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GUÍA TÉCNICA DE
OPERACIÓN
Y
MANTENIMIENTO
DE GENERADORES
DE VAPOR
FICHA TÉCNICA JURISSSTE
Denominación: Guía Técnica de Operación y Mantenimiento de Generadores
de Vapor
Fuente:
Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los
Trabajadores del Estado
Elaboró:
Subdirección de Conservación y Mantenimiento de la
Subdirección General Médica
Fecha de expedición:
1° de agosto de 2002
Fecha de entrada en vigor: 1° de agosto de 2002
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
ÍNDICE
Descripción........................................................................................................... 4
Componentes Principales .................................................................................... 5
Equipos Auxiliares para el Sistema de Generación de Vapor .............................. 6
Mantenimiento Preventivo Tubos de Agua ........................................................... 8
1. Servicio Diario ........................................................................................... 8
2. Servicio Semanal ....................................................................................... 10
3. Servicio Quincenal ..................................................................................... 15
4. Servicio Mensual ....................................................................................... 17
5. Servicio Semestral o Anual........................................................................ 18
Tipo Tubos de Humo ........................................................................................... 19
1. Servicio Quincenal ..................................................................................... 19
2. Servicio Mensual ....................................................................................... 19
3. Servicio Semestral o Anual........................................................................ 22
Control de Mantenimiento para el Equipo Completo ............................................ 25
Principales Medidas de Seguridad en los Generadores de Vapor (o Calderas)... 27
Recomendaciones para el buen Funcionamiento ................................................ 28
Fallas Más Comunes ............................................................................................ 30
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SUBDIRECCIÓN GENERAL MÉDICA
SUBDIRECCIÓN DE CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
DESCRIPCIÓN
Generador de Vapor o Caldera
Es un recipiente cerrado el cual, por medio de calor producido por un combustible
al quemarse, transforma el agua que contiene en vapor a una presión mayor que
la atmosférica.
Los generadores de vapor se pueden clasificar en dos tipos, de acuerdo a la
forma en que transmiten el calor:
A. Pirotubulares o tubos de humo:
Son aquellos generadores en que el fuego (los gases calientes de la
combustión) es conducido a través de unos tubos metálicos llamados fluxes.
Por su parte exterior, los fluxes están en contacto con el agua, de tal manera
que permiten el calentamiento de ésta hasta producir el vapor que cumpla con
las características deseadas. Estas calderas se encuentran comúnmente en
las unidades hospitalarias.
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
B. Acuotubulares o tubos de agua:
En este tipo de caldera, la flama está en el espacio interno del equipo (llamado
hogar) y el agua circula por el interior de los fluxes, el fuego calienta los tubos
y, por contacto, el agua que está pasando por ellos.
COMPONENTES PRINCIPALES
A. Conjunto del Quemador: Al accionar un interruptor eléctrico (prender el
equipo), este dispositivo hace que se produzca una chispa entre los electrodos
originada por el alto voltaje que produce un transformador (mismo fenómeno
que produce el rayo atmosférico). Así, se enciende el piloto, se abre el paso de
combustible y de aire para que encienda la flama, y una vez que la fotocelda
verifica lo anterior, se mantiene en funcionamiento. El conjunto del quemador
comprende las boquillas, los electrodos, la fotocelda y el cañón quemador.
B. Control de nivel del agua: Verifica que el nivel del agua dentro de la caldera
sea un nivel seguro para que ésta encienda. Durante la operación, vigila y
corrige errores; si baja el nivel, envía una señal a la bomba de alimentación
para que arranque e inyecte más agua, si continúa bajando, por seguridad
envía otra señal al quemador para que se apague y no permite que se
encienda hasta tener un nivel seguro; y en caso de que suba el nivel del agua,
envía una señal para que se pare la bomba. El sistema de control de nivel del
agua comprende del cristal de nivel visual, grifos de prueba del cristal de nivel,
columna de nivel y control de nivel de agua.
C. Bomba de inyección de agua: Al bajar el agua del nivel mínimo de operación,
recibe la señal del control de agua y arranca, tomando agua del tanque de
condensado e introduciéndola a la caldera; en cambio, cuando sobrepasa un
nivel de seguridad prefijado, también se apaga para no exceder el nivel de
operación y ahogar la caldera.
D. Cuerpo de la caldera: En el interior de la caldera se encuentra el hogar
(espacio donde se lleva a cabo la combustión) y los tubos fluxes, donde se
lleva a cabo el calentamiento del agua, ya sea interior o exteriormente, y tiene
un aislamiento interior y exterior para evitar pérdidas de calor y quemaduras al
personal. También cuenta con tapas y registros para permitir el acceso para
darle mantenimiento. Comprende de tubos fluxes, material refractario,
mamparas (no siempre), empaques y tapón fusible (solamente en el caso de
las calderas de tubos de humo).
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
E. Sistema de combustible: Este sistema mantiene la alimentación de
combustible adecuada para la combustión que se realiza en el hogar de la
caldera. Comprende tuberías, filtros, bomba de combustible y válvula
solenoide.
F. Sistema de aire: Este sistema es el elemento primordial para mantener una
combustión. Debe ser regulado de acuerdo al consumo de vapor y en
proporción adecuada al combustible, para mantener la flama con una
combustión no contaminante y económica. Comprende la malla del ventilador,
el ventilador y las varillas de ajuste para el modutrol (modulador de entrada el
aire).
G. Controles eléctricos: El programador es el cerebro de la caldera, ya que se
encarga de efectuar la secuencia adecuada del encendido y apagado del
equipo. En este sistema existen auxiliares de arranque y paro por presión
(presostato), a partir de una presión establecida (presuretrol). Envía una señal
para modular la flama, variando la entrada de aire a través del modutrol.
Comprende del control programador, presostato, presuretrol, control de nivel
de agua, modutrol y alarma.
