Tratamiento de Agua en Calderas

El tratamiento de agua de una caldera es fundamental para asegurar una larga vida útil, libre de problemas, reparaciones y accidentes. El objetivo principal de este tratamiento es evitar problemas ocasionados por la calidad del agua de alimentación y del agua contenida en el sistema.

Fuentes de Agua

Las fuentes de agua corresponden a toda aquella agua que no ha recibido ningún tipo de tratamiento y, por lo tanto, contienen impurezas que impiden su utilización directa en la caldera.

Parámetros Clave en el Tratamiento del Agua

• pH: Características ácidas o alcalinas del agua. Se deben controlar para prevenir problemas de corrosión y depósitos.
• Dureza: Cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en el agua. Favorecen la formación de depósitos e incrustaciones difíciles de remover en las superficies de transferencia de calor.
• Oxígeno y Dióxido de Carbono: Favorecen la corrosión de los componentes metálicos de una caldera. La presión y la temperatura aumentan la velocidad con que se produce la corrosión. La corrosión de las líneas de retorno de condensado generalmente es causada por el CO2.
• Hierro y Cobre: Forman depósitos que deterioran la transferencia de calor.
• Aceite: Favorece la formación de espuma y, como consecuencia, el arrastre al vapor.
• Fosfato: Utilizado para controlar el pH y proteger contra la dureza.
• Sólidos Disueltos: Cantidad de sólidos disueltos en el agua.
• Sólidos en Suspensión: Cantidad de sólidos no disueltos en el agua.
• Secuestrante de Oxígeno: Productos químicos utilizados para remover el oxígeno residual del agua.
• Sílice: Forma incrustaciones duras o de muy baja conductividad térmica.
• Alcalinidad: Representa una fuente potencial de depósitos (cantidad de carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos y silicatos o fosfatos en el agua).
• Conductividad: Permite controlar la cantidad de sales disueltas en el agua.

Problemas Frecuentes en Calderas por Calidad del Agua

Corrosión

La corrosión es un problema común que afecta los componentes metálicos de la caldera, acelerado por la presencia de oxígeno y dióxido de carbono, así como por altas presiones y temperaturas.

Incrustaciones

Corresponden a depósitos de carbonatos y silicatos de calcio y magnesio, formados debido a una excesiva concentración de estos componentes en el agua de alimentación y/o regímenes de purga insuficientes. Estas incrustaciones deben ser eliminadas de la caldera para prevenir su acumulación en el fondo del cuerpo de presión. En caso de que no sean removidas, se corre el riesgo de embancar la caldera y obstruir las líneas de purga de fondo. Además, presentan una baja conductividad térmica que actúa como aislante, provocando problemas de refrigeración de las superficies metálicas y puede llegar a causar daños por sobrecalentamiento.

Pueden evitarse realizando el correcto tratamiento del agua de alimentación y manteniendo el régimen de purga adecuado.

Arrastre de Condensado

Tiene relación con el suministro de vapor húmedo. Puede deberse a deficiencias mecánicas (falla de los purgadores, separadores de gota, etc.) o químicas (exceso de alcalinidad, sólidos totales y sílice) debido a la formación de espuma.

Pueden evitarse manteniendo los niveles recomendados de dichos contenidos químicos.

Equipos de Tratamiento de Agua

Ablandadores

Cumplen la función de eliminar los iones de Ca y Mg que conforman la dureza del agua. Se basan en un proceso llamado “intercambio iónico” que consiste en la sustitución de estos iones por sodio mediante una resina que posee la capacidad de realizar dicho intercambio.

Desgasificador

Cumple la función de eliminar el oxígeno y dióxido de carbono disuelto en el agua de alimentación de las calderas para prevenir problemas de corrosión.

Su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que la solubilidad de los gases disueltos en el agua disminuye cuando el agua está en el punto de ebullición. El agua desciende por una torre y es calentada hasta la temperatura de ebullición por vapor alimentado en contraflujo, y los gases descargados por el agua son eliminados a través del venteo que se encuentra en la parte superior de la torre.

Purgas Automáticas

Las purgas automáticas son sistemas que controlan y ejecutan la eliminación de agua de la caldera para mantener los niveles de sólidos disueltos dentro de los límites aceptables, previniendo incrustaciones y corrosión.

Productos Químicos de Tratamiento

Los químicos que se utilizan generalmente son los secuestrantes de oxígeno, dispersantes, anti-incrustantes, protectores y neutralizantes para las líneas de retorno de condensado. La dosificación debe realizarse en el tanque de almacenamiento de agua en el caso de los secuestrantes de oxígeno y en la línea de alimentación de agua en los demás casos.

Ciclo de Concentración

Los ciclos de concentración determinan los requerimientos de purga necesarios para prevenir problemas de corrosión y/o incrustaciones. Las purgas son necesarias ya que los sólidos pueden producir incrustaciones que dañen la caldera.

Entre las impurezas para las que deben determinarse los ciclos de concentración se encuentran:

• Sólidos disueltos.
• Sílice.
• Alcalinidad.
• Hierro.

El ciclo de concentración utilizado para determinar el régimen de purgas en la caldera será el menor de los calculados para estas impurezas.

El control de que el ciclo de concentración que se mantiene en una caldera es el requerido se realiza mediante la medición de cloruros en el agua de alimentación y de la caldera, o mediante la medición y comparación de la conductividad del agua de alimentación y la de la caldera.