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Corrosión en calderas de gasóleo

CASO DE ESTUDIO: SUSTITUCION DE CALDERAS DE GASOIL POR CORROSION EN UN HOTEL EN EL CARIBE

INDICE

1 ANTECEDENTES

2 PROBLEMA ENCONTRADO

3 COMO SE AFRONTO LA SOLUCION DEL PROBLEMA

3.1 Soluciones adoptadas3.1.1 Sistema de control de retorno3.1.2 Sustitución de las dos calderas corroídas3.1.3 Comentarios respecto a las soluciones adoptadas

3.2 Análisis Técnico3.2.1 Descripción general caldera y transferencia energética3.2.2 Combustible3.2.3 Combustión3.2.4 Humos de la combustión real3.2.5 Punto de rocío3.2.6 Reacciones químicas que provocan la corrosión3.2.7 Causas comunes por las que aparecen corrosiones.3.2.8 Técnicas para evitar las condensaciones3.2.9 Conclusión

4 QUE PROBLEMAS NOS ENCONTRAMOS A LA HORA DE CONOCER EL ORIGEN DEL PROBLEMA Y DE IMPLEMENTAR LA SOLUCION.

5 LECCIONES APRENDIDAS

6 DOCUMENTACION GRAFICA

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1 ANTECEDENTES

En un hotel situado en la zona del Caribe, ha sido preciso sustituir dos calderas de gasoil por presentar prematuros síntomas de corrosión en el circuito de intercambio térmico aparecido en la zona de retorno.

El presente Caso de Estudio trata de profundizar en las razones que han llevado a esta prematura corrosión, a los desafíos encontrados a la hora de determinar su causa y las lecciones aprendidas.

Datos del proyecto:

• Complejo hotelero con una central de producción de agua caliente sanitaria formada por 3 calderas de gasoil, marca Ygnis modelo LRP 14

2 PROBLEMA ENCONTRADO

En Enero de 2.012 se detecta una fuga importante en la caldera nº2, encargando la Propiedad un Informe a la Ingeniería que realizó el Proyecto y la Dirección Técnica, y a We Resolve que en este caso actúa en calidad de Asesores Técnicos, con objeto de analizar la patología encontrada, buscar las causas y plantear soluciones.

3 COMO SE AFRONTO LA SOLUCION DEL PROBLEMA

Tomando como base los Informes indicados y con el Asesoramiento de la Ingeniería se procede a realizar modificaciones en la instalación y la sustitución de las calderas dañadas.

Con posterioridad We Resolve ha realizado un Análisis Técnico de la problemática presentada con objeto de investigar el origen y las causas de estas patologías para evitar problemas futuros, no solo en este Complejo Hotelero, sino en los Asesoramientos y Mantenimientos que desarrolla en Europa y América.

3.1 Soluciones adoptadas

La instalación no disponía ni de bomba anticondensación, ni de válvula de tres vías que permitieran asegurar una temperatura de retorno igual o superior a las especificaciones del fabricante que para el gasóleo es de 50ºC.

La Ingeniería que realizó el diseño, no lo estimó necesario debido a que las calderas proyectadas según indican en su Informe se fabrican con una tecnología que impiden las condensaciones.

En el transcurso de la Obra, se propone por parte del Instalador el cambio de marca.


En este caso, el Instalador, no solo modificó la marca, sino también la tecnología, aspecto este ultimo que no se tuvo en cuenta por parte de los responsables técnicos que aceptaron el cambio, en base a la confianza que le generaba una Empresa de Instalaciones de reconocida solvencia.

Aquí se cometió una incorrección por parte del Instalador, debido a que el cambio de calderas, tendría que haber venido acompañado por unas propuestas complementarias que evitaran los riesgos potenciales a los que se sometía la instalación y que lamentablemente se han producido en el tiempo.

Al margen se obviaron en esa propuesta de cambio otra información complementaria que debería haber suministrado el Instalador y es la relativa al rendimiento.

El rendimiento de una caldera de baja temperatura es superior a una caldera de alta temperatura. siempre que trabaje a temperaturas medias inferiores.

Las soluciones adoptadas han sido las siguientes:

• Instalación de un sistema de control para la temperatura de retorno a calderas.

• Sustitución de las calderas corroídas.

3.1.1 Sistema de control de retorno

Se ha optado por la colocación de válvulas de 3 vías con servomotor proporcional controlada por una sonda de inmersión situada en el retorno de cada caldera.

