEL VAPOR.
UN SISTEMA SENCILLO COMO EL QUE SE ADJUNTA ES NOR-
MALMENTE EL ADECUADO PARA HACER ESTE TRABAJO.
CONTROL DE TEMPERATURA DE SALIDA DEL VAPOR

CALDERAS PIROTUBULARES
LLENADO DE LA CALDERA
• VERIFIQUE PRUEBA DE BRIDAS
• VENTEO ABIERTO EN LA PARTE SUPERIOR DE LA CALDERA
• LLENE LA CALDERA CON AGUA DESAIREADA, DESMINERALIZADA O SUAVIZADA
• PRUEBE LOS DISPOSITIVOS DE ALARMA Y CORTE POR NIVEL DE AGUA

CALDERA ACUATUBULAR
Condiciones
de pre-purga
Condiciones de
caldera para arranque
Y Requerimientos
para Inicio de purga
YListo
para purga
Purga en
progreso
Abertura de dampers
del ventilador
para posición de purga
Temporizador
para purga
Purga
terminada
Completo tiempo
de purga
Y
Requerimientos
de arranque de ignición
• Nivel de agua
• Válvulas combustibles cerradas
• Tiro de descarga Alto
• Tiro del horno- Bajo
• Cierre de registros de aire
Continua
CHECH LIST DE
LA ARRANCADA
Pruebas de campo:
•NIVEL
•AIRE
• CORTES DE COMBUSTIBLES
• OTROS

ARRANCADA CALDERA ACUATUBULAR
Purga
terminada
Completo tiempo
de purga
Y
Requerimientos
de arranque de Ignición
• Tiro del horno
• Cierre registros aire
• Abertura gas encendido
Inicia periodo de 5 segundos para
arranque del piloto de ignición
Cierre damper del
ventilador al mínimo
Y
Termina tiempo
de encendido
A otros pilotos
de encendido
Válvula combustible
de ignición cerradaIgnición piloto
Válvula de combustible
de ignición abierta
Continua
Continua
Detección
llama piloto?
No
4 seg.
Si

ARRANCADA DE CALDERA ACUATUBULAR
Ignición
piloto
Y
Intento arranque
quemador
Estable bajo flujo
de combustible para mínima
energía al piloto
Requisitos de arranque
del quemador
Posición flujo mínimo
en válvula de combustible
del quemador
Abierta válvula
combustible
del quemador
Fin tiempo de intento
encendido quemador
Quemador en servicio
Y
SiDetección
llama quema-
dor?
Falla encendido
quemador
principal
No
Encendido
quemador
principal
Estable flujo
de combustible mínimo
en quemador
A otros
quemadores
Verificar causa

PROTECCIÓN DE EQUIPOS
EN ESTADO NO OPERACIONAL
(PROTECCIÓN STANBY)
PROTECCIÓN DE EQUIPOS
(PROTECCIÓN STANBY)
CUANDO LOS EQUIPOS QUEDAN EN ESTADO
NO OPERACIONAL,SE CREA UNA INTERFASE
LIQUIDO-GAS QUE INICIA UN PROCESO DE
INTERCAMBIO DEL OXIGENO CON LAS SUPER-
FICIES METÁLICAS DE LOS EQUIPOS, CAU-
SANDO UNA DEGRADACIÓN DEL METAL A SU
ESTADO ORIGINAL DENOMINADO CORROSIÓN
1

PROTECCIÓN DE CALDERAS
ES ESENCIAL CONTROLAR LA CORROSIÓN EN LAS
CALDERAS DURANTE PERIÓDOS EN QUE ESTAS
NO ESTAN EN USO
DOS RAZONES PRINCIPALES:
1. PÉRDIDA DE VIDA DE SERVICIO
2. PÉRDIDA DE EFICIENCIA
1. PÉRDIDA DE VIDA DE SERVICIO
2. PÉRDIDA DE EFICIENCIA
2