EQUIPOS AUXILIARES PARA EL SISTEMA DE GENERACIÓN DE VAPOR
A. Equipo de suavización de agua: Convierte el agua común en agua “blanda”,
la cual puede ser utilizada para alimentar la caldera. Por su importancia, este
equipo se tratará por separado en otra guía de operación.
B. Tanque de retorno de condensados: Es un recipiente que contiene el agua
de alimentación a la caldera y debe de cumplir con tres funciones primordiales:



Mantener una reserva mínima de agua, suficiente para alimentar a la
caldera durante 20 minutos; esto determina las dimensiones que debe
tener.
Recuperar el agua suave de los retornos de los condensados. Para
mantener económica la producción de vapor, debe recolectarse el
condensado, ya que es agua suavizada y calentada, que tiene un costo
extra en su producción y por lo tanto no debe desperdiciarse.
Precalentar el agua de alimentación a la caldera. El agua de alimentación a
las calderas debe estar a la mayor temperatura posible para evitar daños
internos a la caldera al introducirle agua “fría”, y además por economía,
para gastar menos combustible al elevar la temperatura del agua para
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convertirla en vapor. Cuanto más caliente se le introduzca el agua, más
aumenta la capacidad de la caldera.
C. Tanque deareador o desaereador
Cuando las calderas instaladas sobrepasan de 200 caballos caldera, para
producción de vapor, se justifica la utilización de este tipo de tanque, que
cumple con las mismas funciones del tanque de condensados, además de
que remueve el excedente de aire y los gases corrosivos (oxígeno, bióxido
de carbono) a través de un deareador que se instala en su interior para
crear corriente de vapor que obligue a salir por el venteo (puede ser
automático o manual).
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
TUBOS DE AGUA
1. SERVICIO DIARIO
a) Girar la manija del filtro de combustible (generadores que usan combustible
diesel) (Figura #1).
b) Durante la operación normal y siempre a una misma presión de vapor,
anote en la bitácora las lecturas de los manómetros de presión de vapor, de
alimentación al generador, trampa de vapor y de combustible.
c) Compruebe que el agua de alimentación al generador reúna las siguientes
características:






Dureza: 0 G.P.G. menos de 0 p.p.m
Alcalinidad: 10.5 pH mínimo y 11.5 pH máximo
Desgasificación: O2 y CO2
Exceso de Sulfitos: 50 - 100 p.p.m.
Límite de sólidos disueltos: 3000 - 8000 p.p.m.
Sólidos en suspensión: 0
d) Tome una muestra del agua abriendo la válvula de muestreo de la bomba
de agua de alimentación al generador. Mida la dureza del agua, el valor de
P.H., la cantidad de sólidos disueltos totales y la cantidad de sulfitos
residuales. Anote los valores obtenidos en la bitácora de operación.
e) Agregue al tanque de reactivos la cantidad de compuesto recomendado por
el fabricante. Anote la cantidad y hora de ajuste de la bomba dosificadora
en la bitácora.
f) Anote la hora en que se realiza la purga y deshollinando (sólo en
generadores a diesel).
g) Si la unidad opera continuamente, purgue el sistema cada 8 horas de
operación. Es necesario enfatizar que la purga es una obligación en la
rutina del mantenimiento diario.
h) Al finalizar la jornada de cada trabajo o cada 8 horas de operación se debe
drenar una cuarta parte del volumen de agua contenida en el tanque de
condensados.
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Figura 2- Calentamiento, desgasificación y tratamiento
de agua de alimentación
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2.- SERVICIO SEMANAL:
A. Limpieza del quemador:
a) Desconecte la tubería del combustible. Quite los cables y mariposas que
sujetan al quemador.
b) Desármelo, limpie y raspe todo el carbón depositado en el quemador y
electrodos. Saque sólo las boquillas (sólo calderas de diesel), desármelos y
límpielos con gasolina o solvente.
c) Revisar que el orificio de la boquilla no tenga basura que lo obstruya; de ser
así, destaparlo con aire o lavar las boquillas con algún solvente. No use
instrumentos cortantes para limpiar las boquillas, una leve ralladura puede
afectar la atomización del combustible.
d) Por precaución se recomienda quitar las boquillas de una en una para que
no se pierda el orden de colocación, ya que dependiendo del modelo de
caldera que se tenga, las boquillas de fuego alto son diferentes a las de
fuego bajo.
e) Verifique que la mezcla de aire y combustible es la adecuada, observando
los porcentajes de bióxido de carbono (CO2), oxígeno (O2) y monóxido de
carbono (CO) de los gases de combustión. Utilice para el efecto un aparato
Orsat o una de sus variantes. El porcentaje de oxígeno deberá variar de 1 a
4%; el monóxido de carbono no deberá existir y el porcentaje de bióxido de
carbono se da en la siguiente tabla:
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Grado
Gas Natural
Aceite No. 2
Excelente
Bueno
Regular
Pobre
10.0
9.0
8.5
8.0 o menos
12.8
11.5
10.0
9.0 o menos
Aceite No.6
Petróleo pesado
chapopote
13.8
13.0
12.5
2.0 o menos
f) Después de limpiar perfectamente las partes del quemador, vuelva a
armarlo de acuerdo a las medidas y tolerancias correspondientes. Monte el
quemador en la unidad, arranque y compruebe la respuesta de la celda
fotoeléctrica o detector de flama.
B. Flujo de la purga automática:
Cierre la válvula de descarga de la purga y abra la válvula de prueba de la
purga automática. Mida la descarga durante un período medido de tiempo.
Note que el flujo sólo ocurre cuando abre la válvula de la trampa de vapor. La
medición debe incluir la apertura y cierre para obtener un promedio. El flujo de
descarga debe estar de acuerdo a lo recomendado por el fabricante.