La temperatura de retorno debe ser igual o superior al valor fijado como mínimo por el fabricante.

Este sistema solo es necesario para la caldera convencional, sin embargo se ha instalado en todas.

3.1.2 Sustitución de las dos calderas corroídas

Las dos calderas han sido sustituidas por otras de la marca Ygnis modelo LRP-NT PLUS 14 MB/4, de baja temperatura, dotadas de sistema Pyroflow que provoca un calentamiento del agua de retorno tanto por cambio de calor directo como por la mezcla en el agua caliente proveniente de la caldera.

Los datos técnicos de funcionamiento establecidos por el fabricante para la caldera de gasóleo en lo relativo a temperaturas son:

Temperatura mínima de funcionamiento 50ºC.

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Temperatura mínima de retorno 15ºC.

3.1.3 Comentarios respecto a las soluciones adoptadas

En la actualidad la producción de calor queda configurada por:

3 Sistemas de control para agua de retorno.

1 Caldera YGNIS LRP 14

2 Calderas YGNIS LRP-NT PLUS 14 MB/4 (de baja temperatura)

En este caso solo es necesario que trabaje uno de los tres sistemas de control, que es el correspondiente a la caldera convencional, debido a que las de baja temperatura disponen de un sistema propio para evitar condensaciones siempre que llegue el agua a una temperatura igual o superior a 15ºC.

3.2 Análisis Técnico

A la vista de la importancia que puede tener no solo en el Mantenimiento futuro de este Complejo Hotelero, sino en el conjunto de hoteles mantenidos por We Resolve, o a los que presta Asesoramiento Técnico, en Europa y América, se ha procedido por parte de We Resolve a la realización de un Análisis Técnico de la problemática presentada con objeto de investigar el origen y las causas de estas patologías que eviten problemas futuros, en el que se analicen las causas de la corrosión, porqué se producen, cuales son sus fundamentos teóricos, y que sirva al mismo tiempo de complemento formativo a los Técnicos y Personal de Mantenimiento.

En este Articulo se analizan los motivos que llevan a la destrucción de las calderas que utilizan como combustible gasóleo, debido a las corrosiones provocadas por retornos de agua a bajas temperaturas.

3.2.1 Descripción general caldera y transferencia energética

Caldera es un equipo que tiene como misión transmitir calor a un fluido caloportador, generalmente agua, utilizando para ello el poder energético de los combustibles.

Su fin es aportar energía calorífica.

Su medio el quemado u oxidación de un combustible en un proceso denominado combustión.

Fluido caloportador es el que transfiere la energía recibida en el proceso de combustión a los lugares donde va a ser utilizada.


Para iniciar la combustión es necesario que exista un combustible, un comburente y calor.

El comburente utilizado es el aire que está formado por:

• Nitrógeno 78%• Oxigeno 21%• Argón 0,9%• Otros gases 0,1%.

La combustión es una reacción química.

El combustible se asocia con el oxigeno creando nuevos compuestos y liberando energía en forma de calor.

Los elementos básicos de cualquier caldera son:

Hogar

• Donde se realiza la combustión

Circuito de humos

• Recoge los humos generados en el hogar y los lleva hasta la caja de humos, siguiendo trazados que dependen del diseño de la caldera

Caja de humos

• Donde se realiza la conexión con la chimenea de evacuación.

Existen dos tipos básicos de calderas:

Pirotubulares

• Los humos calientes discurren por el interior de pequeños tubos rodeados por el agua que se va a utilizar como fluido caloportador.

• Son las que habitualmente se utilizan para producir calefacción y agua caliente sanitaria.

• Son las utilizadas en la instalación que se analiza.

Acuotubulares

• El agua es la que va por los tubos y los gases calientes por el exterior.

La combustión se lleva a cabo en un quemador que se acopla a la caldera.

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En el se realizan las mezclas de combustible y aire en las proporciones adecuadas, y dispone de los controles para puesta en marcha, paro, temperaturas, verificación correcta de la llama, etc., así como los elementos de seguridad necesarios para su desconexión.

La caldera está dotada de elementos complementarios de seguridad, que evitan la aparición de sobrepresiones por encima de su presión nominal.

La transferencia energética por parte del combustible se realiza de dos formas:

Radiación

• La energía calorífica transmitida por la llama a las paredes del hogar en el proceso de combustión.

