TALLER DE MANTENIMIENTO II

-2023-

CALDERAS DE VAPOR
Funcionamiento general de la caldera:

EI principio básico del funcionamiento de las calderas consiste en una cámara donde
con ayuda del aire comburente, se produce la combustión y un intercambiador de calor
donde el calor producido por la combustión se transmite al fluido caloportador, encargado a
su vez de llevar el calor a los puntos de consumo.

Generalidades

Caldera: Es todo aparato a presión en donde el calor procedente de cualquier fuente

de energía se transforma en utilizable, en forma de calorías, a través de un medio de
transporte en fase líquida o vapor.
Caldera de vapor: Es toda caldera en la que el medio de transporte es vapor de agua.

Economizador precalentador: Es un elemento que recupera calor sensible de los

gases de salida de una caldera para aumentar la temperatura del fluido de alimentación de
la misma.

Sobre-calentador: Es un elemento en donde, por intercambio calorífico, se eleva la

temperatura del vapor saturado procedente de la caldera.
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Recalentador: Es un elemento en donde, por intercambio calorífico, se eleva la

temperatura del vapor parcialmente expansionado.

Calderas de nivel definido: Son aquellas calderas que disponen de un determinado

plano de separación de las fases líquida y vapor, dentro de unos límites previamente
establecidos.

Calderas sin nivel definido: Son aquellas calderas en las que no hay un plano
determinado de separación entre las fases líquidas y vapor.

Presión de diseño: Es la máxima presión de trabajo a la temperatura de diseño, y será

la utilizada para el cálculo resistente de las partes a presión de la caldera.

Presión máxima de servicio: Es la presión límite a la que quedará sometida la caldera

una vez conectada a la instalación receptora.

Temperatura de diseño: Es la temperatura prevista en las partes metálicas sometidas a

presión en las condiciones más desfavorables de trabajo.

Temperaturas de trabajo: Son las diversas temperaturas alcanzadas en los fluidos

utilizados en las calderas, en las condiciones normales de funcionamiento.

Vigilancia directa: Es la supervisión del funcionamiento de la caldera por medio de un

operador que permanece de forma continua en la misma sala de calderas o en la sala de
mando.

Vigilancia indirecta: Es cualquier otra forma de supervisión que difiera de la vigilancia

directa.

Operador: Es la persona encargada de vigilar, supervisar, conducir y mantener, en

condiciones de seguridad, cualquier caldera a su servicio.

Requisitos de seguridad para calderas de vapor

Válvulas de seguridad: Todas las válvulas de seguridad que se instalen en las

calderas de esta Instrucción serán de sistema de resorte y estarán provistas de mecanismos
de apertura manual y regulación precintable, debiéndose cumplir la condición de que la
elevación de la válvula deberá ser ayudada por la presión del vapor evacuado. No se
permitirá el uso de válvulas de seguridad de peso directo ni de palanca con contrapeso.
Toda caldera de vapor saturado llevará como mínimo dos válvulas de seguridad
independientes, las cuales deberán precintarse a una presión que no exceda en un 10 por 100 a
la de servicio, sin sobrepasar en ningún caso la de diseño. No obstante, las calderas de la clase
C podrán llevar una sola válvula, que deberá estar precintada a la presión de diseño como
máximo.

La descarga de las válvulas de seguridad deberá realizarse de tal forma que se impida
eficazmente que el vapor evacuado pueda producir daños a personas o a bienes.
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La sección de la tubería de descarga será lo suficientemente amplia para que no se

produzca una contrapresión superior a la prevista sobre las válvulas cuando éstas
descargan. Tanto las válvulas como sus tuberías de descarga estarán provistas de orificios
de drenaje y las bocas de salida de las tuberías de descarga irán cortadas a bisel.

En ningún caso se instalará entre una caldera y cada una de sus válvulas de seguridad
una válvula de cierre, a no ser que esté dotada de un dispositivo eficaz que impida su
maniobra por persona no autorizada.

Válvulas del circuito de agua de alimentación: La tubería de alimentación de agua desde

la bomba dispondrá de dos válvulas de retención; una de estas válvulas se situará muy
cerca de la caldera y la otra se colocará a la salida de la bomba. La válvula de retención
situada junto a la caldera llevará, entre ésta y dicha válvula, una válvula de interrupción que
pueda aislar e incomunicar la caldera de la tubería de alimentación; estas dos válvulas
podrán ser sustituidas por una válvula mixta de interrupción y retención.