C. Prueba del interruptor auxiliar del termostato:
Con la unidad operando a su presión normal de trabajo, lentamente gire la
perilla del ajuste de control hacia una temperatura menor hasta que se
interrumpa. Anote esta lectura y reajuste la perilla a 50 ºF (28 ºC) arriba de la
temperatura que anotó, arranque la unidad.
D. Prueba del interruptor del termostato:
a) Esta prueba debe realizarse invariablemente cada 100 horas de operación.
El tiempo máximo es de 60 segundos para que apague el quemador.
b) Mantenga la caldera operando a su capacidad normal, durante dos horas
mínimo.
c) Regule la válvula de descarga de vapor, para que el equipo se mantenga
en operación continua (sin que pare por presión).
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d) Con la unidad operando a presión normal de vapor, cierre la válvula de
alimentación a la bomba de agua y abra la válvula de purga de agua.
e) Con el quemador aún encendido abra la válvula del drene separador y
empiece a contar el tiempo.
f) Cierre progresivamente la válvula de descarga de vapor, de tal manera que
la presión de vapor permanezca entre 5 y 10 lbs/plg2 abajo del punto de
corte, lo que permitirá que el quemador permanezca encendido.
Después que la válvula de descarga de vapor esté totalmente cerrada, no la
vuelva a abrir hasta completar la prueba.
Si el termostato está en correcto ajuste, el quemador se apagará dentro de los 60
segundos posteriores a que se han abierto las válvulas de purga de la unidad y
drene del separador de vapor.
PRECAUCIÓN: Si el quemador no se apaga dentro de un máximo de 60
segundos, apáguelo usted abriendo la válvula de control del quemador (en el caso
de calderas diesel) y cerrando el grifo principal a gas (en el caso de calderas a
gas), o si el interruptor auxiliar del termostato para motor, antes de terminar la
prueba, reajuste el interruptor del termostato hasta obtener el control adecuado.
Realice esta prueba nuevamente y verifique que apaga el quemador entre 45 y 60
segundos.
E. Ajuste del interruptor del termostato:
a) Mantenga la caldera operando a su capacidad normal durante dos horas
mínimo.
b) Abra la válvula de descarga de vapor, de manera que el equipo trabaje en
forma continua sin que se corte por presión.
c) Gire la tuerca de ajuste del interruptor del termostato en sentido de las
manecillas del reloj hasta que el interruptor se dispare y el quemador se
apague.
d) A continuación regrese la tuerca de ajuste (apretándola) unos tres cuartos
de vuelta; restablezca el interruptor y efectúe la prueba del termostato en la
forma antes indicada.
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e) Repita esa operación realizando los ajustes pertinentes tantas veces como
sea necesario, hasta que la acción del termostato interrumpa la operación
del quemador en el tiempo indicado, de 45 a 60 segundos.
F. Ajuste del canal circular del termostato:
a) Este ajuste debe hacerse cuando reinstale la unidad de calentamiento o si
el montaje original ha sido afectado en alguna forma. También debe hacer
una cuidadosa revisión del ajuste si el interruptor del termostato no puede
ajustarse sin una respuesta errática.
Es necesario que, dentro de la rutina de mantenimiento, se programe la
revisión del ajuste del canal circular del termostato, pues en algunas
ocasiones la vibración puede desajustarla y de esta forma no operaría el
control del termostato.
b) Asegúrese de que los platillos guía están fuertemente asegurados a las
bridas de la parte superior y frontal de la unidad de calentamiento; también
asegúrese de que la solera se amarre y esté fuertemente asegurada al
canal circular.
c) Afloje las contratuercas y apriete fuertemente el perno ancla en el tope
situado atrás del tubo circular del termostato.
Con los tornillos de ajuste de canal circular aflojados y para que el canal se
mueva libremente, ajuste las contratuercas de la parte trasera del canal,
hasta un punto en que el espacio entre el canal y el aislamiento de la
unidad sea aproximadamente igual atrás y enfrente.
Ajuste los tornillos de ajuste del canal hasta que el punto de separación
entre el canal y el aislamiento sea aproximadamente igual a la de los lados.
Elimine todo el juego lateral con los pernos de carga, evitando hacer
excesiva presión sobre los mismos.
d) Revise el alineamiento de los hoyos del vástago de ajuste en la solera de
amarre y en la placa guía frontal . Puede ser necesario hacer girar el canal
circular para alinear estos hoyos. Después de que se ha hecho el
alineamiento, asegure fuertemente las contratuercas de atrás del canal.
e) Reajuste los tornillos de ajuste del canal para centrar el canal circular en
relación con el aislamiento de la unidad de calentamiento y recargarlo con
los pernos de carga lo suficiente para compensar el juego. Luego apriete
cada tornillo de ajuste, de media a una vuelta adicional, para dejar
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compensado adecuadamente el canal; luego asegure las contratuercas.
Los tornillos de ajuste deben colocarse aproximadamente en el centro de
los pernos de carga.
f) Revise la separación entre el canal circular y el aislamiento de la unidad de
calentamiento. Debe haber una separación mínima de 1/16” (1.59 mm) entre
el canal circular y la cubierta exterior cuando coloque la coraza exterior
sobre la base del quemador.
Instale el perno de ajuste , la tuerca de ajuste, el soporte, la rondana, el
resorte y el interruptor. Haga el ajuste del interruptor del termostato.
G. Drene total del tanque de condensados.
H. Limpieza del filtro de combustión:
Un cambio repentino de la presión de combustible puede indicar que las
partículas acumuladas están restringiendo el flujo. Cambie el elemento de
filtración de acuerdo a la cantidad de impurezas que contenga el combustible
que esté usando. Saque el tapón colocado en la parte inferior del filtro y drénelo
hasta eliminar los lodos acumulados, luego monte nuevamente el tapón.
I. Enjuague de las cabezas y columnas de la bomba de agua:
Quite el tapón de drene de la bomba de agua situado en una de las cabezas de
la bomba de agua; espere hasta que salga agua limpia, luego siga el mismo
procedimiento con la otra cabeza de la bomba.