HISTORIA
HAY UNA ESTRECHA RELACIÓN ENTRE:
• FUGA Y FALLA EN LOS TUBOS DE LA CALDERA
• PROCEDIMIENTOS DE LIMPIEZA PREOPERACIONAL
• PRÁCTICAS DE PROTECCIÓN NO-OPERACIONAL
APLICACIÓN EFECTIVA A LAS MEDIDAS DEL CONTROL DE LA CORROSIÓN
DURANTE ARRANCADAS Y APAGADAS, JUNTO CON LOS CONTROLES DE
CORROSIÓN DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL
3

1. PÉRDIDA DE VIDA DE SERVICIO1. PÉRDIDA DE VIDA DE SERVICIO
DURANTE EL ATAQUE CORROSIVO
HAY PÉRDIDA DE METAL DE LAS
SUPERFICIES DE LA CALDERA
PRODUCTOS DE LA CORROSIÓN
• HIERRO (CALDERA Y EQUIPO AUXILIAR)
• COBRE (SISTEMAS AUXILIARES PRECALDERA)
LOS ÓXIDOS SE DEPOSITAN EN LAS SUPERFICIES
CALIENTES DE LA CALDERA, PRODUCIENDO ATA-
QUE CORROSIVO RECALENTANDO LOS TUBOS DE
LA CALDERA Y PERDIENDO EFICIENCIA
2. PÉRDIDA DE EFICIENCIA2. PÉRDIDA DE EFICIENCIA
4

FACTORES CLAVES RESPONSABLES
DE LA CORROSIÓN
• AGUA
• OXÍGENO
• pH
• Interfase gas -líquido
ELIMINANDO:
AIRE O HUMEDAD PREVIENE
APRECIABLEMENTE LA CORROSIÓN
DISPOSICIÓN SECA
T°
ELIMINANDO:
OXÍGENO Y MANTENIENDO
UN ALTO pH
NITROGENO DESPLAZA EL AIRE
DISPOSICIÓN HÚMEDA 5

CUÁL DISPOSICIÓN ELEGIR ?
DISPOSICIÓN SECA DISPOSICIÓN HÚMEDA
?
• DURACIÓN DEL PERÍODO DE PARADA
• GRADO DE DISPONIBILIDAD REQUERIDO
6

DISPOSICIÓN HÚMEDA
PARA PARADAS EN EL
CORTO PLAZO
DISPOSICIÓN HÚMEDA
PARA PARADAS EN EL
CORTO PLAZO
Para paradas de duración de mas de un mes o menores
y en situaciones que requieren disponibilidad inmediata,
se recomienda utilizar el método de disposición húmeda
ESTE SISTEMA DUAL UTILIZA
EL MECANISMO DE EXCLUSIÓN
DEL OXÍGENO Y EL MANTENI-
MIENTO DE UN ALTO pH, ASE-
GURANDO MÍNIMA CORROSIÓN
8

DISPOSICIÓN HÚMEDA EN CALDERAS
Línea
purga
BFW,
INH. CORR.
DESAIREADOR
CONDENSADO
TRW
QUÍMICOS
• Control de oxígeno
• Control de pH
Calderas medianas
y pequeñas
Calderas grandes
Soda: 11 pH
Sulfito Na: 100 ppm
Amoniaco, aminas: 9.5 a 10.5 pH
Hidrazina: 200 ppm
• Control de oxígeno
• Control de pH
CALDERA
Variable
Tamaño
9

DISPOSICIÓN HÚMEDA EN SOBRECALENTADORES
CALDERA
La misma disposición húmeda de la caldera, debe
usarse para el sobrecalentador con una notable ex-
cepción:
sobrecalentadores no drenables
No usar soda caústica, ni sulfito de sodio
En reserva húmeda para sobrecalentadores no dre-
nables, los inhibidores químicos recomendados son:
hidrazina y amoniaco o amina neutralizante (morf. &
cicloh.) en el condensado o agua desmineralizada.
Esto asegura que ningún depósito ha de formarse en
su interior.
Puede utilizarse también nitrógeno para la interfase
entre caliente y frio.
TRATAMIENTO VOLÁTIL
!Precaución¡
El sobrecalentador debe
inundarse antes que este
alcance la presión atmos-
férica.
10