Todas las válvulas deberán estar protegidas contra la acción de los fluidos calientes y se
instalarán en sitio y forma tales que puedan ser accionadas fácilmente por el personal
encargado.
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Válvulas del circuito de vapor: Toda caldera de vapor saturado y sobrecalentado

dispondrá de una válvula que pueda interceptar el paso de salida del vapor. Si se trata de un
grupo de calderas que tengan un colector común, la tubería de salida de cada unidad estará
provista además de una válvula de retención. Estas dos válvulas podrán ser sustituidas por
una sola que realice simultáneamente ambas funciones de cierre y retención.

Todas las válvulas, excepto las de retención, serán de cierre lento, fácil maniobra y
husillo exterior. La velocidad de salida del vapor a través de ellas, para la máxima
producción en régimen continuo, no debe sobrepasar 40 m/s, en el caso de vapor saturado,
y 50 m/s, en el caso de vapor sobrecalentado y recalentado.
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Altura de agua y tubos de nivel en calderas de nivel definido

El nivel mínimo del agua en el interior de una caldera debe mantenerse por lo menos 70
milímetros más alto que el punto más elevado de la superficie de calefacción. En las
calderas acuotubulares, la distancia se tomará en relación al borde superior del tubo de
bajada que esté situado en la parte más alta del calderín.
El nivel medio del agua estará situado, como mínimo, a 50 milímetros por encima del
nivel límite definido en el párrafo anterior. Ambos niveles se marcarán de modo bien visible
sobre el indicador de nivel.
Los conductos de unión de los indicadores de nivel con las cámaras que contienen el
líquido y el vapor serán, como mínimo, de 25 mm. de diámetro interior; el radio interior de las
curvas será al menos igual a vez y media el diámetro del tubo y no deberá permitir la
formación de sifones. No obstante, para conductos de unión rectos y de longitud inferior a 30
cm. el diámetro interior del conducto podrá ser de 20 mm.
Los indicadores de nivel deberán estar colocados en sitio fácilmente visible para el
personal encargado del mantenimiento de la caldera. Cuando los indicadores de nivel disten
más de ocho metros de la plataforma de conducción o del lugar donde permanezca
normalmente el conductor de la caldera, ésta deberá ir dotada de dos dispositivos
independientes que trasmitan la posición del nivel de agua a un lugar que no diste del
conductor más de cuatro metros.
En todas las calderas de esta Instrucción se utilizarán indicadores de nivel del tipo de
caja refractora y se montarán de forma tal que permita fácilmente su comprobación, limpieza
y sustitución.
Todos los indicadores de nivel dispondrán de las correspondientes llaves que permitan su
incomunicación con la caldera y de un grifo de purga.
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Sistema de alimentación de agua: Toda caldera de esta Instrucción estará provista de, al
menos, un sistema de alimentación de agua, seguro, con excepción de las calderas que
utilicen combustibles sólidos no pulverizados, que dispondrán de dos sistemas de
alimentación de agua, independientes; en el caso de que estas calderas tuvieran una
potencia superior a 6.000.000 Kcal/h (7.000 KW), dichos sistemas de alimentación, estarán
accionados por distinta fuente de energía. Si varias calderas forman una batería, se
considerarán como una sola caldera, a efectos de lo dispuesto en el presente artículo.

El sistema de alimentación de agua deberá poder inyectar dicho líquido a una presión
superior en un tres por ciento como mínimo a la presión de tarado más elevada de las
válvulas de seguridad, incrementada en la pérdida de carga de la tubería de alimentación y
en la altura geométrica relativa.

El sistema de alimentación de agua deberá poder inyectar una cantidad de agua igual a
1,5 veces la máxima que pueda evaporar la caldera o batería de calderas que alimenta,
excepto en las calderas automáticas comprendidas en el artículo 23, en las que la cantidad
de agua a inyectar deberá ser igual, como mínimo, a 1,1 veces la máxima que pueda
evaporarse, más la pérdida de agua por purgas.