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En caso necesario, use un alambre para sacar los sedimentos. Se deberá
operar la bomba de agua y cerrar la válvula de alimentación de la caldera para
promover la presión necesaria que ayude a eliminar los sedimentos.
J. Sopletear con aire comprimido los controles eléctricos.
K. Comprobar la tensión de las bandas (si las tiene).
L. Revisar el nivel de aceite de la bomba de agua.
3.- SERVICIO QUINCENAL
A. Regenerado del suavizador de agua:
El regenerado de la resina se lleva a cabo colocando la palanca de la válvula
múltiple en la posición 2 y abriendo la válvula de salmuera situada sobre la
tapa del tanque de salmuera.
B. Prueba del control electrónico de seguridad:
Simule una falla desconectando el cable de la celda fotoeléctrica o detector de
flama. Si no se obtiene esta respuesta, el control electrónico podría estar
defectuoso y se deberá cambiar.
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C. Limpieza del filtro de agua:
Cierre la válvula de alimentación a la bomba de agua. Saque el tapón del filtro
de agua y saque la malla. Límpiela perfectamente, móntela y reinstale el tapón.
Abra la válvula de alimentación a la bomba de agua.
D. Limpieza del rotor del ventilador:
Quite la tapa de la caja del ventilador. Muévala de un lado a otro hasta limpiar la
superficie de todas las aspas, luego ponga la tapa en la caja.
E. Limpieza de la purga automática:
Abra el grifo de drene de la purga automática y el grifo de la “T” en la base de la
válvula. Drene hasta que salgan los lodos acumulados. Podría ser necesario
desmontar la válvula y limpiarla.
F. Prueba de la válvula de seguridad (prueba tentativa):
a) Ajuste el interruptor de presión de vapor para que exceda el punto de
disparo de la válvula de seguridad.
b) Deje que la presión aumente cerrando la válvula de descarga de vapor
hasta que la válvula dispare. Si no dispara al excederse la presión de
ajuste, abra inmediatamente la válvula de descarga de vapor e instale otra
válvula de seguridad. Después de la prueba, reajuste el interruptor de
presión de vapor a su presión de trabajo original.
G. Corregir las fugas que se observen.
H. Limpieza general de todo el equipo.
I. Verificar la modulación automática (cambio de fuego bajo o fuego alto y
viceversa).
J. Revisar el estado de las válvulas solenoides y verificar su operación.
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4.- SERVICIO MENSUAL
A. Presión de la válvula del quemador:
Conecte la manguera de una columna de agua en el niple de 1/8” (pulg.) provisto
a la izquierda de la voluta. Compare la lectura actual con las lecturas anteriores.
Una lectura 10% menor, podría indicar la necesidad de limpiar las aspas del
ventilador.
B. Interruptor de nivel de aceite de la bomba de agua:
Quite la cubierta del interruptor y manualmente mueva el brazo del flotador
hacia arriba y hacia abajo. Este control tiene una carrera de 3 centímetros, en
ambos sentidos, para interrumpir por falta o exceso de nivel. Normalmente el
brazo debe estar en posición horizontal. Si durante la operación el brazo
interrumpe en su posición superior, podría ser indicación de rotura de algún
diafragma de la bomba de agua.
C. Temperatura de la chimenea:
Observe y registre la temperatura del termómetro montado en la chimenea.
Compárelo con las lecturas anteriores. Si registra un aumento de 50 ºF (28 ºC)
podría ser indicación de hollinamiento o incrustación de la unidad.
La temperatura también puede verse afectada por algún cambio en la
temperatura del agua de alimentación.
D. Limpiar y asentar las válvulas de retención de la bomba de agua de la siguiente
manera:
a) Desatornille un tapón de las válvulas de retención junto con un disco y
resorte; no desmonte las piezas. Revise que el asiento no esté muy
marcado (achatado o con fisuras). Asiente el disco con una lija de agua del
Nº 360 ó 400, para lo cual prevéase de un vidrio plano para apoyar la lija.
b) Empiece a asentar el disco de tal forma que dibuje un número 8 (esto con el
fin de que el desgaste en el disco sea uniforme). Continúe con ésta
operación hasta que la marca del asiento en el disco desaparezca.
c) Después de esto, coloque la válvula en su sitio y repita la misma operación
con las demás válvulas (sacándolas una por una).
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PRECAUCIÓN: Los resortes de las válvulas de admisión son mas cortos que
los de las válvulas de descarga. Tenga cuidado de no intercambiarlas, ya que
esto ocasionará deficiencia en el bombeo de agua.
E. Válvula de alivio:
Compruebe que la válvula de alivio de la bomba de agua abra a 600 lbs/plg 2 (42
kg/cm2), estrangulando la válvula de alimentación a la caldera. Luego ábrala
totalmente.
F. Revise las bandas y polea del motor:
Para alinear, quite el cubre banda y afloje los pernos de montaje que fijan el
motor al chasis. Las poleas deben estar muy bien alineadas para evitar el
desgaste excesivo de la banda.
G. Determinación de incrustación:
a) Compare las lecturas de las presiones de descarga de vapor y agua de
alimentación. También la presión de alimentación con la registrada en el
arranque inicial del equipo.
b) Para efectos de comparación, el registro de presiones debe hacerse
siempre a una misma presión de vapor y temperatura de agua de
alimentación.
Si la presión de alimentación es 30 lbs/plg2 (0.2 Kg/cm) o más que la
presión registrada cuando el generador era nuevo, la unidad está
incrustada.
El descuido en la regeneración del suavizador o falla en el programa de
purga es generalmente el motivo que causa la incrustación de la unidad.
5.- SERVICIO SEMESTRAL O ANUAL
A. Drene el aceite de la bomba de agua, reponiendo con aceite nuevo.
B. Cambie las boquillas, fotoceldas (en quemador diesel) o detector de flama (en
caldera de gas).
