2° UNIDAD Generadores de Vapor (1)

MODULO: GENERADORES DE VAPOR 2° UNIDAD

Revisiones, pruebas de las condiciones de seguridad y manipulación de los Generadores de Vapor apor..

1° UNIDAD Docente  Alejandro Espinoza Gutierrez Ingeniero Prevención de Riesgos, Calidad y Medio  Ambiente

TIPOS DE ENERGIA: Corresponde a la energía que posee una masa debido a su velocidad.

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E n e r g ía c i n é tic a:

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En erg ía po ten c ial :

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En er g ía in te rn a:

Es la energía que posee una masa cuando se halla sometida a la acción de un campo gravitatorio. Es la energía que posee un cuerpo debido a su actividad molecular molecular.. Cuanto más elevada la temperatura, más grande es la actividad molecular y más grande es a su vez la energía interna. (Entalpía)

CALOR:  Es

u n a fo f o r m a d e en er g ía q u e es t á relacio rela cio nada co n la tem te m peratura a la l a cu al están lo s c u erpo s y s u c apacid ad d e alm ac en ar es t a en er g ía.

D o s

c u e r p o s d e l a m i s m a c o m p o s i c i ón ón pu e den te tener ner la mism a tem te m pera peratura, tura, pero t en d r ám ás c al alo o r el q u e c o n t en g a m ás masa.

TIPOS DE CALOR: 

Calor Sensible

Es el el calor que recibe un cuerpo y hace que e m p e r at a t u r a  sin aumente s u t em   sin haber cambio de fase. 

Calor Latente

Es la cantidad de calor necesario para que un material cambie de fase.

FORMAS DE TRANSMISION DE CALOR:

Conducción: Es la forma en que se transmite el calor a los cuerpos sólidos, y se propaga a través del movimiento vibratorio de las moléculas de los cuerpos. 

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Convección:

Es la transmisión del calor por el movimiento de la sustancia misma, y es la forma en que se propaga el calor en los líquidos y gases.

Radiación: 

Es la transmisión del calor de un cuerpo caliente a uno más frío a través del espacio, sin necesidad de un medio material que lo conduzca o transporte.

La temperatura: 

Se define como “La medida del nivel de actividad molecular que tiene un cuerpo” .

Presión: 

Es la fuerza que s e ejerc e sob re un a su perficie. En las calderas la pr esión se m i d e c o n u n i n s t r u m en t o o ac c e s o r io llam ado m anóm etro, el que p uede indic ar la pr esión en dis tintas u nid ades.

REVISIONES Y PRUEBAS: Las calderas de vapor, autoclaves y equipos que utilizan vapor de agua, que estén constituidos por uno o más cuerpos o espacios de presión, deberán ser sometidos a las revisiones y pruebas que establece el reglamento y tener los accesorios de seguridad, observación y de control automático.

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La verificación de las condiciones de seguridad de las calderas de vapor, autoclaves y equipos que utilizan vapor de agua y de sus componentes y accesorios, incluidas las redes de distribución, se efectuará mediante las siguientes revisiones y pruebas, en la secuencia que se señala: A. Revisión interna y externa. B. Prueba hidrostática. C. Prueba de la válvula de seguridad. D. Prueba de acumulación de vapor. E. Revisión de la red de distribución de vapor, componentes y accesorios. F. Pruebas especiales.

CLASIFICACION: Las calderas de vapor, autoclave y equipos que utilizan vapor de agua, deberán ser sometidas a las revisiones y pruebas de acuerdo a las siguientes condiciones: a) Revisión interna y externa y Prueba hidrostática: 

 Al término de la fabricación, antes de la entrega al usuario, las que deberán ser certificadas por el fabricante.

b) Revisión interna y externa, Prueba hidrostática, Prueba de la válvula de seguridad, Prueba de acumulación de vapor y Revisión de la red de distribución de vapor, componentes y accesorios : 

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 Al término de la instalación y antes de ponerlas en servicio.  Al término de cualquier reparación, reforzamiento o transformación y antes de ponerlas en servicio  A las que estén en funcionamiento, cada tres años.

c) Pruebas Especiales: 

Cuando la autoridad sanitaria o el profesional facultado, lo estimen necesario.

d) Revisión de la red de distribución de vapor, componentes y accesorios: 

Cuando la instalación presente daños evidentes como consecuencia inmediata de un terremoto u otros esfuerzos mecánicos imprevistos.