Convección

• Los humos calientes que se generan en la oxidación del combustible.

El intercambio de calor con el agua se realiza por conducción a través de la superficie metálica de los tubos.

El agua caliente forma un circuito cerrado que toma su energía del combustible y la cede al medio a calefactar.

Al final del proceso se ha quemado un combustible y se dispone de agua caliente para utilizarla como fluido caloportador.

Los circuitos se calculan habitualmente para un salto térmico entre 10ºC. y 20ºC.

Es muy frecuente adoptar las temperaturas de 80ºC. en impulsión, y 60ºC. en retorno.

Los recorridos que realizan el agua y los humos son inversos:

Los humos alcanzan su máxima temperatura en la salida del hogar, y su mínima temperatura a la llegada a la caja de humos, donde se conecta con la chimenea de evacuación.

El agua retorna a la caldera por el lugar en que los humos están a menor temperaturas, y es ahí donde se inicia el intercambio de calor, incrementando cada vez mas su temperatura en su recorrido hasta la impulsión.

Es en ese punto de entrada donde el agua y los humos tienen una menor temperatura, donde se inicia la corrosión.


3.2.2 Combustible

El gasóleo C comúnmente utilizado en las calefacciones tiene en su composición una parte de azufre.

Dados los problemas contaminantes provocados por el azufre, las legislaciones establecen las cantidades máximas admisibles.

En España, el “REAL DECRETO 1700/2003, de 15 de diciembre, por el que se fijan las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuelóleos y gases licuados del petróleo, y el uso de biocarburantes”, desarrollado teniendo en cuenta las Directivas Europeas y publicado en el BOE de 24 Diciembre 2.003, fija los contenidos de azufre.

En lo relativo al gasóleo C que es el utilizado para calefacción.

El contenido máximo de azufre del gasóleo de calefacción (clase C) se regirá por lo siguiente:

a) A partir del 1 de enero de 2008, el contenido de azufre no superará el 0,10 por cien en masa.

b) No obstante lo dispuesto en el anexo III y en el párrafo anterior, el Ministerio de Economía, previo informe del Ministerio de Medio Ambiente, podrá autorizar la utilización de dichos gasóleos con un contenido en azufre entre el 0,10 por cien en masa y el 0,20 por cien en masa, previa solicitud razonada de los interesados, y siempre y cuando se respeten las normas de calidad del aire en cuanto a SO

2 y las

emisiones producidas por dicha utilización no contribuyan a la superación de las cargas críticas. Dicha autorización deberá hacerse pública y ser comunicada a la Comisión Europea con 12 meses de antelación y no tendrá validez después del 1 de enero de 2013. Se proporcionará a la Comisión Europea suficiente información para que ésta pueda comprobar si se cumplen los criterios mencionados anteriormente.

Actualmente la proporción de azufre máxima permitida es del 0,10% de la masa, si bien hasta Enero 2.013 en algunos casos podía haberse autorizado hasta el 0,20%.

3.2.3 Combustión

El proceso se inicia con una mezcla uniforme de combustible y comburente.

A esa mezcla se le aplica calor, para iniciar la reacción química.

Una vez iniciada la combustión, es el mismo calor generado el que se encarga de mantener la temperatura necesaria para la ignición del combustible.

La composición básica de los combustibles es:

• Carbono (C)

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• Hidrogeno (H)• El azufre (S) igualmente es un elemento combustible, si bien trata de reducirse al ser contaminante.

Hay diversos tipos de combustión:

Combustión estequiométrica.

Es la ideal, la teórica, la proporción de aire exacta, la reacción química perfecta.

Es la combustión que se realiza con el aire estrictamente necesario, sin que falte ni sobre.

Las reacciones que se producen son:

C + O2 = CO2 + calorH + O2 = H2O + calorS + O2 = SO2 + calor

Combustión con falta de aire.

No hay suficiente comburente, y por tanto no se puede conseguir la oxidación de todos los elementos combustibles.

Se producen inquemados, y se evacuan humos a la atmosfera con combustible que pueden seguir aportando energía.

Combustión con exceso de aire

Es la combustión real y la que se consigue en una instalación que disponga de un buen mantenimiento.

El calor para la combustión se aplica a una mezcla combustible-comburente.

