Materia AGUA DE ALIMENTACION

AGUA DE ALIMENTACION

Agua de alimentación en calderas: La calidad de agua de alimentación de una caldera, es tan importante para su buen funcionamiento, como la calidad del combustible. Recuérdese que la eficiencia del funcionamiento, los costos de explotación y el mantenimiento, están directamente vinculados con la calidad del agua y combustible.

Es por ello que el adecuado tratamiento del agua y control técnico de rutina, son de suma importancia.

Aguas naturales. Impurezas: Las aguas naturales tienen siempre en disolución cantidades variables de sales minerales: cloruros, sulfatos, bicarbonatos, nitratos, etc., de sodio, calcio, magnesio, silicio y otros elementos. De estas sales, las de calcio y magnesio, constituyen principalmente, la llamada “dureza del agua”.

La cantidad de impurezas del agua¸ se mide o especifica de varias maneras; una de ellas es establecer el contenido de sales disueltas en mgr/l, o sea partes por millón (ppm).

La dureza creciente del agua, disminuye su potabilidad. Respecto a su uso en calderas, los problemas son cada vez mayores a medida que aumenta en dureza y se hace más difícil su adecuada corrección.

Las sales disueltas en el agua tienen comportamientos variables para la marcha de una caldera. Las de sodio son muy solubles y su solubilidad aumenta con la temperatura; cuando la concentración es muy alta, causan problemas en la marcha del generador de vapor.

Las sales de calcio y magnesio son las que causan los mayores inconvenientes, pues son las que principalmente originan las incrustaciones. Lo mismo cabe decir del silicio, que además, cuando las presiones de trabajo son muy altas, puede ser arrastrado por el vapor y depositarse en los álabes de las turbinas.

Otro problema que se plantea con el agua de alimentación a calderas, es la existencia de gases disueltos (oxígeno y anhídrido carbónico), que son los causantes de corrosiones del metal.

Finalmente, el agua puede haberse contaminado de materias orgánicas: grasas, aceite, azúcar, etc., que causan también dificultades en la operación.

Incrustaciones y fangos. Arrastres: La dureza del agua puede ser temporaria debida a los bicarbonatos y carbonatos. Se llama así porque calentada a las temperaturas de ebullición, estas sales precipitan en forma de fangos blandos.

La dureza permanente es debida a los sulfatos, cloruros y nitratos. Estas sales tienen una solubilidad, que disminuye con el aumento de temperatura y en el agua concentrada de una caldera se llega fácilmente a la saturación, produciéndose precipitaciones de estas sales que causan incrustaciones duras y de difícil eliminación. Los fangos en cambio son arrastrados por la purga de fondo. Las incrustaciones, una vez adheridas a los tubos y colectores, solo pueden ser eliminadas por medios mecánicos (turbinas de limpieza) o por procedimientos de desincrustación química (por medio de ácidos inhibidos)

Los inconvenientes causados por las incrustaciones son conocidos. Disminuye el coeficiente de transmisión del calor, con la consiguiente baja del rendimiento. Un eventual desprendimiento de las incrustaciones, pone en contacto las superficies fuertemente recalentadas del tubo con el agua, lo que puede causar deformaciones o rotura del mismo.

Las sales de sodio, al contrario de las de calcio y magnesio, tienen una solubilidad que aumenta con la temperatura y es por ello que difícilmente se llega a la saturación. Pero el aumento creciente de sólidos disueltos y contenidos en el agua, otorga a ésta una mayor viscosidad, dificultando la liberación de las burbujas de vapor. Puede llegarse con altos contenidos de sólidos en disolución, a tener ebulliciones tumultuosas, y a la formación de espuma, lo que puede dar origen a arrastres de agua por el vapor.

Ello puede ser de graves consecuencias. Se producen golpes de ariete en tuberías. En las turbinas y máquinas de vapor puede llegar a causar serios daños. Por otra parte el nivel resulta incierto, debido a las distintas densidades del agua dentro y fuera del domo (burbujas de vapor, espuma, etc.). Este problema se presenta también cuando el agua es excesivamente alcalina.

Corrosiones: Las corrosiones de las partes metálicas de una caldera, (domo, colectores, tubos, etc.), es el problema más serio vinculado con la calidad del agua. Una acción de corrosión generalizada, puede reducir considerablemente la vida útil del equipo.

Se puede producir de varias formas, aunque en general se dan todas simultáneamente.

Una de estas formas es por acción electroquímica. El agua con sales en disolución, en contacto con el metal de la caldera, actúa como un electrolito y se produce la corrosión del metal.

El agua que de acuerdo al valor de su pH siempre tiene parte de sus moléculas disociadas en hidrógeno (H) y oxidrilo (OH), produce el ataque del metal formando FeOH, quedando hidrógeno libre adherido al metal. El oxígeno libre existente en el agua de la caldera se combina con el hidrógeno formando agua y facilitando la prosecución del ataque.

La corrosión en estas condiciones se produce con valores de pH de 5, es decir, cuando el agua reviste un carácter francamente ácido; cuando el pH es mayor el ataque disminuye, hasta llegar a anularse con valores de pH de 9,4.

Esta corrosión es generalizada tendiendo a disminuir los espesores de las chapas y consecuentemente baja la resistencia mecánica del conjunto.

En el caso de aguas con oxígeno disuelto que se combina con el hidrógeno, antes mencionada, en las partes metálicas con las que primero toma contacto el agua con oxígeno disuelto, que son las tuberías, los distribuidores del agua de alimentación y los tubos de bajada del domo, son los lugares donde los ataques son más intensos.

Si con agua en estas condiciones, se alimenta una caldera con economizador de tubos de acero, al desprenderse el oxígeno, y no habiéndose formado aún vapor que lo diluya, se tiene un caso de corrosión extraordinariamente activa. El economizador puede quedar destruido en poco tiempo. También suelen producirse picaduras localizadas, concentrándose la corrosión en ciertos puntos, lo que produce a su vez, fallas del tubo.

Otro de los gases que se encuentra disuelto en el agua y que es causante de corrosiones es el anhídrido carbónico; éste se desprende y es arrastrado por el vapor, formando fácilmente ácido carbónico, que al estado naciente y a temperaturas algo más bajas, es muy agresivo, atacando intensamente tuberías de retorno de condensado, intercambiadores de calor, etc.

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