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Será responsabilidad del propietario o usuario de la caldera de vapor, autoclave o equipo que utiliza vapor de agua, velar porque las revisiones y pruebas se efectúen en las oportunidades y forma que señala el presente reglamento, remitiendo una copia del informe técnico a la autoridad sanitaria, dentro de un plazo máximo de 15 días hábiles desde su ocurrencia.

COMPETENCIAS: El operador deberá contar con licencia de enseñanza media y la aprobación de un examen de competencia ante la autoridad sanitaria o demostrar que ha obtenido esa competencia dentro del programa de estudios de una carrera que incluye esta preparación en la respectiva malla curricular. 

 El operador de una caldera de vapor de gran presión, además, deberá contar con título de nivel técnico o profesional en el área industrial. 

 ACTIVIDADES: El operador de una caldera de vapor debe mantener actualizado el libro de operación diaria, Verificar el funcionamiento de todos los dispositivos de alimentación de agua.  Accionar manualmente las válvulas de seguridad. Realizar purgas en forma manual. analizar el agua proveniente de los ablandadores o de otros equipos purificadores.  Aplicar los productos químicos para su tratamiento. Verificar el estado de funcionamiento de trampas de vapor, redes de distribución de vapor, estado de la aislación térmica, estado de los componentes de la caldera, operatividad de la alarma acústica y visual.  

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Verificar el funcionamiento de todos los accesorios de observación, de seguridad y del control automático, mantener registro de estos parámetros cada cuatro horas. Si por algún motivo, el nivel del agua de la caldera de vapor baja más allá del límite inferior de visibilidad del tubo de nivel, el operador debe paralizar de inmediato el funcionamiento de la caldera, activar la alarma acústica, consignar las fallas en el libro de vida y realizar una evaluación técnica con un profesional facultado.

CONSIDERACIONES GENERALES: 

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La caldera es un equipo CRÍTICO  que es operado por personas. Las probabilidades de un accidente son ALTAS   si es que no se cumplen las directrices de seguridad. Las lesiones a las personas producto de un accidente pueden ir de lo más SIMPL E a lo FATAL.

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La mayoría coincide que la causa raíz es la falta de mantenimiento o falta de inspección del equipo, por ejemplo, cuando el quemador continúa operando después de que el nivel de agua de la caldera decae mucho más del mínimo nivel de operación.

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Cuando las causas provienen del h o m b r e   se denominan A CCIONES INSEGURA S o SUBESTANDAR. Cuando las causas provienen del m ed i o a m b i en t e   reciben el nombre de CONDICIONES INSEGURA S O SUB ESTA NDA R.

 ACCIONES INSEGURAS: 1.- N o p r o b ar válvulas de seguridad en cada turno. 2.-

A b a n d o n a r Sala de Caldera sin aviso.

3.-

N o i n f o r m ar fallas.

4.-

Variar  regulación de las válvulas.

5.-

Inutilizar   accesorios de control.

6.-

Otras.

POR QUE? NO SABE HACER SU TRABAJO EN FORMA CORRECTA. NO PUEDE HACER SU TRABAJO EN FORMA CORRECTA. NO QUIERE HACER SU TRABAJO EN FORMA CORRECTA.

CONDICIONES SUB-ESTANDAR:

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DISEÑO

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CONSTRUCCION

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INSTALACION

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La forma más efectiva de lograr que la caldera se encuentre siempre en buenas condiciones de funcionamiento es a través de un buen PROGR A MA DE MA NTENCION PREVENTIVA .

FALLAS COMUNES: FALTA DE AGUA EN LA CALDERA Esta situación puede deberse especialmente a:    

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Falla de la bo m ba d e alim entación . Pé rd id as d e ag u a en la l ín ea d e ali m en tac ión . Obstrucción  d el tub o d e nivel. F u g a   en las v álv u las d e extr acc ión o d e purgas. D e s c u i d o del o perado r.

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Si la caldera pierde el nivel de agua y el calentamiento es excesivo la parte expuesta puede romperse y provocar una explosión.

FALLAS EN LOS TUBOS: Estas fallas pueden deberse a: •

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Antigüedad   d e la caldera o tub os . Mantenimiento deficiente. Descuido o inexperiencia del operador de caldera. Tratam iento de agua deficiente.

