Vision de los vencidos
Páginas: 39 (9527 palabras)
Publicado: 7 de abril de 2010
Problemas derivados de la utilización del agua en calderas
Los problemas mas 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.
A continuación describimos brevemente lasprincipales características de los items arriba mencionados.
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 seacumula 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 abarca por si mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del oxígeno disuelto cuando se encuentra presente en el oxígeno.
El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos otubérculos, 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:
3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2
Esta reacción se debe a la acción del metal sobre calentado con elvapor.
Otra forma frecuente de corrosión, suele ser por 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 mas bajo potencial, para dar iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:
En el ánodo Feº - 2 e- ---------------> Fe++
En el cátodo O2 + 2 H2O+ 4 e- ----------> 4 HO-
Los iones HO- (oxidrilos) formados en el cátodo migran hacia el ánodo donde completan la reacción con la formación de hidróxido ferroso que precipita de la siguiente forma:
Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe
Si la concentración de hidróxido ferroso es elevada, precipitará como flóculos blancos.
El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenidoen el agua según las siguientes reacciones:
4 (HO)2 Fe + O2 ---------- 2 H2O + 4 (HO)2 Fe
2 (HO)2 Fe + HO- ----------> (HO)3 Fe + e
(HO)3 Fe ----------> HOOFe + H2O
2 (HO)3 Fe ----------> O3Fe2 . 3 H2O
Incrustación
La formación de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con mayor frecuencia que lo estimado conveniente.
El origen de las mismas está dado porlas 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 paredeslimpias.
Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla 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 elcarbonato 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:...
Los problemas mas 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.
A continuación describimos brevemente lasprincipales características de los items arriba mencionados.
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 seacumula 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 abarca por si mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del oxígeno disuelto cuando se encuentra presente en el oxígeno.
El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos otubérculos, 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:
3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2
Esta reacción se debe a la acción del metal sobre calentado con elvapor.
Otra forma frecuente de corrosión, suele ser por 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 mas bajo potencial, para dar iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:
En el ánodo Feº - 2 e- ---------------> Fe++
En el cátodo O2 + 2 H2O+ 4 e- ----------> 4 HO-
Los iones HO- (oxidrilos) formados en el cátodo migran hacia el ánodo donde completan la reacción con la formación de hidróxido ferroso que precipita de la siguiente forma:
Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe
Si la concentración de hidróxido ferroso es elevada, precipitará como flóculos blancos.
El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenidoen el agua según las siguientes reacciones:
4 (HO)2 Fe + O2 ---------- 2 H2O + 4 (HO)2 Fe
2 (HO)2 Fe + HO- ----------> (HO)3 Fe + e
(HO)3 Fe ----------> HOOFe + H2O
2 (HO)3 Fe ----------> O3Fe2 . 3 H2O
Incrustación
La formación de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con mayor frecuencia que lo estimado conveniente.
El origen de las mismas está dado porlas 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 paredeslimpias.
Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla 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 elcarbonato 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:...
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