Para las calderas con nivel de agua definido, en las que esté automatizada la aportación
de agua, el sistema de alimentación estará controlado por un dispositivo que detecte, al
menos, el nivel de agua. Este sistema de alimentación podrá ser de acción continua, la
bomba de alimentación de agua estará continuamente en servicio, y el caudal introducido,
vendrá regulado por una válvula automatizada y mandada por la acción del sistema
controlador de nivel; dicho sistema actuará de forma que la válvula que controla la
alimentación de agua, quede en posición abierta, si se producen fallos del fluido de
accionamiento (corriente eléctrica, aire, etc.). En el caso de acción discontinua, el sistema
detector de nivel, actuará sobre la bomba de alimentación, parándola, y/o poniéndola de
nuevo en servicio, según las necesidades.

Para las calderas automatizadas con nivel de agua no definido, el sistema de

alimentación cubrirá la demanda de vapor de la instalación mediante bombas de tipo
volumétrico. El agua de alimentación deberá ser introducida en la caldera de tal manera que
no descargue directamente sobre superficies expuestas a gases a temperatura elevada o a
la radiación directa del fuego. No se autorizarán las bombas alimentadoras accionadas a
mano, sea cual sea la categoría de la caldera.

La alimentación de las calderas mediante una toma de la red de abastecimiento y

distribución de agua de servicio público podrá admitirse cuando la presión disponible en la
tubería en el punto de la acometida, exceda de 2 Kg./cm2, como mínimo, a la presión de
tarado más elevada de las válvulas de seguridad, incrementada en la pérdida de carga
correspondiente al sistema de tratamiento de agua, y siempre que la correspondiente
Delegación Provincial del Ministerio de Industria y Energía así lo autorice. Cuando la
alimentación de agua de una caldera proceda de la red de distribución de la localidad,
deberá colocarse un manómetro en la tubería de alimentación y una válvula de retención. A
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la salida de cada uno de los aparatos alimentadores, y antes de la válvula de interrupción, se

colocará un manómetro.

Controles de nivel por flotador y por electrodos: La caldera, cuando se pone en

funcionamiento automático, el llenado de agua al interior de la misma también se realiza
automáticamente, en función del nivel de agua; para la regulación se utilizan electrodos que
detectan el nivel de agua. El funcionamiento del sistema de llenado, bombas, electrodos se
muestra en las siguientes láminas.
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Manómetro: Se instalará un manómetro clase cinco de sensibilidad, con señal bien visible
correspondiente a la presión efectiva máxima de la instalación, grifo de tres direcciones y
placa brida de 40 mm. de diámetro, para sujetar en ella el manómetro patrón con el que se
deben realizar las pruebas.

Las dimensiones y características de los manómetros serán las determinadas en la

normativa vigente y serán de modelo aprobado por la Comisión Nacional de Metrología y
Metrotecnia.

Presostatos: La presión se mantiene de manera automática entre los límites

preestablecidos por el o los presostatos; el presostato de seguridad (26) actúa como
seguridad bloqueando la caldera en caso de que la presión alcance o sobrepase dicho valor.

Para variar las presiones o la diferencia entre la presión de paro y la de puesta en marcha
del quemador se debe proceder según se detalla a continuación en la imagen específica.
Bajo ningún concepto se manipulará el presostato de seguridad, salvo que lo realice el
fabricante o mantenedor autorizado de equipos a presión.

La presión de trabajo será siempre menor o igual que la presión máxima de servicio y
menor que la presión de diseño. La presión de diseño y la máxima de servicio figuran en la
placa de identificación de la caldera.

Una lectura directa de la presión se puede realizar a través del manómetro (24) en el que
estará marcada bien visible la presión máxima de servicio, y en caso de superarse este valor
en manómetro se deberá desconectar el quemador, parar la caldera y avisar al fabricante o
mantenedor autorizado de equipos a presión.
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A continuación se muestra las láminas de instrucciones del funcionamiento de los

presostatos de trabajo de las calderas de una y dos llamas. La manipulación de los
presostatos sólo está permitida al fabricante de la caldera o instalador autorizado.
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Las calderas de vapor proporcionan grandes ventajas para muchas aplicaciones en

varios sectores industriales.

