La caldera es un equipo industrial que genera vapor para procesos industriales y están diseñadas para transmitir calor procedente de una fuente externa, a un fluido dentro de la misma. Si el fluido no es agua ni vapor (mercurio por ejemplo), se clasifica como vaporizador, generador de vapores o calentador de líquidos térmicos.
El proceso de la generación de vapor, debido a las altas cantidades de energía térmica que se producen, da lugar a transformaciones físico-químicas y provoca problemas que afectan la operación de la caldera. El abastecimiento del agua fuera de parámetros especificados puede provocar:
- Incrustaciones
- Corrosión
- Natas
- Espumas
- Arrastres
- Fragilidad de caldera.
La corrosión
Se define como la destrucción química de un metal por la formación de óxido al entrar en contacto con moléculas de oxígeno, o bien de una sustancia ácida o alcalina sobre la misma.
El efecto corrosivo puede debilitar seriamente el metal, lo que puede provocar un fallo inesperado en algún recipiente a presión de la caldera.
Por otra parte existe la corrosión por oxígeno que se produce mediante dos mecanismos:
El oxígeno se produce por mera acción de la temperatura dentro de la caldera, en donde es obligado a salir de la solución, se agrega a la superficie calefactora y es ahí donde comienza la reacción química con el hierro. La solubilidad del oxígeno en el agua puede variar con la temperatura.
La incrustación
Se forma sobre las superficies en contacto con el agua como resultado de un cambio físico o químico, es un depósito adherente sobre la superficie de transferencia térmica, producida por las siguientes impurezas sedimentadas o cocidas sobre la superficie de calefacción:
- Incrustación dura.- Sulfato de calcio, Silicato de calcio, Silicato de Magnesio, Sílice
- Incrustación blanda.- Bicarbonato de calcio, carbonato de calcio, Hidróxido de calcio, bicarbonato de magnesio, carbonato de magnesio, hidróxido de magnesio, fosfato cálcico, carbonato de hierro, óxido de hierro.
La incrustación es un aislante de calor que provoca ineficiencia en las calderas. Los grosores de incrustación en la caldera generan una transmisión muy pobre de calor, haciendo bajar su eficiencia operativa. Las superficies de calefacción de caldera aisladas por un lado, y expuestas a los gases calientes por el otro, pueden llegar a alcanzar temperaturas peligrosamente altas, provocando incluso la ruptura de tubos.
Las consecuencias de no contar con tratamiento de agua para calderas pueden ser muy graves como:
- Disminución de la eficiencia de los equipos
- Aumento de consumos de agua
- Aumento de consumo de combustible
¿Cómo se pueden evitar estos problemas?
Generalmente se emplean las siguientes estrategias para prevención:
- La corrosión por oxígeno se evita mediante el uso de deareadores, y mediante el uso de productos químicos.
- Evitar el uso de agua dura en caldera.- Esta dureza es debida principalmente a la presencia de sales de calcio y magnesio. Las condiciones de dureza pueden reportase como carbonatos, no carbonatos, y dureza total.
- La incrustación disminuye manteniendo la concentración de impurezas.- Usando tratamientos y purga para controlar esta concentración.
- Tratamiento interno y externo.- La incrustación decrece siguiendo los tratamientos químicos internos y externos que se prescriban.
- Purga.- Se debe trabajar un programa de purga e integrarse con tratamiento químico que produce lodos que deban ser eliminados del agua de caldera.
- Tratamiento externo. Para la prevención de incrustaciones incluye la reducción de sólidos en suspensión por filtrado, suavización, filtración por zeolita, intercambiador iónico, desmineralizadores, evaporadores, deareadores y membranas de osmosis inversa.
- Tratamiento interno El tratamiento combinado con fosfato fue desarrollado para eliminar incrustaciones de sulfato de calcio y magnesio, con lodo que puede eliminarse por purga.
Tratamiento con productos químicos SYPYSA:
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