Exposicion de Calderas

INTEGRANTES:

MANTENIMIENTO Y MONTAJES

TABLA DE CONTENIDO

1. Definiciones2. Componentes de las Calderas3. Características de las Calderas4. Sistemas que componen la

calderas Acuotubulares5. Operación de las Calderas6. Tratamiento del agua7. Consideraciones Importantes en

el Mantenimiento8. Mecanismos de Daño9. Plan de Mantenimiento

Mantenimiento de calderas

CALDERA: Recipiente sometido a presión,

producto del vapor generado por

el calentamiento de un fluido,

cuya generación de calor es

interna . El propósito principal de

una caldera es producir

vapor a presiones y/o

temperaturas superiores a

la atmósfera

DEFINICIÓN Mantenimiento de calderas

COMPONENTES DE LA CALDERAMantenimiento de calderas

Casco o domo Hogar ó Caja de fuego

Instrumentación

Registros Mamparas

Sobrecalentadores Chimenea Economizadores

Quemadores Precalentadores de aire

Sopladores de hollín

Precalentadores de agua

Sistema de tiro

CLASIFICACION DE LAS CALDERAS


Según la posición de los gases calientes y el agua

Calderas Acuotubulares Calderas Pirotubulares

En estas calderas los gases de combustión circulan por la parte externa de los tubos, mientras que por su interior lo hace el agua.

CALDERAS ACUOTUBULARESMantenimiento de calderas

La producción del vapor de agua depende de la

correspondencia que exista entre la presión

y la temperatura.

COMPONENTESMantenimiento de calderas

VENTAJAS

• El vapor que produce una caldera de tubos de agua es un vapor seco, por lo que en los sistemas de transmisión de calor existe un mayor aprovechamiento.

• Pueden ser puestas en marcha rápidamente.

• Son pequeñas y eficientes.

• Trabajan a 30 atm o más.

INCONVENIENTES Mayor costoDebe ser alimentadas con agua de gran pureza


Las flamas y los productos de combustión pasan a través de los tubos. El agua calentada u otro medio rodea el hogar y los haces de tubos; las calderas Pirotubulares incluyen un casco que contiene el agua y el espacio vapor. Dentro del casco están las placas que soportan los tubos.


CALDERAS PIROTUBULARES

COMPONENTESMantenimiento de calderas

VENTAJAS• Menor costo inicial debido a su simplicidad de diseño.

•Mayor flexibilidad de operación. •Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación.

• El vapor húmedo producido por este tipo de calderas contiene un porcentaje muy alto de agua, lo cual actúa en las paredes de transmisión como aislante, aumentando el consumo de vapor hasta en un 20%.

INCONVENIENTESMayor tamaño y peso. Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento.No son empleables para altas presiones.


SISTEMAS QUE COMPONEN LA SISTEMAS QUE COMPONEN LA CALDERACALDERA

Sistema eléctrico:

- Sistema de control y seguridad. Programa las funciones de la

caldera. Verifica la secuencia lógica

programada de los procesos de operación y encendido.

- Relay auxiliar de nivel. Dispositivo auxiliar de bajo

nivel.

- Contactor del motor del ventilador y de la bomba de alimentación.

Encienden y apagan estos dispositivos.

- Selector del control de combustión.

- Control de alimentación del agua.

- Interruptor general de la caldera.

- Lámparas indicadoras.


Sistema de vaporización del agua:

Cámara hermética e intercambiador de calor. Quemador.

Sistema de agua de alimentación:

Bomba de alimentación. Sistemas de tratamiento de agua.

Sistema de combustible:

Sistema principal de combustible. Regulador. Válvula de cierre. Contador. Interruptor de presión. Válvula principal de combustible.


OPERACION

ARRANQUE

1. Examinar las tuberías de: purga, vapor y agua de alimentación.

2. Se debe verificar el nivel, los vidrios del nivel y los controles.

3. Poner en marcha los equipos eléctricos como motores, bombas, sopladores.

4. Verificar válvulas de control, enclavamientos y válvulas limitadoras.


DURANTE EL CALENTAMIENTO

1. Revisar que en el hogar haya una atmósfera rica

en aire.

2. Verificar la expansión de la cubierta metálica.

3. Los equipos y la tubería no deberán estar

sometidos a esfuerzos sino libres para dilatar

4. Revisar el sistema de combustión


Llenado de la caldera:

1. Abra los respiradores para que salga el aire desalojado por el agua.

1. La caldera debe llenarse preferiblemente con agua desmineralizada, desaireada y caliente.

1. Deben actuarse las válvulas de purga de la columna de nivel de agua, y verificar la alarma de bajo nivel.


1. Es importante vaciar la caldera una vez se saque de

línea, cuando todavía tenga presión, con el fin de eliminar los lodos acumulados.