Algunos ejemplos de estas aplicaciones:

 Industria alimentaria: panaderías industriales,

carnicerías, procesos de rendering, fabricación de
comida procesada y comida para bebés, bebidas y
productos lácteos.
 Industria textil: secadores rotativos, teñido,
balanceo y tejido.
 Industria química: reactores y almacenaje.
 Farmacéuticas: fabricación de medicamentos y
componentes, vacunas, vapor estéril.
 Cosmética: perfumes, cremas.
 Industria papelera / de impresión: túneles de
secado, secado de impresión, cartón ondulado.
 Industria cementera: fabricación de piezas de
cemento.
 Industria aceitera: distribución y almacenaje de
aceites pesados.
 Industria maderera: procesos de melanina y
madera contrachapada.
 Hospitales / Hoteles: lavandería, cocina.
 Industria automovilística y tratamiento de
superficies: acabado del metal, electrodepósitos.

Actividades generales de Mantenimiento:

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EI mantenimiento para las calderas debe ser:

 Diariamente
 Semanalmente.
 Mensualmente.
 Semestralmente.
 Anualmente

Cabe mencionar que estos son del tipo Preventivo y Predictivo.

Diariamente se debe:

 Verificar: Nivel de agua, combustión.

 Purgar: Caldera, columna indicadora
 Tratar el agua según cronograma establecido y con productos adecuados.

Además de revisar la:

 Presión temperatura agua de alimentación.

 Temperatura del gas de combustión.
 Presión > temperatura del aceite combustible.
 Presión del gas.
 Presión del aire de atomización
 Temperaturas del agua de suministro T retorno
 Consumo de agua de reemplazo.
 Presión de vapor.

Semanalmente se debe verificar:

 Adecuado cierre de válvula combustible

 Conexiones de aire y combustible
 Luces indicadoras y alarma
 Controles limitadores de operación
 Controles de seguridad y conexiones
 Filtraciones, ruido, vibraciones, condiciones anormales, etc.

Mensualmente se recomienda inspeccionar:

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 Quemador, fugas de gases de combustión, puntos calientes.

Verificar:

 Adecuado cierre de la válvula de combustible

 Filtraciones de aire y combustible
 Luces indicadoras alarmas
 Controles limitadores y de operación
 Controles de seguridad y conexiones
 Filtraciones, ruido, vibraciones, condiciones anormales, etc.
 Condiciones de combustión

Semestralmente se recomienda revisar los componentes eléctricos y limpiar:

 Llave de bajo nivel de agua.

 Bomba de aceite colador y filtro.
 Depurador de aire y separador aire/aceite
 Alineación de acople del compresor (ventilador).

Anualmente solamente se realiza:

 Inspecciones superficie interior del recipiente

 Limpiezas de los tubos.
 Superficies del hogar.
 Se chequean los conductos o reemplazan.

Principales causas de averías en una caldera

Incrustaciones:

Depósito de silicatos, carbonato, y fosfatos de calcio así como óxido de hierro

proveniente de la oxidación metálica que produce una capa incrustada en los tubos
conductores.

Corrosión en los tubos de la caldera:

Efecto corrosivo que puede causar el hollín depositado sobre las paredes de los
tubos.

Falta de agua:

Esta avería puede ser provocada por el operario

Daños por mal encendido:

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Son frecuentes debido que se siguen procedimientos incorrectos durante el encendido

TRATAMIENTO DE AGUAS DE CALDERAS

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Generalidades:
El agua se encuentra en la naturaleza, y va acompañada de diversas sales y gases
en disolución. Estos elementos son dañinos para el buen funcionamiento de una caldera,
por lo que hay que tratar el agua antes de introducirlo en las calderas. Según los
elementos que acompañan al agua, podemos considerar dos grandes grupos, que son:

- Elementos disueltos, compuestos por minerales finamente divididos, tales

como arcillas, restos orgánicos o gases disueltos.

- Elementos en suspensión, que aparecen en mayor cantidad en aguas

turbulentas que en aguas tranquilas.

Es importante destacar los residuos que las industrias vierten a los ríos procedentes
de diferentes procesos de producción. Todos estos elementos son perniciosos para las
calderas, ya que provocan en ellas corrosiones, incrustaciones, natas y espumas, arrastres,
corrosión por tensiones y fragilidad en las calderas o en la maquinaria conectada que use
vapor, como los turbogeneradores.