C. Instale diafragmas nuevos en la bomba de agua.
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D. Desarme y limpie el interior de la trampa de vapor.
E. Agregue aceite o grasa a todos los mecanismos del equipo que estén sujetos a
lubricación periódica.
TIPO TUBOS DE HUMO
Se siguen los mismos pasos anteriores pero además se considera lo siguiente:
1.- SERVICIO QUINCENAL
A. Mantenimiento de la unidad de combustión con diesel:
a) Filtros de aceite
Los filtros de combustión deberán ser limpiados frecuentemente,
manteniéndolos libres al permitir flujos continuos y correctos, y limpiando
continuamente las canastillas.
b) Tratamiento de combustión
Dependiendo de la cantidad de combustible, el cual puede variar cada vez
que se surte de nuevo, puede llegar el caso en que sea necesario utilizar un
aditivo para obtener una buena combustión. Se recomienda evitar el uso de
aditivos en el mayor grado posible. El tanque de almacenamiento de
combustible se deberá revisar periódicamente y, en caso de ser necesario,
hacer una limpieza extrayendo todo tipo de depósitos en el mismo.
2.- SERVICIO MENSUAL
A. Controles eléctricos:
a) Verifique que las conexiones estén bien apretadas y mantenga siempre
limpios los controles. Remueva el polvo utilizando baja presión de aire,
teniendo en cuenta que el aire puede llagar a dañar los mecanismos.
b) Examine las cápsulas de mercurio, así como los interruptores. En el caso
de que las primeras se dañen (la superficie no brillará como normalmente lo
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deben hacer), reemplace de inmediato la cápsula dañada. Asegúrese de
nivelar este tipo de controles perfectamente.
Aproveche, en caso necesario, para limpiar la tubería que llega hasta éste
tipo de controles. De ninguna manera quite las tapas de los contactos.
c) La mugre y el polvo pueden causar recalentamiento en los arrancadores y
relevadores. Los contactos de los arrancadores son normalmente de color
plateado y estos pueden decolorarse sensiblemente sin ningún perjuicio. No
use material abrasivo como lija para las limpiezas, ya que éstas rebajarán la
superficie de contacto metálico. Límpielos cuidadosamente por medio de
papel cartulina.
B. Control programador:
a) Requiere ocasionalmente de limpieza. No use materiales abrasivos y
mantenga la puerta del tablero siempre cerrada, durante la operación. El
detector de flama deberá ser limpiado de acuerdo a las condiciones de
operación. Para ello, use una franela y, solamente en caso de ser
necesario, humedezca con un poco de detergente neutral. Cuando se haga
limpieza o se cambie un control programador, se deberá interrumpir la
corriente principal de alimentación eléctrica.
b) Lleve a cabo pruebas periódicas de revisión de funcionamiento del
programador, verificando los diferentes paros por falta de ignición en el
piloto, falla de flama o pérdida de flama. De la misma forma, durante éstas
pruebas se deberá verificar que la válvula de alimentación de combustible
selle completamente en su posición correcta.
C. Revisión de falla de flama:
a) Durante la operación normal de la unidad de combustión (quemador), cierre
la alimentación de combustible principal para extinguir la flama principal.
Una vez extinguida, el ventilador seguirá su período de posterga y en
aproximadamente 30 segundos, se prenderá el foco piloto por falta de
flama.
b) Apague el quemador y restablezca el programador una vez que se haya
enfriado. Vuelva a abrir la alimentación de combustible principal.
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D. Válvulas solenoides (electro válvulas):
Cualquier material externo en el combustible en la válvula solenoide podrá
impedir el sello de la válvula en su posición de cerrado, lo que causará fugas
constantes.
a) En caso de existir una fuga, será necesario desarmar cuidadosamente la
válvula, inspeccionando las partes internas.
b) Cuando la válvula tiene corriente, normalmente presenta un zumbido. En
caso de que se tenga que cambiar la bobina, revise que no tenga corriente.
La posición de la nueva bobina deberá ser siempre la inicial.
E. Ventilador de tiro forzado:
a) Mantenga siempre limpia la rejilla de mantenimiento a las chumaceras, de
acuerdo a las indicaciones del fabricante de chumaceras (baleros).
b) Un cambio de posición en la geometría del rotor o del impulsor del
ventilador cambiará automáticamente las características de operación del
sistema de combustión.
F. Válvulas de seguridad:
a) La descarga de las válvulas de seguridad es de suma importancia ya que
deberá ser guiada a un lugar seguro, tener libre movimiento y crecer en el
diámetro de desfogue. Evite lo más posible que la válvula de seguridad
opere, ya que al operar continuamente no sellarán correctamente,
produciéndose fugas de vapor costosas.
La reparación de una válvula de seguridad debe ser llevada a cabo
solamente por el fabricante de la válvula de seguridad.
b) Trate de mantener la presión de operación de la caldera lo más lejana
posible del punto de ajuste de la válvula de seguridad.
Es recomendable un diferencial mayor o igual al 10% cuando esto sea
posible.
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3.- SERVICIO SEMESTRAL O ANUAL
A. Limpieza interior de los tubos de humo:
Para poder pronosticar la necesidad de una limpieza de tubos de humo se
puede observar la temperatura de los gases de combustión en la chimenea.
Una caldera sucia por dentro perderá eficiencia y por lo tanto, aumentará la
temperatura de los gases de la chimenea.
a) Para efectuar la limpieza interior de una caldera, ésta deberá estar
apagada, totalmente fría, sin agua en su interior y teniendo destapados
todos los registros y cubiertas.
b) Siempre que se vaya a destapar una caldera deberán cerrarse todas las
válvulas de admisión y descarga de agua, vapor y combustible (habiendo
drenado, purgado y soplado previamente la caldera y accesorios).
c) Siempre que se pare o destape una caldera, deberá colocarse un letrero
perfectamente visible que diga claramente “Fuera de Servicio”.