Por muy bien que se haya realizado el proceso de mezcla entre combustible y comburente, en la practica no es posible conseguirlo al 100%.

Si se aplicase solo el aire teórico necesario se producirían inquemados.

La cantidad de aire adicional que hay que aportar va a depender del combustible y de la perfección con la que se realice su mezcla con el comburente.

Cuando el combustible es gas, la mezcla es mas homogénea y el exceso de aire que hay que aportar es un porcentaje pequeño.


En combustibles líquidos como el gasóleo, se divide en finísimas gotitas al mismo tiempo que se somete a una agitación el combustible y el aire para obtener una buena mezcla.

El porcentaje de exceso de aire que hay que aplicar es mayor que en el caso del gas.

3.2.4 Humos de la combustión real

Además de los productos de la combustión, existe oxigeno sobrante al haber sido necesario introducir mas aire.

Este oxigeno, en esas condiciones y elevadas temperaturas, realiza asociaciones con otros elementos de la combustión como puede ser con el nitrógeno NOx, (óxidos de nitrógeno) y con parte del SO2 obtenido en la combustión, formándose SO3, que al reaccionar con el agua dan lugar a los ácidos nítrico (NO3H) y sulfúrico (SO4H2), causantes de las lluvias acidas.

3.2.5 Punto de rocío

En una sustancia pura, existe una relación entre su presión y su temperatura, que delimitan los estados gaseoso y liquido, y que se representa gráficamente mediante una curva.

En el caso del agua:

A la presión de 1 atmosfera tiene su punto de ebullición a 100ºC. Por encima de 100ºC. todo es vapor.

Entre 0ºC., y 100ºC. a la presión de 1 atmosfera el agua se encuentra en estado de vapor y en estado liquido.

El aire admite vapor de agua, aunque no todo el vapor que se le pretenda aportar.

Supongamos que en un ambiente de 26ºC. con un 60% de Humedad Relativa (H.R.), se pone sobre la mesa un vaso con cerveza cuya superficie está a 5ºC.

El vapor de agua contenido en el aire, se encuentra estable, es decir que en esas condiciones no tiene ninguna tendencia a convertirse en liquido.

La cantidad absoluta de agua es de 12,64 gramos por cada kg. de aire seco.

El aire a 26ºC. y a la presión de 1 atmosfera, admite hasta 21,35 gramos de vapor de agua por kg. de aire seco, valor que coincide con su curva de saturación y corresponde al 100% de H.R.

A partir de ahí, cualquier aporte que se pretenda realizar en forma de vapor, no seria admisible y condensaría.

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Al llevar a un ambiente en estas condiciones un vaso cuya superficie exterior está a 5ºC., se observan condensaciones exteriores que cubren de agua la parte exterior del vaso.

El agua a la presión de 1 atmosfera y 5ºC., admite como máximo una cantidad de agua de 5,40 gramos por kg. de aire seco.

La diferencia entre el agua que hay en el ambiente y la máxima admisible se condensa.

En este caso:

12,64 – 5,4 = 7,24 gramos de agua por kg. de aire seco, que quedan en forma de agua liquida rodeando el vaso.

A medida que aumenta la temperatura, manteniendo la misma presión, el aire admite una mayor cantidad de vapor de agua.

Si la temperatura sube por ejemplo a 35ºC., a la presión de 1 atmosfera la cantidad de vapor de agua es de 36,58. gramos por kg. de aire seco.

Si aumenta la presión, el aire admite una mayor cantidad de vapor de agua por Kg. de aire seco, y al contrario si disminuye.

La cantidad de vapor de agua en una masa de humos a elevada temperatura, es relativamente alta.

En una caldera convencional es muy importante conocer la temperatura a la cual se producen las condensaciones, debido a que hay que evitarlas para que no reaccionen con el SO3, generado en la combustión.

El porcentaje de agua en los humos puede ser importante debido a que se encuentran a temperaturas superiores a 100ºC., y a presiones que pueden ser inferiores a la atmosférica.

Va a depender del tipo de combustible.

En el caso del gas natural en el que el H es mas abundante en su composición, el vapor de agua ocupa un mayor porcentaje del volumen de humos, si se compara con el gasóleo.

La Ley de Dalton establece que la presión total ejercida por una mezcla de gases es igual a la presión que ejercería cada uno de ellos si ocupase el total del volumen.