Según la concentración de elementos disueltos y elementos en suspensión nos

podemos encontrar con diferentes tipos de aguas:

Aguas Duras

Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales

responsables de la formación de depósitos e incrustaciones.

Aguas Blandas

Su composición principal está dada por sales minerales de gran solubilidad.

Aguas Neutras

Componen su formación una alta concentración de sulfatos y cloruros que no aportan

al agua tendencias ácidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor de pH.

Aguas Alcalinas

Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de

calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua reacción alcalina elevando en
consecuencia el valor del pH presente.
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La DUREZA es una característica química del agua que está determinada por el
contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos de
calcio y magnesio.

Existen dos tipos de DUREZA:

DUREZA TEMPORAL:

El compuesto químico clave en la dureza temporal del agua es el bicarbonato cálcico

(Ca(HCO3)). Dicha dureza puede eliminarse mediante dos métodos:

- “Hirviendo” el agua, con lo que el carbonato cálcico precipita en forma de lodo

blanco y libera dióxido de carbono (CO2).

- “Añadiendo cal” en cantidad adecuada, que, con el carbonato cálcico, precipita y

produce agua como subproducto de la reacción química.

DUREZA PERMANENTE:

Está determinada por todas las sales de calcio y magnesio excepto carbonatos y
bicarbonatos. No puede ser eliminada por ebullición del agua y también se le conoce
como "Dureza de No carbonatos". La dureza permanente puede ablandarse por la adición
correcta de carbonato sódico o pasando el agua por un ablandador de zeolita.
Interpretación de la Dureza:

 En agua potable El límite máximo permisible es de 300 mg/l de dureza.

 En agua para calderas El límite es de 0 mg/l de dureza

Principales Tratamientos

CLARIFICACIÓN
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Es la eliminación de materia en suspensión y/o color del suministro de agua. La

materia en suspensión puede consistir en partículas grandes que sedimentan con facilidad.
En estos casos, el equipo de clarificación básicamente implica el uso de piletas de
sedimentación y/o filtros. Sin embargo, y más a menudo, la materia en suspensión en el
agua consta de partículas tan pequeñas que no sedimentan e incluso pasan a través de
los filtros. La eliminación de estas sustancias tan pequeñas o coloidales requiere la
utilización de coagulantes.

COAGULACIÓN

Cuando deseamos que una impureza disuelta precipite en forma sólida, tenemos tres
métodos para ello:

1. Mediante un aumento de temperatura, reduciéndose la solubilidad del sólido en el

agua.

2. Sobrepasando el punto de saturación de las impurezas disueltas en el agua. El

agua puede mantener en disolución una cantidad limitada de impurezas disueltas; por ello, la
concentración es importante.

3. Mediante cambios químicos de la impureza por el calor, produciendo rotura y

formación de sustancias insolubles.

La coagulación es la agrupación de impurezas finamente divididas o sustancias

coloidales en el agua, de forma que sedimentan rápidamente y/o pueden filtrarse fuera
del agua. Las sustancias coloidales poseen una gran superficie, que es lo que las
mantiene en suspensión; además, dichas partículas tienen cargas eléctricas negativas
que las induce a repelerse entre ellas mismas, y así se evita su agrupación. Sin embargo,
la coagulación implica neutralizar las cargas negativas y suministrar un núcleo para que
las partículas en suspensión puedan adherirse a él. Existen varios tipos de coagulantes,
que son sales de hierro y aluminio.

Tales como:
- sulfato ferroso
- cloruro de hierro
- sulfato de aluminio
- aluminato de sodio

Los iones de aluminio y hierro poseen tres cargas positivas; además su efectividad
está estrechamente relacionada con la capacidad que muestren para reaccionar con las
partículas coloidales cargadas de forma negativa. Con una adición correcta de estos
coagulantes se forma un floculo en el agua que sirve para agrupar la materia en suspensión.
En los últimos años, se han desarrollado unos materiales sintéticos, llamados polielectrólitos,
para estos propósitos de coagulación. Estos materiales están formados por moléculas
grandes, tipo cadena, con carga positiva. En algunos casos, los polímeros orgánicos y
algunos tipos especiales de arcillas se usan en procesos de coagulación para hacer al
floculo más pesado, produciéndose una sedimentación mucho más rápida.

