Rompieron Tubos en la Caldera…! El Problema está en el Agua!

Cuando en una caldera ocurre una falla, vale la pena analizar a lo interno de nuestro sistema de generación de vapor, es decir, nuestra caldera, procedimientos de operación, formación de nuestros operadores y mantenedores, los equipos auxiliares, entre otros, y analizar en qué condición está y cómo está afectando la condición de integridad, confiabilidad y seguridad de la caldera misma.

Para la mayoría de los usuarios de caldera y para muchos autores, la primera causa de los daños y fallas en las calderas se debe a la calidad del agua, sin analizar que hay condiciones operacionales como:

1. El nivel de agua, Si el nivel de agua supera el Nivel Normal de Agua establecido por el diseñador, podemos observar que:

• Desde la parte superior del nivel, podrán fácilmente ser arrastradas gotas…o grandes cantidades de agua y sólidos si se llega a formar espuma. Esta condición generará ensuciamiento interno de los sobre-calentadores, de los intercambiadores de calor y/o asientos de válvulas

2. La incidencia de llamas contra las superficies de intercambio, ya que cuando ésto ocurre, dentro de los tubos habrá una mayor tasa de secamiento y los sólidos disueltos y/o suspendidos quedarán adheridos a la superficie de intercambio, por lo tanto se acelerará el sobrecalentamiento del material de los tubos.
3. Taponamiento de los pasos de gases por cenizas o taponamientos mecánicos para corregir fugas en los tubos. Esta condición hará que mayor cantidad de gases (calor) pasará por los tubos que tienen libertad de paso y habrá más evaporación e incrustaciones, con el consiguiente sobrecalentamiento.    

4. Una mala circulación, operación a baja carga,

Cuando la caldera opera a bajas cargas, no a su carga nominal, normalmente la circulación del agua y mezcla agua-vapor no logra su velocidad de circulación. Esto causa que:

• Los químicos que se dosifican en el tratamiento interno no se homogeniza y se tendrá al interior de la caldera diferentes condiciones de protección. Cerca de los puntos de dosificación podrán haber muy altas concentraciones de los químicos y llegar a tener ataques por esta condición.

Con relación al Control Químico….Si los análisis químicos del agua – los controles de su calidad, se hacen un par de veces a la semana, como ocurre en muchas calderas industriales pequeñas…pues no se llegará a observar este tipo de variaciones de las concentraciones…y “todo estará bien”

• Si la carga es muy baja y por ende, la circulación muy baja, se podría dar la precipitación de los sólidos en suspensión e incluso separación de las fases agua-vapor / agua-espuma y dejar expuesta la superficie de intercambio de calor a condiciones de sobrecalentamiento.
• En el caso de calderas pirotubulares, cuando se trabaja a bajas cargas, además de la baja circulación, el quemador estará operando a bajo fuego, la llama estará incidiendo en la parte superior del hogar, en donde además habrá importante cantidad de lodos depositados…si realmente la calidad del tratamiento de agua no es buena! Bajo esta

5. Representatividad de las Muestras de Agua-Vapor. Por otro lado, ¿está usted seguro que la purga de superficie o purga continua de la caldera realmente tiene la capacidad de captar los sólidos en suspensión? ¿Es una tubería perforada a lo largo de la caldera…o es sólo un orificio?

La toma de la purga – muestra de agua de la caldera tiene que ser una línea perforada que tome muestra o purgue agua de toda la caldera, nunca un orificio que capte sólo un punto de esta.

6. Procedimientos de arranques y paradas. Si no se cumple con la curva o procedimiento de arranque de la caldera, de acuerdo con las instrucciones del fabricante…arranques rápidos, porque tenemos que tener la caldera generando lo antes posible!

• No se le dará al agua la oportunidad de circular y enfriar las superficies de intercambio,
• Se generarán burbujas de vapor, que no se desprenderán y formarán barreras de vapor que podrán sobrecalentarse en la superficie y la temperatura máxima permitida para el material de los tubos, será excedida.
• En el caso de los sobre-calentadores, ellos superarán las temperaturas máximas permitidas para los materiales, sin que la caldera llegue a generar el vapor necesario para enfriarlos.

7. Procedimientos de enfriamiento rápido o de vaciado con la caldera aún caliente

• Seguir procedimientos de enfriamiento rápido además de los daños que ésto genera sobre el sistema de refractarios, también afectará las uniones o expandido entre tubos y placas o domos y a corto plazo causarán fugas en dichas uniones
• Si la caldera se vacía aún caliente, los sólidos que pueden estar en suspensión se adherirán a las superficies de intercambio, se incrustarán y finalmente acelerarán el sobrecalentamiento del material de los tubos

8. Periodos de la caldera fuera de servicio sin cumplir un procedimiento de preservación. Las calderas bajo nuestra supervisión son acondicionadas para los periodos en que están fuera de servicio ya sea en húmedo o secas, con el fin de garantizar que no se darán procesos de corrosión por el ingreso de aire al despresurizarla.

En Conclusión: Todo lo planteado aquí, más algunas otras condiciones, sumados, dan como resultado daños que aparentemente se deben a una pobre calidad del agua en la caldera. Esto por supuesto a sabiendas que ciertamente hay instalaciones donde no se tiene los cuidados mínimos necesarios de la calidad del agua de las calderas!