2. No debe alimentarse agua fría puesto que este choque térmico producirá un ataque directo a la solidez de las uniones expandidas.

3. No hay que esperar mucho tiempo para sacar los lodos, pues estos tienden a secarse y endurecerse. De ser necesario la caldera debe llenarse y vaciarse nuevamente hasta garantizar que su limpieza es total.

En Cuanto al Vaciado de la Caldera::

TRATAMIENTO DEL AGUA.

OBJETIVOS

1. Impedir la formación de depósitos (incrustaciones) en las superficies de transferencia de calor.

2. Proteger contra la corrosión las superficies metálicas del sistema.

3. Garantizar la pureza requerida del vapor producido.

4. Evitar la formación de espumas y ebullición irregular.

PARÁMETROS DE CONTROL

1. Dureza.

2. Valor del ph.

3. Alcalinidad.

4. Concentración de sulfatos.


TRATAMIENTO

1. Externo: Antes de que entre a la caldera. Reducir o eliminar sustancias químicas, gases o sólidos.

2. Internos: Agua de la caldera, vapor o condensado, con productos químicos correctivos.

3. Purgado-Control


PROBLEMAS

Los depósitos: Incrustaciones, precipitados, o sustancias químicas precipitadas previamente en forma de lodo.

Corrosión Arrastres desde la

caldera hacia el sistema de vapor : Efecto mecánico.

CONSIDERACIONES IMPORTANTES EN EL MANTENIMIENTO

• Dado su carácter peligroso debido al riesgo de explosión, los mismos requieren de diversas medidas de protección a fin de evitar contingencias no deseadas.

• La fabricación de estos equipos deben seguir diversas normas: IRAM, ASME, ASTM Y DIM.

•En un sistema nuevo no deben instalarse controles previamente usados. Instale siempre controles nuevos en una nueva caldera o sistema.

•El tipo de tratamiento de agua puede disminuir la vida del producto. En tales casos, los componentes deben ser sustituidos más frecuentemente.


Sobrepresión excesiva

Incendio por falta de agua :

Si la energía entregada a la caldera excede lo que

ella puede absorber.

Si el nivel de agua interno cae demasiado, la caldera se puede quemar debido a que una caldera de vapor necesita agua para refrescar las superficies del metal, sin un nivel correcto de agua el calor se acumulara rápidamente.

PRECAUCIONES

Enviar una señal para apagar el quemador si el agua desciende por debajo del limite determinado.


FALLAS MÁS COMUNES


SINTOMA POSIBLE CAUSA ACCION CORRECTIVA

El ventilador y el quemador no arrancan.

Bajo nivel de agua. Mirar procedimiento: condiciones de bajo nivel de agua.

Falla en el suministro de energía eléctrica.

Verificar la posición de los interruptores principales, interruptores y fusibles. Repararlos o cambiarlos según el caso.

Interruptor de control manual defectuoso, o en posición “OFF”.

Asegúrese que el interruptor manual este en la posición “ON”. Verificar su estado y repararlo o cambiarlo según el caso.

Controles de operación o controles de condiciones limite defectuosos o desajustados (control de presión, “aguastat”, “thermostat”.

Verificar que existan buenos contactos, ajustarlos si es necesario, repararlos o reemplazarlos, según el caso.

Fusibles defectuosos en el gabinete de la caldera

Reemplazar los fusibles.

CAZAFALLASMantenimiento de calderas



Voltaje demasiado alto o demasiado bajo.

Asegúrese de que el voltaje sea el correcto en los terminales en el gabinete de control de la caldera; verificar voltaje en la línea principal, llamar a la compañía de energía eléctrica si es el caso. Instalar un estabilizador

Los térmicos de los motores del ventilador o del compresor se salta.

Verificar el voltaje, los fusibles y determinar las razones por las cuales existe sobrecarga tales como: tensión de correas, fallas mecánicas, etc. Reparar o reemplazar los elementos defectuosos.

Contactos eléctricos defectuosos.

Verificar y ajustar todos los contactos eléctricos.

Los mecanismos de modulación de fuego alto y bajo no se encuentran en la posición de fuego bajo.

Asegúrese que todos los mecanismos y el motor que los acciona no han sufrido daño. Chequear la posición del interruptor de arranque con fuego bajo.




Controles de seguridad y regulación defectuosa o desajustados

Determinar las causas por las cuales el control no esta cumpliendo sus funciones y ajustarlo, repararlo o cambiarlo según el caso.