En el caso de la combustión en la que hay CO2, SO2, N, O2, SO3, NOx, H2O, entre otros, la presión total es la suma de las presiones que corresponden a cada uno de estos componentes, si ocupasen cada uno de ellos el volumen total.


En la Guía Técnica “Procedimientos de inspección periódica de eficiencia energética para calderas”, publicada por el IDAE, en el apartado 2.6.3, se plantea el ejemplo de a que temperatura condensarían los humos a la presión atmosférica si el agua ocupa el 15%.

1 Atmosfera 103.125 pascales (Pa)15% de 101.325 15.199 Pa

Es la presión que ejerce el vapor de agua en los humos.

Con esa presión, y acudiendo al diagrama Presión-Temperatura, el vapor de agua condensa a una temperatura de 54,3ºC.

En el gasóleo el punto de rocío sin excesos de aire está en torno a los 50ºC.

3.2.6 Reacciones químicas que provocan la corrosión

Entre los productos de la combustión hay una proporción de dióxido de azufre (SO2).

Como consecuencia del exceso de aire, y por tanto de oxigeno, se produce la siguiente reacción:

SO2 + 12 O2 = SO3 (trióxido de azufre)

Si se condensa agua sobre los elementos metálicos de la caldera, se produce la siguiente reacción:

SO3 + H2O = SO4H2 (acido sulfúrico)

Que es un acido muy corrosivo y acaba destruyendo las superficies en las que se genera, y que no son otras que en las que se producen condensaciones.

3.2.7 Causas comunes por las que aparecen corrosiones.

Una caldera que aporta calefacción a un edificio, si se ha previsto que trabaje entre 80ºC. y 60ºC., solo tendría que hacerlo así, un corto periodo de tiempo, debido a que los diseños se realizan para las condiciones mas desfavorables sin tener en cuenta otros aportes caloríficos, y con las condiciones exteriores extremas, con un percentil de corrección muy conservador.

Si la caldera se mantiene trabajando entre estos valores, las perdidas energéticas son mas elevadas que trabajando a menor temperatura.

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Por ello en algunos casos, responsables de Mantenimientos guiados por criterios de ahorro energético, pueden tener la tentación de disminuir la temperatura de las calderas sobre todo si únicamente suministran servicios de calefacción.

Otro caso son aquellas calefacciones que se ponen en servicio de forma intermitente. Se tienen durante el día y se desconectan por las noches, como son los edificios de oficinas, universidades, comunidades de viviendas, etc.

Al ponerlas en funcionamiento el agua está fría, y si las secuencias de puesta en marcha no son correctas pueden producirse retornos a bajas temperaturas.

En la actualidad existen calderas de baja temperatura en las que se evita el contacto con las superficies de intercambio mas frías, y que permiten obtener un mejor rendimiento energético al trabajar a menor temperatura.

Sin embargo con una caldera convencional, hay que mantener unas condiciones de retorno superiores al punto de rocío para evitar la corrosión, aunque ello suponga unas mayores perdidas energéticas en el circuito primario.

3.2.8 Técnicas para evitar las condensaciones

Es necesario controlar la temperatura de retorno de agua.

Para ello se instala un termostato regulado a una temperatura algo superior a la que puedan aparecer las condensaciones.

Tradicionalmente se ha colocado a la salida de calderas una bomba denominada anticondensación que está controlada por este termostato, y que une la impulsión con el retorno de caldera.

Cuando la temperatura de retorno es inferior a la fijada, el termostato da la orden de marcha a esta bomba y se produce una mezcla entre el caudal aportado por la bomba anticondensación y el retorno que hace que se eleve la temperatura de entrada a caldera.

Cuando la temperatura de retorno sea superior a la fijada, el termostato dará la orden de paro a la bomba anticondensación.

Puede ocurrir que si esta bomba se selecciona demasiado pequeña, no sea suficiente para incrementar la temperatura de retorno.

Es importante programar adecuadamente los procesos de puesta en marcha, y no enviar agua a la instalación, hasta que la caldera haya alcanzado sus condiciones nominales.

Supongamos que la caldera funciona entre 80ºC. y 60ºC., y se ha fijado que el agua no retorne en ningún caso por debajo de 55ºC.


Si en el momento de la puesta en marcha, el agua del circuito está a 25ºC., y la bomba anticondensación se ha calculado para el 30% del caudal, se obtendrá una temperatura inicial de retorno de:

T = (0,3*80 + 0,7*25) = 41,5ºC. valor menor de 55ºC., y que puede provocar condensaciones.