En las calderas de tubos de humo, el casco se limpia para eliminar las
incrustaciones, y el interior de los tubos es limpiado para quitarle el hollín y
otros residuos de la combustión.
d) Al hacer la limpieza abra las dos puertas, la frontal y la trasera. Cepille la
tubería por dentro, limpiando cuidadosamente todo tipo de cenizas y
depósitos que se encuentren tanto en el hogar como en los tubos del
segundo y tercer paso.
Las incrustaciones deben eliminarse lavando el casco de la caldera con
agua a presión; el hollín del interior de los tubos se quita usando un
escobillón que se introduce dentro de los tubos. El escobillón deberá ser de
un diámetro apropiado al del los tubos.
e) Siempre que se efectúe la limpieza interior de una caldera, deberán
observarse cuidadosamente las planchas y los tubos para ver si hay
picaduras, aflojamiento, roturas o sedimentos. De lo anterior se podrá
concluir si la caldera debe ser reparada o si puede seguir operando, y
además se sabrá si el agua de alimentación ha sido debidamente tratada.
f) Las boquillas de un quemador de diesel de atomización mecánica se
deberán cambiar cada 6 meses.
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
Después de este período de tiempo, las boquillas por erosión mecánica, no
tendrán el orificio exacto calculado para una operación eficiente.
No se deberán limpiar por medios mecánicos, ya que cualquier desgaste en
el orificio dará como resultado una combustión incorrecta. Es recomendable
tener un juego de boquillas de quemador como parte de repuesto.
B. Control de nivel de agua y superficie de transferencia del lado de agua del
generador:
La mayoría de los daños mayores a un generador resultan de un bajo nivel de
agua o del uso incorrecto de un tratamiento de agua.
a) Cerciórese continuamente, durante la jornada de operación, del nivel de
agua en la caldera. Purgue periódicamente a la columna de agua en la
caldera. Verifique periódicamente las muestras de agua en la caldera y en
los condensados para poder determinar el estado interno de la caldera, así
como las medidas precautorias a ser llevadas a cabo.
b) En caso de que el control de nivel de agua no opere correctamente, será
necesario hacer una revisión minuciosa del mismo. Si por alguna razón éste
no se puede corregir al 100%, se deberá cambiar por un nuevo control del
nivel de agua. De cualquier manera, el nivel de control de agua se deberá
revisar continuamente.
c) Cualquier tipo de obstrucción en las tuberías o uniones que conecten al
control de nivel de agua, debe ser anotado en la bitácora, supervisando la
frecuencia del mismo.
d) Todos los trabajos de control de nivel de agua deben ser anotados en la
bitácora, supervisando la frecuencia de los mismos.
e) Se deberá mantener siempre un programa mensual de purga de los
controles de agua.
C. Indicador de nivel de agua:
a) Cuando el vidrio indicador de nivel se decolore o se rompa se debe cambiar
de inmediato.
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
Parte del programa de mantenimiento debe ser reemplazar periódicamente
el vidrio indicador de nivel. Utilice siempre juntas nuevas al reemplazar el
vidrio indicador de nivel (empaques de hule para cristal).
b) Cierre las válvulas cuando se reemplace el vidrio indicador de nivel.
c) En caso de que sea necesario, reemplazar el vidrio indicador de nivel
mientras la caldera esta en servicio; purgue lentamente, aprovechando la
purga para levantar lentamente la temperatura del nuevo indicador de nivel.
Una vez calentado, cierre la válvula de purga y abra las válvulas del
indicador de nivel por completo.
d) Verifique que las válvulas siempre estén libres de impurezas y que estén
montadas exactamente alineadas.
D. Mantenimiento del aislamiento refractario:
a) Las piezas rotas o quemadas deben cambiarse de acuerdo con las
especificaciones e instrucciones del fabricante de caldera.
b) Se recomienda que si el refractario se encuentra en buen estado o si sólo
presenta pequeñas grietas, se aplique una capa de cemento refractario de
consistencia cremosa; este procedimiento alargará la vida del refractario.
c) La bombilla refractaria, colocada dentro del tubo cañón, tiene la función de
la formación de la flama, guiando el aire secundario por las paredes de la
boquilla, encontrando la geometría ideal de la flama dentro del tubo de
combustión. Cuando la bombilla refractaria se encuentra dañada, la
geometría de la flama cambia, bajando la eficiencia de la caldera y
pudiendo dañar partes de la unidad de combustión.
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
CONTROL DE MANTENIMIENTO PARA EL EQUIPO COMPLETO
PIEZA
ACTIVIDAD
FRECUENCIA
CONJUNTO DEL
QUEMADOR
Limpieza de boquillas
Limpieza del quemador
Ajuste de electrodos
Revisar cable del transformador
Limpieza de fotocelda
Cambio de fotocelda
Verificar combustión
CONTROL DE NIVEL
Verificar cristal de nivel
Ajustar niveles de arranque y
paro.