DISPOSICIÓN HÚMEDA EN TURBINAS
LOS DEPÓSITOS EN LAS TURBINAS SON PRIN-
CIPALMENTE LOS CLORUROS, LOS CUALES AU-
MENTAN ENORMEMENTE LA CORROSIÓN EN LAS
PARTES INTERNAS DURANTE LA PARADA.
CUANDO UNA TURBINA DEBE PONERSE FUERA DE
SERVICIO, DEBE MANTENERSE COMPLETAMENTE
SECA ASI:
a) AJUSTE LA VÁLVULA DE BLOQUE EN LA LÍNEA
DE ENTRADA DEL VAPOR DE ADMISIÓN.
b) INSTALE UNA VÁLVULA DE BLOQUE CON UN
DRENAJE ENTRE ELLAS.
c) INYECTE AIRE CALIENTE O AIRE SECO DE INS-
TRUMENTOS DENTRO DE LA TURBINA.
d) SIGA INSTRUCCIONES DEL FABRICANTE PARA
PROCEDIMIENTO DE FUERA DE SERVICIO.
CA
AIRE CALIENTE O SECO
11

DISPOSICIÓN HÚMEDA EN CALENTADORES DE AGUA
LOS CALENTADORES DE AGUA POR LO GENERAL ESTAN CONSTRUIDOS POR A-
LEACIONES DE COBRE Y NIQUEL EN TUBOS. EL PROBLEMA DE LA CORROSIÓN
SE NOTA ESPECIALMENTE EN LOS CALENTADORES CICLICOS QUE FUERA DE
SERVICIO, PRODUCEN LA CORROSIÓN DENOMINADA EXFOLIACIÓN.
CONSISTE DE INCRUSTACIONES O DESCASCARAMIENTO EN FORMA DE ESCAMAS
SOBRE LA SUPERFICIE DE METAL O CAPAS DE METAL CORROIDO.
OCURRE EN LOS QUE OPERAN INTERMITENTEMENTE Y NO EN LOS QUE OPERAN
CONTINUAMENTE.
LA EXFOLIACIÓN OCURRE EN DOS TIPOS DE ALEACIONES DE COBRE-NIQUEL:
Cu – Ni (70 – 30) ( Mas susceptible) y
Cu – Ni (80 – 2) ( Menos usado)
El aire que ingresa al calentador de agua de alimentación sobre el lado carcasa durante el ciclo
de apagada, es la causa primaria de la exfoliación.
12

EXFOLIACIÓN POR CORROSIÓN EN CALENTADORES
LA CORROSIÓN POR EXFOLIACIÓN PUEDE CONTROLARSE:
A) Cubrir con un gas inerte o vapor sin oxígeno, la fuente del problema.
Debido a que el aire entra al sistema durante la sacada de servicio del calentador,
como única fuente de oxígeno, la turbina, las líneas de conducción y las carcasas
de los calentadores de agua, estos deben presionarse con nitrógeno entre 15 y 25
psig, sin embargo, en muchas plantas de potencia, utilizan para cubrir el mismo
vapor como suministro mas práctico y barato.
B) Inyección directa de octadecilamina, como amina fílmica inhibidora de corrosión,
dentro de la carcasa del calentador de BFW, ha reportado proteger los tubos Ni Cu.
13

DISPOSICIÓN SECA
PARA PARADAS EN EL
LARGO PLAZO
DISPOSICIÓN SECA
PARA PARADAS EN EL
LARGO PLAZO
Para paradas de duración mayores a un mes y en situa-
ciones donde el equipo este sujeto a congelamiento por
efectos del clima, se recomienda la técnica de DISPOSI-
CIÓN EN SECO.
ESTA TÉCNICA CAE EN DOS CATEGORÍAS GENERALES:
• ABIERTA Y
• CERRADA
14