Control principal de combustión en posición “OFF” o defectuoso.

Cerrar el circuito de control, chequear los contactos “RELES” y tubos; reparar o cambiar las partes defectuosas.


FALLA EN EL ENCENDIDO


El ventilador y el quemador arrancan pero no se inicia la llama principal.

Chispa de ignición defectuosa. Ajustar en forma adecuada la distancia del electrodo a la masa para que salte la chispa. Remover el carbón y limpiar el aislamiento de porcelana; verificar el transformador. Chequear cables y alambres buscando interrupciones en el circuito.

No hay flujo de gas, o su presión es baja

Verificar la presión de suministro de gas, asegurarse de que todas las válvulas de gas estén abiertas. Verificar el interruptor de bloqueo de gas, si existe.

Válvula solenoide de gas defectuosa.

Rectificar el funcionamiento de la válvula. Verificar las conexiones eléctricas buscando interrupciones en el circuito. Limpiar la válvula.

Control de combustión defectuoso.

Comprobar los contactos del control, relés, tubos y efectividad de las conexiones.

Suministro inadecuado de aire de encendido.

Verificar la regulación de aire de encendido; limpiar los conductos de aire, tubos, etc.



El ventilador y el quemador arrancan pero no se inicia la llama principal

(Para sistemas con detección electrónica de ignición únicamente)

Limpiar el sistema de detección de llama de ignición, verificar su posición, chequear su funcionamiento.

Fallas en el suministro principal de combustible.

Chequear el suministro de energía eléctrica a la válvula solenoide principal en la línea de combustible. Asegurarse de que todas las válvulas en la línea de combustible están abiertas. Verificar los contactos o “RELES” en el control principal de combustión. Chequear el sistema de suministro de combustible.

El ventilador y el quemador arrancan pero no se inicia la llama principal

Temperatura o presión inadecuadas en el combustible o controles de regulación desajustados o defectuosos.

Verificar todos los controles de presión y temperatura en la línea de combustible.

Dosificación incorrecta de aire primario y secundario.

Comprobar el suministro de aire primario y secundario, verificar la posición del mecanismo del sistema de modulación o del sistema de fuego alto y bajo.


FALLA LA LLAMA PRINCIPAL DURANTE EL ARRANQUE


Se enciende la llama principal pero falla luego de un periodo que puede ir desde unos pocos segundos hasta algo mas que un minuto.

Ajuste defectuoso del suministro de aire o combustible.

Comprobar el suministro de aire primario y secundario. Verificar el suministro de combustible. chequear el estado del sistema de modulación de combustión o de fuego alto y bajo. Verificar el sistema de control de flujo y verificar el estado de limpieza de las válvulas , filtros y reguladores de presión.

Control de combustión defectuoso.

Inspeccionar el control de combustión, asegurándose que los contactos estén ajustados, de la buena operación del “RELE” y de la limpieza del conjunto. Si se usa un control de seguridad electrónico, verificar el sistema de detección de llama en cuanto a posición y limpieza.


FALLA DURANTE LA OPERACION


La caldera se apaga existiendo condiciones normales de operación

Combustión pobre o inadecuada. Comprobar la dosificación de aire y combustible, y los mecanismos del sistema modular si existe; verificar presión y temperatura del combustible. Observar si el suministro de combustible es constante y correcto.

Condiciones de bajo nivel de agua

Asegurarse de que el nivel de agua llega al punto normal en el vidrio. Verificar completamente el sistema de alimentación de agua y los controles de nivel. Si el nivel de agua fluctúa en forma indebida, verificar el tratamiento del agua.

Falla en el suministro de energía eléctrica.

Chequear los interruptores de la línea, los fusibles e interruptores. Observar si existen fluctuaciones de voltaje. Determinar si existen interrupciones en los cables eléctricos ocasionados por vibraciones o calentamiento. Verificar todas las terminales y conexiones eléctricas.

El arranque de los motores ocasiona sobrecarga que saltan los interruptores a la posición “OFF”

Verificar si existen variaciones en el voltaje. Observar si hay sobrecarga en el motor causada por correas, desperfectos de rodamientos, aceite frío y defectos mecánicos. Reparar o cambiar partes defectuosas.




Voltaje demasiado alto o demasiado bajo.

Asegúrese de que el voltaje sea el correcto en los terminales en el gabinete de control de la caldera; verificar voltaje en la línea principal, llamar a la compañía de energía eléctrica si es el caso. Instalar un estabilizador

Los térmicos de los motores del ventilador o del compresor se salta.

Verificar el voltaje, los fusibles y determinar las razones por las cuales existe sobrecarga tales como: tensión de correas, fallas mecánicas, etc. Reparar o reemplazar los elementos defectuosos.