Verificar grifos de prueba
Limpieza de electrodos
Revisión del flotador
Limpieza interior de columna de
nivel
BOMBA DE INYECCIÓN Verificar
temperatura
de
DE AGUA
cojinetes
Lubricación de cojinetes
Empacar prensaestopa
Verificar bujes (manguitos)
Verificar alineación
Revisar caja o cuerpo
CUERPO DE LA
Limpieza por el lado de agua
CALDERA
Limpieza de conexiones y
tubería
Revisión de fluxes
Revisión de material refractario
Lubricar birlos y pernos
Cambiar empaques de registros
Eliminar fugas
Cambio de tapón fusible
SISTEMA DE
Eliminar fugas en tuberías
COMBUSTIBLE
Limpieza de filtro metálico
Limpieza del filtro de la bomba
Revisar tensión de bandas
Revisar la alineación de la
bomba
Revisar partes internas
Revisar caja o cuerpo
(
(
(
(
(
(
(
(
(
15
15
90
90
30
180
180
30
30
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
(
(
(
(
15
15
90
180
) días
) días
) días
) días
(
30
) días
(
(
(
(
(
(
(
30
30
90
90
180
180
180
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
180
180
180
180
180
180
30
30
30
30
90
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
(
(
180 ) días
180 ) días
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
PIEZA
ACTIVIDAD
SISTEMA DE AIRE
Limpiar malla del ventilador
Verificar
alineación
del
ventilador
Revisar temperatura de baleros
Lubricación del ventilador
Cambiar baleros del ventilador
Revisar tensión de las bandas
Limpiar rotor del ventilador
Corregir vibraciones
Revisar tubería de ventilación
Revisar válvula del flotador
Limpieza del tanque
Material aislante
Limpieza de contactos
Verificar controlador
Revisar falla de flama
Operar válvula de seguridad
Revisar manómetros
Asentar válvulas
Pintura
TANQUE DE
CONDENSADOS
CONTROLES
ELÉCTRICOS
VARIOS
FRECUENCIA
(
(
30
90
) días
) días
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
(
30
30
360
30
180
30
30
30
180
180
30
30
15
8
15
180
180
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
) días
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PRINCIPALES MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LOS GENERADORES DE
VAPOR (O CALDERAS)
¿Alguna vez se ha imaginado que su caldera (Tubos de Humo) puede explotar
totalmente?
De ser así, ¿se ha imaginado la magnitud de la explosión?
Le vamos a dar una idea...
¡¡¡La energía que se libera en una explosión de una caldera de 100 C.C.
(Caballos Caldera) equivale al impacto de una locomotora de 50 toneladas a
una velocidad superior a los 500 Km/h!!!
Para evitar este peligro, mantenga siempre un nivel visual de agua en el cristal de
nivel, ya que la falta de agua puede causar un sobrecalentamiento que puede
provocar la explosión de la caldera. Si por alguna circunstancia ajena a usted no
existe agua en el nivel, PARE LA CALDERA, NO INYECTE AGUA, antes de
verificar el nivel a través de los grifos de prueba y sobre todo, esté seguro de
haber corregido el problema antes de arrancar nuevamente.
Nunca reduzca el tiempo o elimine la fase del barrido de gases, ya que cuando
existe combustible en el interior (sobre todo gas), al momento de la chispa
sobreviene una explosión cuya magnitud dependerá del combustible acumulado,
pudiendo ser peor que la explosión por sobre presión o sobre calentamiento.
Pruebe periódicamente (se aconseja en forma mensual) el funcionamiento de las
válvulas de seguridad, ya que su accionamiento oportuno en caso de emergencia
puede salvar equipos y sobre todo vidas. Verifique que la calibración de ellas sea
mayor que la presión de trabajo y menor que la presión de diseño del equipo;
asimismo, verifique que en caso de que sea disparada, lo haga de tal manera que
no cause daño al persona o equipo y, sobre todo, que el chorro no se dispare
hacia la subestación eléctrica, en caso de ser así, instale tubería debidamente
soportada que conduzca el chorro a un lugar inofensivo, cuidando de hacerle una
pequeña perforación lo más cercana posible a la válvula y una pendiente hacia
ella, con la finalidad de que se pueda observar cuando “lagrimea”, es decir que
tiene fuga y ya no sella bien.
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RECOMENDACIONES PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO
1. Que se alimente la caldera con agua suavizada, no permitir que se le
introduzca agua cruda. La mayoría de los deterioros de una caldera son
consecuencia de no darle tratamiento al agua.
2. Dar tratamiento químico interno al agua de alimentación a las calderas.
Además de suavizar el agua, existen elementos tales como acidez, alcalinidad,
hidróxidos, fosfatos, sulfitos, nitratos y sílice, los cuales deben mantenerse
dentro de rangos permisibles de operación para evitar otro tipo de daños
(corrosión, incrustación, fragilización y arrastres, entre otros).
3. Que no existan fugas en las tuberías de vapor y retorno de vapor. En una
caldera que opere a 7 Kg/cm2 , al abrir una tubería de media pulgada de
diámetro, se desperdicia medio kilogramo de vapor por cada segundo que esté
abierta, y por cada C.C. tarda en producirlo aproximadamente 133 segundos,
lo cual significa que se necesita una caldera de 133 C.C. de potencia para
producir el vapor que se desperdicia por esa fuga. ¿Se imagina el costo de
todas las fugas que hay en las líneas de vapor, es decir, el dinero que se
desperdicia por costo de combustible, suavización de agua y depreciación de
equipo?
4. Que no exista tubería sin recubrimiento térmico. Como ejemplo, una caldera
cuya presión de trabajo es de 7 Kg/cm 2, por cada metro lineal de tubería de
media pulgada de diámetro que no tenga recubrimiento, en el lapso de una
jornada laboral de 8 horas, se desperdician 0.125 C.C., y de una tubería de 4
pulgadas se desperdician 0.67 C.C. aproximadamente, por lo que la caldera
debe de trabajar de más para mantener su potencia , sufriendo mayor
desgaste y teniendo un desperdicio de combustible quemado en la línea de
media pulgada de casi medio litro.