INTERCAMBIO IÓNICO

Es el proceso en el cual los minerales se disuelven en agua, forman partículas

cargadas eléctricamente llamadas iones. El carbonato cálcico, por ejemplo, forma un ion
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calcio con carga positiva (catión), y un ion carbonato con carga negativa (anión). Ciertos
materiales naturales y sintéticos tienen la capacidad de eliminar iones minerales del agua en
intercambio con otros. Los materiales de intercambio iónico normalmente se suministran en
forma de pequeñas cuentas o cristales, que componen un lecho de varios pies de
profundidad, a través del cual pasa el agua.

DESMINERALIZACIÓN

Es el paso del agua a través de los materiales de intercambio catiónico y aniónico. El

proceso de intercambio catiónico se opera sobre la base del ciclo de hidrógeno. Esto es, el
hidrógeno se sustituye por todos los cationes. El intercambiador aniónico opera sobre el ciclo
hidróxido, que reemplaza el hidróxido por todos los aniones. El efluente final de este proceso
consta básicamente de iones, hidrógeno e iones hidróxido o agua.

ABLANDAMIENTO

La cal hidratada (hidróxido de calcio) reacciona con el bicarbonato cálcico soluble y el

bicarbonato de magnesio para formar precipitados insolubles. Esto se refleja en las
siguientes ecuaciones:

DESENDURECIMIENTO

La sosa (carbonato sódico) se utiliza principalmente para reducir la dureza que no sea
de bicarbonato (también llamada dureza permanente o de sulfatos). Reacciona de la
siguiente manera:

TURBIDEZ

Es un término que se usa para describir los sedimentos existentes en el agua, que
son partículas bastas, que sedimentan rápidamente o se decantan fuera del agua. Su
concentración se expresa en partes por millón ( ppm ). Esta concentración se reduce a
niveles aceptables por filtración o por sedimentación natural, como en lagunas o estanques.

El agua potable, por ejemplo, normalmente requiere una turbidez de 10 ppm.

PROBLEMAS DERIVADOS DE LA UTILIZACIÓN

DEL AGUA EN CALDERAS
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Los problemas más frecuentes presentados en calderas pueden dividirse en dos

grandes
grupos:
- Problemas de corrosión
- Problemas de incrustación

Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente problemas de

ensuciamiento y/o contaminación.

CORROSIÓN

Para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en forma
líquida. El vapor seco con presencia de oxígeno no es corrosivo, pero los condensados
formados en un sistema de esta naturaleza son muy corrosivos.

En las líneas de vapor y condensado, se produce el ataque corrosivo más intenso en

las zonas donde se acumula agua condensada. La corrosión que produce el oxígeno suele
ser severa, debido a la entrada de aire al sistema. A bajo valor de pH, el bióxido de carbono
ataca por sí mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del
oxígeno.

El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos o

tubérculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa: esto suele
tener una coloración negra, formada por un óxido ferroso- férrico hidratado.

Una forma de corrosión que suele presentarse con cierta frecuencia en calderas,
corresponde a una reacción de este tipo:

Esta reacción se debe a la acción del metal sobrecalentado con el vapor.

Otra forma frecuente de corrosión es mediante una reacción electroquímica, en la que

una corriente circula debido a una diferencia de potencial existente en la superficie metálica.

Los metales se disuelven en el área de más bajo potencial, para dar iones y liberar
electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:

Los iones HO- formados en el cátodo migran hacia el ánodo donde completan la
reacción con la formación de hidróxido ferroso que precipita de la siguiente forma:
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Si la concentración de hidróxido ferroso es elevada, precipitará como flóculos blancos.

El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenido en el agua según las
siguientes reacciones:

Corrosión debida al oxígeno

El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos

o tubérculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa: esto
suele tener una coloración negra, formada por un óxido ferroso- férrico hidratado.
Una forma de corrosión que suele presentarse con cierta frecuencia en calderas,
corresponde a una reacción de este tipo:

La eliminación del oxígeno que queda a la llegada del agua de la caldera se

denomina, desgasificado químico, combinando el oxígeno con una sustancia reductora.