DISPOSICIÓN SECA Y ABIERTADISPOSICIÓN SECA Y ABIERTA
El objetivo de la disponibilidad en seco de un equipo en
condidición no operacional, es la eliminación de cualquier
traza de humedad. Así, un prolongado tiempo fuera de ser-
vicio del equipo, no producirá corrosión significativa en su
parte interna.
EL AIRE EN CONTACTO CON LA HUMEDAD ES EXTREMADAMENTE CORROSIVO
LO QUE DEBE EVITARSE ENTRADA DE AGUA DENTRO DEL EQUIPO O LA SUDO-
RACIÓN DE LAS PAREDES DEL MISMO.
15

CALDERACALDERA
LA CALDERA DEBE SER DRENADA TOTALMENTE Y REALIZAR
UNA LIMPIEZA GENERAL, TANTO DEL LADO FUEGO COMO DEL
LADO AGUA E INSPECCIONADA.
16
CALDERA
LAS SUPERFICIES INTERNAS DEBEN SECARSE CIRCULANDO
AIRE CALIENTE CON UN SOPLADOR O ALGÚN DISPOSITIVO DE
CALENTAMIENTO.
DISPOSICIÓN ABIERTA Y SECADISPOSICIÓN ABIERTA Y SECA
BOMBILLAS INCANDESCENTES O RESISTENCIAS DE CALENTAMIENTO EN LOS TAMBORES O
DENTRO DEL HORNO, SON BUENAS PRÁCTICAS DE SECAMIENTO INICIAL.
EN GENERAL TODAS LAS ABERTURAS DEBEN DEJARSE ABIERTAS A AMBOS LADOS PARA PERMITIR LIBRE
FLUJO DE AIRE(ORIFICIOS DE MANOS, DE HOMBRE, PUERTAS DE HORNOS Y DAMPERS DE CHIMENEA)
ES IMPORTANTE QUE DURANTE EL PROCESO DE DISPONIBILIDAD, LA CALDERA SEA INSPECCIONADA PARA
VER SI EXISTE CONDENSACIÓN, LO CUAL, SI EXISTE, DEBE REMOVERSE POR CALENTAMIENTO DE LAS SU-
PERFICIES HÚMEDAS CON LOS MÉTODOS MENCIONADOS ANTERIORMENTE.
Las líneas de agua y vapor, deben desconectarse para evitar fugas hacia su interior.

CALDERACALDERA
LA CALDERA DEBE SER DRENADA TOTALMENTE Y REALIZAR
UNA LIMPIEZA GENERAL, TANTO DEL LADO FUEGO COMO DEL
LADO AGUA E INSPECCIONADA.
17
CALDERA
LAS SUPERFICIES INTERNAS DEBEN SECARSE Y SELLARSE
HERMÉTICAMENTE PARA EVITAR LA ENTRADA DE AIRE.
DISPOSICIÓN CERRADA Y SECADISPOSICIÓN CERRADA Y SECA
SE PRESENTAN ALGUNOS PROBLEMAS:
• EL MANTENIMIENTO HERMÉTICO DE TODOS LOS SELLOS EN LAS ABERTURAS.
• SI EL DESECANTE APLICADO PARA ABSORCIÓN DE LA HUMEDAD, SE ENCOSTRA
O SU CAPACIDAD SE GASTA EN UN TIEMPO RAZONABLE, DEBE RENOVARSE.
• DEBE VERIFICARSE QUE CUALQUIER VÁLVULA DE NO RETORNO ESTÉ HACIENDO
SELLO HERMETICO PARA EL CONTROL DE HUMEDAD
ESTE TIPO DE ALMACENAMIENTO EN SECO ES MUY ÚTIL, CUANDO LA ATMÓSFERA DE LA PLAN-
TA CONTIENE HUMOS CORROSIVOS O POLVOS ABRASIVOS QUE PODRÍAN ENTRAR DENTRO DE LA
CALDERA. TAMBÍEN ES ÚTIL EN ÁREAS COSTERAS DE ALTA HUMEDAD.