5. Verificar que no se forme hollín en los tubos fluxes. Esto se puede verificar a
través de la lectura del termómetro que mide la temperatura de la salida de los
gases de combustión por la chimenea. En condiciones normales, no debe
exceder de 83ºC de la temperatura de vapor. Una caldera que opere a 7
Kg/cm2, teóricamente producirá vapor a 165ºC de temperatura, por lo que el
termómetro de la chimenea marcará 248ºC como máximo permisible; el
incremento de temperatura que se detecte dependerá del grado de
hollinamiento que tenga, o bien, si se encuentra en buenas condiciones, pese a
la temperatura alta, significa que la caldera fue mal diseñada y desperdicia el
calor. Una capa de hollín que tenga el grueso de su uña significa en forma
aproximada una pérdida de eficiencia del 10% y un 3% de combustible no
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aprovechado; si esa capa es del doble de su uña, significa una pérdida de
eficiencia del 25% y un 7.5% de combustible no aprovechado. ¿Se imagina si
es mayor? ¿Cuánto cuesta trabajar una caldera así? ¿Vale la pena? Esto es
consecuencia de una mala combustión y se corrige carburando la caldera
perfectamente con laboratorio electrónico, para garantizar resultados.
6. Que el tanque de condensados tenga recubrimiento térmico. Hay que evitar
que se enfríe el agua de alimentación a la caldera, ya que entre más caliente
esté el agua será más fácil subir la temperatura hasta los 100ºC, temperatura
en que se inicia la evaporación; esto se refleja en un ahorro de combustible.
7. Establecer una bitácora de operación diaria. Que se asiente en cada cambio de
turno, o bien, cada 6 horas de trabajo verificaciones efectuadas de los
siguientes cambios:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Presión de la caldera
Presión del combustible en la bomba
Checar nivel del agua
Temperatura de los gases en la chimenea
Efectuar prueba de bajo nivel
Hacer análisis químico del agua, de la caldera y de los suavizadores
Realizar las purgas de fondo necesarias
Reportar dosificación de productos químicos
Checar nivel de agua del tanque de condensados
Temperatura del agua del tanque de condensados
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FALLAS MÁS COMUNES
SÍNTOMA
No hay chispa
CORRECCIÓN
CAUSA
Mal ajuste de los
electrodos
Se carbonizan los
electrodos
Transformador en mal
estado
Electrodos estrellados
Línea aterrizada
Hay chispa y combustible, Están desajustados los
sin embargo no enciende electrodos y no hacen
contacto con el
combustible
Ausencia de combustible Falta combustible en el
en los inyectores
tanque
Válvulas de paso cerradas
Filtro obstruido
Tiene aire la bomba
Bomba descompuesta
Válvula solenoide
descompuesta
Boquillas obstruidas
Tubería obstruida
Mala verificación de flama Fotocelda en mal estado
Ducto de fotocelda
bloqueado
Pantalla de fotocelda
sucia
Falso contacto
Mala combustión
Exceso de humo negro
Fugas en registros
Exceso de humo blanco
Están flojas las tuercas
Empaque defectuoso
Asientos sucios con sarro
Ajustarlos correctamente
Levantarlos para que no
los bañe el combustible
Repararlo o cambiarlo
Cambiarlos
Corregir el defecto
Ajustarlos para que hagan
contacto
Llenar el tanque
Abrir las válvulas
Lavar el filtro
Purgar bomba de
combustible
Repararla
Reparar o cambiar
Limpiar el cedazo y el
difusor
Limpieza interior o
reposición
Reponer fotocelda
Liberar de obstrucciones
Limpiar la pantalla
Checar zapatas y
conexiones
Reducir proporción de
combustible
Reducir proporción de aire
Apretarlas (sin presión en
la caldera)
Cambiar empaque
Limpieza profunda y
cambio de empaque
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SÍNTOMA
Fugas en conexiones
Fugas en la purga
Fugas en estoperos
CORRECCIÓN
CAUSA
Conexión floja
Los asientos en las
válvulas están sucios
Los asientos en las
válvulas están
desgastados
Falta empaque grafitado
Fuga en la tapa posterior Fusible de seguridad
fundido
Lagrimean los tubos flux
Ruptura interior de un
tubo
Fuga en el control de nivel Fuelle roto
Empaques en mal estado
Cuerpo poroso
La bomba de agua no
Se botó el interruptor
inyecta y no funciona el termomagnético
motor
Switch manual abierto
Bobina el arrancador
magnético
Platinos flameados
Cápsula de mercurio rota
Turbina de la bomba
gastada
Cuña de la flecha
defectuosa
Cople flexible en mal
estado
Válvula de retención
defectuosa
Tubería de acceso a la
caldera está tapada
Tubería de acceso al
control de nivel está
tapada
Poner cinta teflón y
apretar
Limpieza del asiento
Asentarlos o cambiar
válvula
Colocar empaque y
apretar (sin presión en la
línea)
Reponerlo por uno nuevo
Rotarlos y expandirlos, o
cambiarlos
Reponerlo
Cambiarlo por uno nuevo
Cambiarlos
Cambiar el control
Restablecerlo o cambiar el
relevador bimetálico
Cerrarlo
Cambiarla por una nueva
Reponerlos por nuevos
Cambiarla
Cambiar la turbina
Cambiarla
Cambiarlo
Cambiarla
Limpiar obstrucciones
Limpiar obstrucciones
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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE GENERADORES DE VAPOR
SÍNTOMA
La caldera se llena
completamente de agua
Falla en el control de
presión
CORRECCIÓN
CAUSA
Flotador de control de
nivel perforado
Corto en la cápsula de
mercurio
Incrustamiento que
obstruye al flotador
Platinos muy flameados,
no se desconectan, se
quedan pegados
Cápsula de mercurio
carbonizada
Fuelle de control de
presión dañado
Control de presión
desnivelado
Corto circuito en el
alambrado
Tubería de acceso al
control obstruida
Reponerlo
Cambiar la cápsula
Limpieza interior
Cambiar los platinos
Cambiar la cápsula
Reponerlo
Ajustar a lo deseado
Reparar anomalía
Efectuar limpieza de
tubería
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SUBDIRECCIÓN DE CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO
Éste documento fue actualizado el 1° de
agosto de 2002. Para cualquier consulta o
aclaración comunicarse al Depto. de
Ingeniería Electromecánica a los teléfonos:
56-06-93-93 y 54-47-14-24 Ext. 13139.