Contactos eléctricos defectuosos.

Verificar y ajustar todos los contactos eléctricos.

Los mecanismos de modulación de fuego alto y bajo no se encuentran en la posición de fuego bajo.

Asegúrese que todos los mecanismos y el motor que los acciona no han sufrido daño. Chequear la posición del interruptor de arranque con fuego bajo.




Controles de seguridad y regulación defectuosa o desajustados

Determinar las causas por las cuales el control no esta cumpliendo sus funciones y ajustarlo, repararlo o cambiarlo según el caso.

Control principal de combustión en posición “OFF” o defectuoso.

Cerrar el circuito de control, chequear los contactos “RELES” y tubos; reparar o cambiar las partes defectuosas.


La forma correcta de minimizar el riesgo de accidentes es el mantenimiento preventivo y la realización de ensayos periódicos de control.


MECANISMO DE DAÑO


MECANISMO FORMA DE MANIFESTACION

1. RUPTURA POR ESFUERZO

SobrecalentamientoCorto tiempo de exposiciónLargo tiempo de exposición

Termofluencia (creep)Soldadura de metales disimiles(bimetalicas)

2. CORROSION Lado FuegoCorrosión a baja temperaturaCorrosión por cenizas de combustible

Lado AguaCorrosión CáusticaCorrosión por quelatosCorrosión ácida

Daño por hidrogenoCorrosión bajo esfuerzos (SCC)Corrosión localizada (Pitting)

EROSION - ABRASION

Erosión por flujo de cenizasErosión por deshonilladoErosión por caída de escoriaErosión por partículas de carbono

FATIGA Fatiga térmica Vibración-fatiga Corrosión-fatiga

DEFICIENCIAS EN CONTROL DE CALIDAD

Daño en limpieza de mantenimientoDaño por lavado químicoDefectos e inapropiada selección de materialDefectos en uniones soldadas


DEPÓSITOS POR AGUA Y VAPOR


Sobrecalentamiento


Corrosión Cáustica


Corrosión por bajo Ph durante la limpieza


Corrosión por OxígenoMantenimiento de calderas

Corrosión por Oxígeno


Corrosión del lado del hogar

Corrosión por Ceniza:


Corrosión en la pantalla de agua


Daño por el Hidrógeno


Erosión


CavitaciónMantenimiento de calderas

IMPLOSIÓN Y EXPLOSIONES


Mantenimiento Diario

Monitoreo de las condiciones de operación de la caldera y funcionamiento de los sistemas de seguridad.

Verificación de condiciones de operación: Presión y temperatura del combustible, temperatura de salida de gases, presión de vapor, análisis de gases, análisis de agua.

PLAN DE MANTENIMIENTO


Verificar que la forma y color de la llama sea el correcto según el combustible que se esté utilizando.

Verificación de la operación de detención del quemador por bajo nivel de agua.

Verificación de la operación de las válvulas de seguridad de la caldera.


Mantenimiento Semanal

Trabajos de limpieza menores, lubricación y ajuste de la posición de ciertos componentes de los quemadores.

Limpieza de filtros (en el caso de combustibles líquidos).

Ajuste de la posición de electrodos de encendido, difusor.

Limpieza de sensor de llama.

Verificación de la válvula de control.

Lubricación de piezas móviles.

VERIFIC


Mantenimiento Mensual

Trabajos de limpieza más profundos y ajuste de

instrumentos de control.

Reapriete y limpieza de terminales.

Limpieza de válvulas solenoides y de control.

Verificación ajuste presostatos, termostatos y

transmisores.


Mantenimiento Semestral

Trabajos de limpieza más importantes que deben ser realizados en una caldera, así como también la calibración del quemador.

Limpieza del circuito de gases.

Reparación del material refractario.

Reemplazo de sellos cajas de humo.

Verificar la efectividad del tratamiento de agua para prevenir incrustaciones y corrosión.

Inspección del estanque de condensado.


Limpieza del estanque petróleo diario.

Reemplazo de empaquetaduras en tapas

Limpieza de sifones

Limpieza de filtros líneas de agua.

Reemplazo boquilla, electrodos de encendido, sensor de

llama, cables de alta tensión y transformador de alta

tensión.


Mantenimiento Anual Cambio de empaques de la bomba

de alimentación si es necesario. Mto de Motores en un taller

especializado. Desarme total con limpieza y prueba de aislamientos y bobinas.

De acuerdo al análisis del agua y las condiciones superficiales internas de la caldera se determina si es necesario realizar una limpieza química de la caldera.


finMantenimiento de calderas

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