18
CALDERA
PRODUCTOS SECANTESPRODUCTOS SECANTES
Los materiales desecantes, los agentes de secado químicos y porozos
deben adicionarse dentro de la caldera a modo de secar la humedad
y vapor de agua dentro de las superficies internas y controlar la hume-
dad relativa.
Por cada 30 pies cúbicos de caldera o 225 galones, se aplican
2 libras de cal o 5 de silica gel. Típicamente se usa 2.5 a 3 ve-
ces mas de sílica que de cal, sin embargo la sílica puede fácil-
mente regenerarse por simple calentamiento y es fácil y segu-
ra su manipulación que un compuesto alcalino.
Algunos materiales desecantes utilizados, son:
• Silica Gel
• Óxido de calcio o cal rápida, CaO
• Alúmina activada o bauxita
Cantidades recomendadas SILICA GEL
Tiene una alta capacidad de absor-
ción y puede recuperarse por calen-
tamiento en un horno ventilado por
2 a 4 horas a una temperatura entre
325 y 350°F, o para bajas temperatu-
ras, por ejemplo 250°F, 16 horas

ALUMINA ACTIVADA O BAUXITA (75 % Al2O3), PUEDE SER TAMBÍEN ACTIVADA,
PERO ES MENOS EFICIENTE EN LA ABSORCIÓN DE AGUA.
• LA SILICA ABSORBE 30 % DE SU PESO EN AGUA.
• LA BAUXITA ACTIVADA, DEL 4 AL 20 % EN AGUA.
LA SILICA ES PREFERIDA POR SU CAPACIDAD DE COLOREARSE EN PRESENCIA DE
HUMEDAD.
CAMBIA DE COLOR ROSA PÁLIDO A AZUL COBALTO CUANDO EL GEL ESTÁ SATU-
RADO DE HUMEDAD.
LA CAL, SIN EMBARGO, ES UNA SOLUCIÓN ECONÓMICA.
19
PRODUCTOS SECANTESPRODUCTOS SECANTES

Econo-
mizador
∆
∆
˚ PI
Válvula de seguridad
ajustada para 50 a 100 psi
Sobrecalentador
primario
Sobrecalentador
secundario
Venteo del
tambor de vapor
Caldera
Solución húmeda
para almacenamiento
(volátil)
Botellas de
nitrógeno
Regulador
para 5 psig
Válvula
“cheque”
Válvula
de parada
DISPOSICIÓN DE CALDERA CON MANTO DE NITROGENO
Método para limitar la entrada de aire a la
caldera, cuando se requiere un largo plazo
fuera de servicio.
Todos los drenajes bajos, deben usarse para
evacuar los condensados de la caldera.
Se usa nitrógeno con 5 psig para el manto de
gas inerte.
Se requiere atención para inspeccionar este
sistema asegurándose de la purga del gas
de los cabezales y tambores.

20
PREPARACIÓN PARA LA DISPOSICIÓN EN SECOPREPARACIÓN PARA LA DISPOSICIÓN EN SECO
CALDERA
1. LUEGO DE APAGADA DE LA CALDERA
2. DRENADA TOTAL
3. SECAR USANDO SOPLADORES
4. APLICAR EL DESECANTE EN BANDEJAS, LAS
CUALES SE DISTRIBUYEN EN LOS TAMBORES
Y EN LAS PARTES ALTAS DE LOS DUCTOS DE
GASES DE LA CALDERA.
5. LOS ORIFICIOS DE ENTRADA DEBEN SELLAR-
SE PARA BLOQUEAR LAS ENTRADAS DE AIRE.
6. SELLAR TODAS LAS LÍNEAS DE AGUA Y VAPOR
HERMÉTICAMENTE.
7. LOS DESECANTES DEBEN INSPECCIONARSE
CADA 6 A 8 SEMANAS PARA VERIFICAR SU ES-
TADO.
GENERALIDAD