En algunos tratados se recomienda que esta bomba no sea inferior al 40% del caudal de retorno, aunque habrá que diseñarla teniendo en cuenta las características de la instalación.

Otro método utilizado últimamente, sería colocar una válvula de 3 vías de regulación proporcional en el circuito de retorno a caldera. De esa forma se controla siempre la temperatura desviando hacia el retorno el caudal necesario que puede ser desde valores cercanos al 100% en la puesta a régimen, hasta el 0% en funcionamiento normal.

3.2.9 Conclusión

Entre los elementos que componen el gasóleo C, hay una pequeña parte de azufre.

Este azufre en una combustión completa sale en forma de dióxido de azufre (SO2).

Una parte del SO2, debido al exceso de aire necesario para la combustión se combina con oxigeno dando lugar a trióxido de azufre. SO3

Los humos resultantes de la combustión contienen vapor de agua.

Si la temperatura de retorno de agua a caldera es inferior a un determinado valor, se producen condensaciones del vapor de agua sobre la superficie metálica.

La mezcla de agua (H2O), y trióxido de azufre (SO3), da lugar al acido sulfúrico que es altamente corrosivo y destruye la zona de caldera afectada por condensaciones.

Existen técnicas aplicables a las calderas convencionales para elevar la temperatura de retorno, como son la bomba anticondensación y la válvula de tres vías.

Bibliografía

MANUAL DE CALEFCCION Y CLIMATIZACION Recknagel SprengerTECNUN CAMPUS TECNOLOGICO DE LA UNIVERSIDAD DE NAVARRAGUIA TECNICA Diseño de Centrales de Calor Eficientes (IDAE)GUIA TECNICA Procedimiento de Inspección periódica de eficiencia energética para calderas (IDAE)Programa Técnico Sedical.

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4 QUE PROBLEMAS NOS ENCONTRAMOS A LA HORA DE CONOCER EL ORIGEN DEL PROBLEMA Y DE IMPLEMENTAR LA SOLUCION.

Los problemas que podemos encontrarnos en una patología de este tipo, pueden ser debido a varias causas:

• Un Manual de uso y mantenimiento en el que no se reflejen los parámetros de funcionamiento correctos de la instalación.

• Formación insuficiente de los Técnicos y Personal encargado de las labores de Mantenimiento.

• Mantenimiento deficiente de la instalación.

• No reflejar en la documentación de Mantenimiento las incidencias relativas a las corrosiones incipientes.

En el Manual de uso y mantenimiento deben quedar especificadas las secuencias de arranques de las calderas, las temperaturas de trabajo, y se debe advertir las consecuencias negativas que provoca trabajar fuera de los parámetros establecidos cuando ello tenga consecuencias tan graves como la destrucción de las calderas.

Por otra parte los responsables del mantenimiento deben tener la formación suficiente que les permita no solo conocer problemáticas de este tipo, sino también analizar posibles soluciones, o dar traslado de la incidencia en caso que sea problemática su resolución.

Es muy importante realizar un seguimiento de las labores de Mantenimiento. La corrosión no es inminente sino que se va incrementando de forma paulatina hasta llegar a destruir los circuitos de intercambio de la caldera, por lo que debería haberse detectado en las labores realizadas durante el Mantenimiento Preventivo.

Al mismo tiempo las graficas obtenidas, indican que durante muchas horas las calderas han trabajado por debajo de los valores recomendados por el fabricante, podrían haber sido un referente de la corrosión aparecida, y que no fueron analizadas por responsables técnicos que conocieran la problemática presentada.

Otro aspecto importante que obvió el Mantenimiento fue no valorar convenientemente las primeras corrosiones, ni hacer un seguimiento del agua de aportación a través de los contadores. En un circuito cerrado no debe existir aportación de agua.

En realidad los síntomas destructivos suelen dar varios avisos y si se adoptan medidas preventivas en origen, formación y análisis de las inspecciones es fácil evitarlos.

Corrosión en calderas de gasóleo 15


5 LECCIONES APRENDIDAS

Conocido el problema y estudiado en profundidad, se analizaran las actuaciones que deberían haberse realizado.

En el transcurso de la Obra se propuso por parte del Instalador el cambio de calderas.

