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Tratamiento de Agua de Calderas

Actualizado: 23 dic 2021

El tratamiento de agua de las calderas es fundamental para asegurar una larga vida útil y evitar problemas operacionales asociados a la incrustación. Una caldera desatendida puede representar un gran riesgo, por lo que un tratamiento adecuado es fundamental. Las calderas de vapor generalmente representan el corazón de la fabrica y sin su operación la producción se detiene por completo, por lo que evitar paros no programados es prioridad para evitar perdidas económicas.


El objetivo principal del tratamiento de agua es evitar los problemas de corrosión e incrustación. Asegurando una operación eficiente y evitando fallas que provocan paros no programados. El aseguramiento de la calidad del agua de alimentación y de la caldera se consigue cumpliendo con los parámetros establecidos.


Parámetros del Agua


Los principales parámetros involucrados en el tratamiento de agua de al caldera son:

  • Dureza: La dureza cuantifica los iones de calcio y magnesio, los cuales tienen una solubilidad inversa en el agua y provocan incrustaciones impidiendo la transferencia de calor y aumentando el consumo de combustible. Incluso concentraciones bajas de dureza pueden afectar.

  • pH: Representa las condiciones alcalinas o acidas del agua, su control es fundamental para evitar corrosión y prevenir la incrustación.

  • Oxigeno disuelto: El oxigeno disuelto en el agua puede provocar pitting en los fluxes de la caldera, es necesario disminuir su concentración mediante un deareador y secuestrantes químicos de oxigeno.

  • Dióxido de Carbono: Al igual que el oxigeno, favorece la corrosión la cual se presenta en forma de tubérculos.

  • Hierro: Detectar hierro soluble es indicador que corrosión en algún punto del sistema. El hierro forma depósitos que igual impiden la transferencia de calor.

  • Conductividad: La conductividad permite conocer la cantidad de iones disueltas en el agua

  • Sílice: Se debe monitorear su concentración ya que puede formar incrustaciones difíciles de remover

  • Alcalinidad: Representa la cantidad de carbonatos, bicarbonatos hidróxidos en el agua

  • Secuestrantes de Oxigeno: Necesario mantener un residual para proteger de la corrosión por pitting (Sulfito, hidrazina, hidroquinona, eritorbato)

Problemas comunes en calderas:


Corrosión

Las principales fuentes de corrosión son por el oxigeno y la corrosión caustica


Corrosión por oxigeno (pitting)

La corrosión por oxigeno o pitting provoca la disolución de los componentes metálicos de la caldera. El resultado es una corrosión focalizada, es peligrosa ya que la corrosión ocurre en un solo lugar lo cual adelgaza rápidamente el flux en el área afectada.


Corrosión Cáustica

La corrosión cáustica se producto por la sobre concentración en un área (fogón, espejo trasero, etc.) de sales alcalinas como lo es la sosa caustica. En este tipo de corrosión se suelen observar cavidades profundas.


Corrosión en Líneas de Retorno de Condensado

La corrosión en líneas de condensado es un problema muy común. Principalmente es causado por el acido carbónico. El pH del condensado suele ser bajo debido a la absorción de CO2 formando acido carbónico y causando corrosión sobre las superficies de la tubería donde se acumula el condensado. Posteriormente los óxidos son arrastrados hacia el tanque de condensados y alimentados a la caldera produciendo un color rojizo.


La corrosión en líneas de condensado se puede evitar con productos químicos, típicamente aminas volátiles ( proquim-28) , las cuales condensan y ajustan el pH del condensado. Las aminas fílmicas también son una alternativa. Las aminas fílmicas forman un recubrimiento sobre la tubería impidiendo al corrosión.


En ocasiones debido a que el vapor tiene contacto directo con alimentos las aminas no suelen ser una opción. Para estos casos Setproquim ha desarrollado Proquim - 24 el cual es un inhibidor de corrosión fílmico libre de aminas del cual el 100% de sus componentes son de uso alimenticio con aprobación NSF.


Incrustaciones

Las incrustaciones corresponden a depósitos de carbonatos, silicatos, de calcio y magnesio. Las limpiezas químicas pueden soltar las incrustaciones y posteriormente eliminarlas de la caldera.

La presencia de incrustación suele ser grave ya que evita la transferencia de calor entre la parte fuego y el agua. Esto a demás de provocar un aumento en el consumo de combustible impide la refrigeración de los fluxes lo cual puede provocar daños por sobrecalentamiento focalizado.


Equipos de tratamiento de Agua


Suavizadores

Alimentar agua suave a la caldera es esencial para evitar problemas de incrustación, incluso concentraciones bajas entre 0.2 - 1 ppm pueden provocar incrustaciones dentro de la caldera por lo cual el tratamiento químico es indispensable.


Des aireador

El desgasificador o des aireador se utiliza para eliminar el oxigeno y el dióxido de carbono disuelto en el agua como vimos anteriormente ambos provocan problemas de corrosión.


Purgas automáticas

Las purgas automáticas nos ayudan a controlar la conductividad del agua de la caldera para mantener en condiciones ideales todos los parámetros relevantes para el tratamiento de agua.

Una purga automática nos ayuda a evitar el desperdicio de agua y energía debido a exceso de purga.


Ósmosis Inversa

Dependiendo el caso alimentar agua de ósmosis inversa puede ser un gran ahorro en combustible y tratamiento químico. La osmosis inversa nos permite alimentar agua con muy baja conductividad lo que nos permite aumentar ciclos de concentración minimizando la purga. Cada caso se debe analizar pero generalmente los equipos de ósmosis inversa tienen un retorno de inversión a muy corto plazo.


Productos Químicos para Tratamiento

Los productos químicos que se utilizan para el tratamiento de agua de calderas son: Secuestrantes de oxigeno, dispersantes, anti incrustantes, protectores y neutralizantes para las líneas de retorno de condensado o fílmico como el Proquim-24.


El tratamiento químico inhibidor de incrustación puede ser precipitante o dispersante:

Precipitante: Sedimenta los minerales para ser extraídos mediante la purga de fondo

Dispersante: Mantiene los minerales dispersos para evitar que formen complejos adherentes/incrustantes.


El tratamiento químico de las calderas es parte fundamental para prevenir accidentes y dar una larga vida útil.