CALDERA
21
PREPARACIÓN DEL SOBRECALENTADOR EN SECOPREPARACIÓN DEL SOBRECALENTADOR EN SECO
LOS SOBRECALENTADORES NO DRENABLES, DEBEN SECARSE HACIÉNDO
PASAR CORRIENTES DE AIRE CALIENTE A TRAVÉS DE
LOS TUBOS INDIVIDUALMENTE.
SI ES POSIBLE PUEDEN INSTALARSE CALENTADORES
ELECTRICOS DENTRO Y FUERA DE LOS SOBRECALEN-
DORES. EL MANTENIMIENTO DE SU NORMAL OPERA-
CIÓN ES EL ASEGURAMIENTO DEL CONTROL DE CO-
RROSIÓN EN LAS PARTES DE LA CALDERA.
SI OCURRE DESCASCARAMIENTO EN LA PARTE EXTERNA
DE LOS TUBOS, DEBE ADICIONARSE MAS CALENTADORES
PARA EL CONTROL DEL PUNTO DE ROCÍO EN ESAS ZONAS.
LOS SOBRCALENTADORES TAMBÍEN DEBEN TENER UN MANEJO SIMILAR EN
EL CONTROL DE LA HUMEDAD.
EL CONDENSADO QUE SE ALMACENA EN LAS U´s CAUSAN UN RÁPIDO ATAQUE

CALDERA
OTROS MÉTODOS COMPLEMENTARIOS EN SECOOTROS MÉTODOS COMPLEMENTARIOS EN SECO
OTRA TÉCNICA DE DISPONIBILIDAD EN SECO, CONSISTE
DE SELLAR COMPLETAMENTE LOS DRENAJES DE LA
CALDERA Y APLICAR NITRÓGENO MANTENIENDO UNA
PRESIÓN DE DE 3 A 5 PSIG. ESTE DESPLAZA EL AIRE Y
MANTIENE UNA ATMÓSFERA INERTE.
TAMBÍEN PUEDE HACERSE CON VAPOR ENTRE 3 Y 15 PSIG. LAS TRAMPAS DEBEN
HABILITARSE PARA REMOVER EL CONDENSADO.
TAMBÍEN SE DEBEN INSTALAR VENTEOS PARA LOS NO-CONDENSABLES EN LOS
PUNTOS MUERTOS DE LA CALDERA.
TODOS LOS DAMPERS Y ABERTURAS DEL HORNO DEBEN CERRARSE HERMÉTICA-
MENTE. ESTE MÉTODO TIENE LA VENTAJA DE MANTENER CALIENTE PREVINIENDO
CONDENSACIÓN Y CORROSIÓN EN EL LADO FUEGO.
22

REGLAS DE SEGURIDAD DE CALDERAS
NUNCA
.....falle en anticiparse a una emergencia. No espere a que algo pase para comenzar a planear
.....comience a trabajar en una planta sin seguir antes cada línea de tubería y aprenda la localización y propósito
de cada válvula
.....deje una válvula de purga desatendida cuando la caldera esté bajo presión o tiene fuegos. Opere seguro, la
memoria puede fallar
.....permita que sedimento se acumule en los LG o conexiones de columnas de agua. Un falso nivel puede jugarle
una mala pasada
.....dé ordenes verbales para operaciones importantes, ni reporte las mismas en forma verbal. Registrelas. Haga
algo para respaldarse cuando lo requiera.
.....encienda una caldera sin haber verificado su nivel de agua y chequear todas sus válvulas. Muchas veces han
ocurrido fallas por no haber revisado antes.
.....abra una válvula rapidamente bajo presión. El cambio repentino en presión puede producir "martilleo de a-
gua" que puede hacer fallar la tubería
.....ponga una caldera en línea, hasta que al menos haya unas pocas libras de presión diferencial. La caldera
puede producir esfuerzos innecesarios y dañínos para su estructura
.... ponga una caldera en línea hasta no probar las válvulas de seguridad. Una caldera con su válvula de segurI-
dad atascada, esta cercana a fallar. Es como jugar con dinamita
....incremente el ajuste de la válvula de seguridad sin autorización. Serios accidentes han ocurrido por no obser-
var esto
....cambie los ajustes de una válvula por encima del 10 %. La operación apropiada depende del resorte correcto
....ajuste una tuerca, un tornillo o una rosca de un tubo, bajo presión de vapor o de aire. Han ocurrido muertos
por esta razón. Tampoco nunca los golpee
....permita que personal entre a una caldera sin las medidas apropiadas

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