Siempre que un Instalador proponga un cambio, hay que solicitarle que documente técnicamente la propuesta realizada, para evitar situaciones como las que se ha presentado:

En esta documentación debe venir indicado:

• Cambio de marca y modelo de la unidad a sustituir

• Comparativo entre las características técnicas de las unidades proyectadas y las unidades propuestas.

• Aclaración de que se trata de la misma tecnología o existe modificación de la misma.

• Si existe modificación, propuesta complementaria de actuaciones que eviten los riesgos potenciales.

• En este caso si se propone instalar calderas convencionales, tendrían que haber venido acompañada de las válvulas de tres vías, que eviten retornos a menos de 50ºC.

• Aclarar que la ultima propuesta de colocar tres válvulas de 3 vías para evitar condensaciones, no solo son innecesarias en las calderas sustituidas, sino que además penaliza el rendimiento, si las calderas pueden trabajar a menos temperatura en la fase de explotación.

• Graficas de rendimiento de los equipos existentes y los propuestos.

• A veces incluso utilizando la misma tecnología los rendimientos son diferentes debido a la calidad de los equipos, lo que provoca incrementos en los consumos durante la fase de explotación.

• En este caso con la tecnología propuesta por el Instalador y adoptada en el transcurso de la Obra, se penaliza el rendimiento debido a que hay que mantener a mayor temperatura los retornos. Al no haber sido así, se ha provocado la destrucción de las calderas.

Consultar el Manual de Uso y Mantenimiento que debe existir en el edificio, y en el que se deben de reflejar los parámetros de funcionamiento.


Si no existiese, conocer las exigencias del fabricante sobre el funcionamiento de la caldera y que se refleja en sus catálogos técnicos.

En este caso concreto se hubiesen detectado la falta de control en la temperatura de retorno, debido a que para las calderas proyectadas no era necesaria y si lo eran para las calderas instaladas, por lo que el Mantenedor tendría que haber enviado un Informe a la Propiedad en el que le notificara el riesgo de corrosión.

Verificar mediante el Sistema de Gestión Centralizada que las temperaturas de retorno eran siempre superiores a 50ºC.

Informar durante los Mantenimientos Preventivos sobre las oxidaciones y corrosiones iniciales aparecidas junto al retorno

Verificar la no existencia de entradas de agua en la instalación debido a una posible picadura interna. Eso se detecta mediante la lectura de los contadores de llenado.

6 DOCUMENTACION GRAFICA

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Caldera con problemas de corrosión, a la que se le ha practicado una cata para ver el estado de los tubos de humos.

Esta caldera ha sido preciso sustituirla.

Además de los problemas propios de corrosión por retorno a baja temperatura, durante algún tiempo hubo una aportación de cantidades importantes de agua que dio lugar a:

Deposiciones calcáreas sobre los tubos.

Perdidas en la transmisión de calor entre tubos de humos y agua.

Incremento en el proceso de corrosión debido al oxigeno disuelto en agua.

Deposiciones calcáreas y oxidaciones provocadas por el agua que se fue adicionando debido a las corrosiones aparecidas por baja temperatura


Deposiciones calcáreas y oxidaciones provocadas por el agua que se fue adicionando debido a las corrosiones aparecidas por baja temperatura

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Corrosión en el hogar y circuito de humos conectados directamente al hogar.


Corrosión en el hogar y la salida correspondiente a los circuitos de humos.

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Aquí se aprecia que antes de sustituir la caldera, se anulan dos circuitos de humos que se habían corroído como consecuencia de las bajas temperaturas de retorno.

Por esos circuitos, hasta que se detecta la avería se producen entradas de agua al circuito cerrado de la caldera, que da origen a los nuevos ataques de oxidación-corrosión provocados por el oxigeno contenido en el agua y que se suma al efecto de corrosión por bajas temperaturas.


Aquí se aprecia la oxidación y los circuitos de humos que fue preciso dejar fuera de servicio antes de sustituir la caldera.

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Graficas proporcionada por el Sistema de Gestión y Control en la que se observa como las calderas, han estado funcionando a temperaturas inferiores a las exigidas por el fabricante en su catalogo técnico que es para el gasóleo de 50ºC.

Febrero 2.013Ingeniero Técnico Industrial

José Arroyo Martín

caso de estudio: sustitucion de calderas de … · corrosión en calderas de gasóleo en este caso,...

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