Este problema se encuentra en calderas en periodos de inactividad. Todo el

sistema de calderas es susceptible, pero el lugar más común son los tubos del
sobrecalentador. Y los tubos del recalentador, donde se puede recoger la humedad, en
curvas y flechas de esos tubos.

En una caldera en operación, las primeras áreas dañadas son el economizador y

los calentadores de agua de alimentación. En caso de severa contaminación por oxígeno,
resultan alteradas las superficies metálicas en otras áreas de la caldera, superficies a lo
largo de la línea del nivel del agua en el colector de vapor y en el equipo de operación del
vapor. En todos los casos el daño será considerable, incluso para un corto periodo de
contaminación.
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INCRUSTACIÓN
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Las formaciones de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con

mayor frecuencia que lo estimado conveniente. El origen de las mismas está dado por las
sales presentes en las aguas de aporte a los generadores de vapor, las incrustaciones
formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad térmica muy baja y se
forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura. Por esto,
las calderas incrustadas requieren un mayor gradiente térmico entre el agua y la pared
metálica que las calderas con las paredes limpias.

Otro tema importante que debe ser considerado es el fallo de los tubos ocasionadas
por sobrecalentamientos debido a la presencia de depósitos, lo que dada su naturaleza,
aíslan el metal del agua que los rodea pudiendo así sobrevenir desgarros o roturas en los
tubos de la unidad con los perjuicios que ello ocasiona. Las sustancias formadoras de
incrustaciones son principalmente el carbonato de calcio, hidróxido de magnesio, sulfato de
calcio y sílice, esto se debe a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de
ellas como es el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura. Estas
incrustaciones forman depósitos duros muy adherentes, difíciles de remover, algunas de las
causas más frecuentes de este fenómeno son las siguientes:

- Excesiva concentración de sales en el interior de la unidad.

- El vapor o condensado tienen algún tipo de contaminación.
- Transporte de productos de corrosión a zonas favorables para su
precipitación.
- Aplicación inapropiada de productos químicos.

Las reacciones químicas principales que se producen en el agua de calderas con las
sales presentes por el agua de aporte son las siguientes:

Las incrustaciones que puede presentar una caldera pueden ser de varios tipos:

- Sulfato cálcico: Origina una costra muy dura que se adhiere fuertemente a las
superficies calientes. Esta incrustación es considerada la peor de cuantas se pueden
encontrar, porque presenta una dureza extrema, es muy difícil de eliminar y tiene muy
baja conductividad térmica, lo que provoca sobrecalentamientos y pérdidas.

- Carbonato cálcico: Es una incrustación blanda, de tipo cenagoso, de apariencia

blanquecina y fácil de eliminar mediante lavado con agua.

- Carbonato de magnesio: Forma una costra blanda muy similar a la del carbonato
cálcico.

- Sílice: No forma incrustación en solitario, sino que de una forma vítrea a los
depósitos de sulfato cálcico, lo que produce una costra muy dura, frágil y
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prácticamente insoluble en ácidos. La sílice de las calderas de alta presión de una

central térmica generadora se volatiliza y viaja con el vapor al turbogenerador, para
depositarse como incrustación dura, dando un efecto de porcelana sobre las piezas
internas de la turbina.

- Silicato de magnesio y calcio: Ambos tienden a provocar costras de estructura

densa y cristalina, que se adhieren a las superficies donde se produce el intercambio
térmico, y presentan cotas muy bajas de transferencia térmica.

- Hidróxido de calcio y magnesio: Provocan depósitos blandos que pueden

adherirse o cementar junto a otras sustancias.

- Carbonato de hierro: Se encuentra con frecuencia en otras incrustaciones, y es

una sustancia indeseable, porque añade una naturaleza corrosiva la propia costra que
aparece.

- Fosfato de calcio y magnesio: Son subproductos de los tratamientos de agua por

fosfato, y aparecen como un lodo blando, que se puede eliminar fácilmente mediante
purga.

- Sulfato de magnesio: No es demasiado común en la incrustación, pero cuando

aparece solo, la costra es blanda. Sin embargo, en combinación con el carbonato
cálcico o el sulfato cálcico, puede resultar una incrustación vítrea muy dura.