INCENDIOS EN LAS SALAS DE CALDERA: RECOMENDACIONES Mantenga  la Sala limpia de desperdicios y basuras. Mantenga  el combustible.

piso

limpio,

sin

derrames

de

Mantenga  fuera de la Sala los estanques de combustibles líquido y en el lugar adecuado los combustibles sólidos.

Mantenga    funcionando la caldera sin exceso de combustible. Mantenga   interiormente la caldera limpia de hollín. No perm ita acumulación de petróleo en el hogar. No seque ropa en las cercanías de la caldera. Manten g a en la Sala sólo los equipos y accesorios estrictamente necesarios. En la sala de caldera debe est ar so lo la caldera, l o s a c c e s o r i o s y e l o p e rad o r

EXPLOSIONES DE CALDERAS: 

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Falta de agu a en la caldera (n ivel b ajo). Falla d e ac c eso rio s d e seg u rid ad, válv u la inadecu ada o p egadas. Neglig encia o igno ranc ia d el o perado r.

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Mezclas explos ivas en el hogar. Incrustaciones  formadas por el depósito de sales que actúan como aislante; recalentando y debilitando el metal que no es capaz de resistir la presión….. Desprendimiento, de trozos de incrustaciones con una evaporaciones instantáneas que la caldera no resiste…..

TIPOS DE EXPLOSIONES: En general podemos decir que existen dos tipos de explosiones:

Exp lo sio nes de m ecánic as,   Derivadas

de los efectos de sobre presión, como consecuencia de falla de agua, falla de presos tatos o falla en dispositivos de alivio de  presión.

Ex p lo s ión q u ím ic a,   esta

es la más común y tiene su origen en la explosión de gases combustible en el hogar (coloquialmente llamados toritos), regularmente se deben a fallas de los sistemas de barrido de gases o falla en los dispositivos de regulación combustible.

QUE PUEDEN PRESENTAR LAS CALERAS: 

ROTURA POR FALLA DEL MATERIAL

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CORROSION

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GRIETAS EN EL METAL

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ESTALLIDO

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INCRUSTACION

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FILTRACIONES

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 AISLAMIENTO DEFECTUOSO

CALDERAS DE VAPOR: En relación con la instalación de agua de alimentación: 1. Se debe garantizar un sistema de alimentación continuo de suministro de agua a la caldera, que permita un funcionamiento seguro en relación a la producción de vapor. 2. Debe contar con un estanque de alimentación, ubicado entre la fuente de abastecimiento de agua y la caldera. 3. La cañería de alimentación estará provista de un sistema de retención y de una válvula de paso de cierre manual, ubicada entre la caldera y el sistema de retención. 4. Cada caldera o conjunto de calderas dispondrá de dos o más medios de

En relación a la calidad físico-química de agua de alimentación:

1. El agua de alimentación deberá tener un aspecto cristalino, homogéneo y transparente, y la turbiedad no exceda las diez unidades nefelométricas (10 NTU). 2. La dureza total del agua no deberá exceder de10 partes por millón (10 ppm) 3. El pH debe ser entre 7 a 11. Se exceptúa de lo anterior a aquellos equipos que utilicen agua destilada.

En relación con el agua al interior de la caldera de vapor: 1. La conductividad del agua no podrá exceder a 7000 mS/cm. 2. Toda caldera de vapor estará equipada con una o más cañerías de desagüe, comunicadas con el punto más bajo de la caldera y destinados a las purgas y extracciones sistemáticas de lodos. 3. La descarga de las cañerías de purga sólo podrá vaciarse al alcantarillado público o particular, a través de un estanque intermedio de retención o de purgas.

Las calderas y equipos que utilizan vapor de agua deben Disponer, al menos, de los accesorios que se indican para garantizar su funcionamiento seguro: A. Accesorios de observación: Dos indicadores de

nivel de agua y uno o más manómetros. B. Accesorios de seguridad: válvula de seguridad, sistema de alarma audible y visible, sellos o compuertas para alivio de sobrepresión en el hogar y tapón fusible . C. Accesorios de control automático: uno o más controladores de nivel de agua, uno o más detectores de llama, uno o más presos tatos con diferencial ajustable y digital y uno o más termostatos digitales.