Incrustaciones en Calderas
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La incrustación en la caldera es causada por impurezas que son precipitadas fuera del agua directamente sobre la superficie de transferencia de calor o por materia suspendida en el agua que se asienta en el metal y se vuelve dura y adherente. La evaporación en una caldera causa impurezas en el concentrado. Esto interfiere con las transferencias y puede causar puntos calientes, conduciendo a un sobrecalentamiento local. El mecanismo incrustante es el excedente de los límites de solubilidad de sustancias minerales debido a temperatura elevada y concentración de sólidos en la interfaz tubo/agua. la deposición de precipitados cristalinos sobre las paredes de la caldera interfiere con la transferencia de calor y puede causar puntos calientes, llevando al sobrecalentamiento local. Entre menor calor conduzcan, más peligrosos son. Los contaminantes comunes del agua de alimentación que pueden formar depósitos en la caldera incluyen calcio, magnesio, hierro, aluminio y sílice. La incrustación se forma por sales que tienen solubilidad limitada pero no son totalmente insolubles en agua de caldera. Estas sales alcanzan el sitio depósito en una forma soluble y precipitada. Los valores correspondientes a su conductividad térmica son: Steel 15 kcal/m2.h per degree C |
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| La incrustación se debe principalmente a la presencia de sales de calcio y de magnesio (carbonatos o sulfatos), las cuales son menos solubles al calor que al frío, o la presencia de muy alta concentración de sílice en relación ala alcalinidad del agua en la caldera. Un depósito de carbonato usualmente es granular y algunas veces de naturaleza muy porosa. Los cristales de carbonato de calcio son grandes, pero usualmente están pegados junto con partículas de otros materiales finamente divididas, así que la incrustación luce densa y uniforme. Soltándolo en una solución de ácido se puede identificar fácilmente un depósito de carbonato. Las burbujas del dióxido de carbono estarán en efervescencia desde la incrustación. Un depósito de sulfato es mucho más duro y denso que un depósito de carbonato porque los cristales son más pequeños y se juntan más fuertemente. Un depósito de sulfato es frágil, no se pulveriza fácilmente y no hace efervescencia cuando es soltado en ácido. Un depósito alto en sílice es muy duro, parecido a la porcelana. Los cristales de sílice son extremadamente pequeños, formando una incrustación muy densa e imprevista. Esta incrustación es extremadamente frágil y muy difícil de pulverizar. No es soluble en ácido hidroclórico y es usualmente muy clara. Los depósitos de hierro, ya sea por la corrosión o por la contaminación de hierro en el agua, son de color muy oscuro. Los depósitos de hierro en calderas son muy a menudo magnéticos. Estos son solubles en ácido caliente generando una solución de color café oscuro. |
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Si no se controla, la incrustación causa deterioro progresivo en la eficiencia de la caldera por retardación de calor, actuando como un aislante. Eventualmente la acumulación de incrustaciones causará que el tubo se sobrecaliente y se rompa. Los depósitos de calderas también pueden causar taponamiento u obstrucción parcial de ataques corrosivos debajo de los depósitos. En general, los depósitos de caldera pueden cortar la eficiencia operativa, producir daños a la caldera, apagones no programados de la caldera e incremento en los costos de limpieza. La primera medición de antiincrustante preventivo es para proporcionar buena calidad de agua desmineralizada como agua de alimentación de Make-up. Entre más pura sea el agua de alimentación, más débiles serán los mecanismos que conducen a la formación de incrustaciones. Los minerales formadores de incrustación que entren en la caldera pueden hacerse inofensivos a través de tratamiento químico interno. Una técnica ampliamente establecida es separar los cationes de dureza, el magnesio y el calcio desde los minerales que forman incrustaciones y reemplazarlos con iones de sodio. .
Presencia de Silica La sílice puede vaporizarse en el vapor a presión de operación tan baja como 28 bars. Su solubilidad en vapor se incrementa con el aumento de temperatura; por lo tanto, la sílice se vuelve más soluble a medida que el vapor se sobrecalienta. Las condiciones bajo las cuales ocurre el arrastre de vapor de la sílice han sido investigadas y documentadas a fondo. Las investigaciones han encontrado que para cualquier conjunto de condiciones dado para la caldera usando agua desmineralizada o evaporada de calidad make-up, la sílice es distribuido entre el agua de caldera y el vapor en una proporción definida. Esta proporción depende de dos factores: la presión de la caldera y el pH del agua de la caldera. El valor de la proporción se incrementa casi logarítmicamente con el incremento de presión y disminuye con el incremento de pH. Si la sílice entra al agua de caldera, la acción correctiva usual es incrementar la purga de caldera, para disminuirlo disminuirlo a niveles aceptables y entonces corregir las condiciones que causaron la contaminación de sílice. Para más información revise nuestra página web acerca de incrustación de sílice en calderas. Encuentre más información acerca de otros problemas principales que ocurren en las calderas: espumas y cebado, corrosión. Para una descripción de las características del agua perfecta para calderas, haga clic aquí. Revise también nuestra página web acerca de tratamiento de agua de caldera, en particular mediante desaireación (desaireación de calentadores o contactores de membrana). Referencias ‘Water treatment handbook’ Vol. 1-2, Degremont, 1991 ‘Industrial water conditioning’, BeltsDearborn, 1991 http://www.thermidaire.on.ca/boiler-feed.html
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