Moitas condicións poden provocar un fallo súbito e inesperado do recipiente a presión da caldeira

Moitas condicións poden provocar un fallo súbito e inesperado do recipiente a presión da caldeira, que moitas veces requiren o desmantelamento completo e a substitución da caldeira.Estas situacións pódense evitar se existen procedementos e sistemas preventivos e se seguen estritamente.Non obstante, non sempre é así.
Todos os fallos da caldeira que se comentan aquí implican un fallo do recipiente a presión/intercambiador de calor da caldeira (estes termos úsanse a miúdo indistintamente) debido á corrosión do material do recipiente ou a un fallo mecánico debido ao estrés térmico que orixina gretas ou separación de compoñentes.Normalmente non hai síntomas perceptibles durante o funcionamento normal.O fracaso pode levar anos ou pode ocorrer rapidamente debido a cambios bruscos nas condicións.Os controis de mantemento periódicos son a clave para evitar sorpresas desagradables.A falla do intercambiador de calor require a miúdo a substitución de toda a unidade, pero para as caldeiras máis pequenas e novas, a reparación ou a substitución só do recipiente a presión pode ser unha opción razoable.
1. Corrosión severa no lado da auga: a mala calidade da auga de alimentación orixinal provocará algo de corrosión, pero un control e axuste inadecuado dos tratamentos químicos poden provocar un grave desequilibrio do pH que pode danar rapidamente a caldeira.O material do recipiente a presión realmente disolverase e o dano será amplo; a reparación xeralmente non é posible.Debe consultarse un especialista en calidade da auga/tratamento químico que comprenda as condicións locais da auga e poida axudar coas medidas preventivas.Deben ter en conta moitos matices, xa que as características de deseño de varios intercambiadores de calor ditan unha composición química diferente do líquido.Os vasos tradicionais de fundición e aceiro negro requiren un manexo diferente ao dos intercambiadores de calor de cobre, aceiro inoxidable ou aluminio.As caldeiras de tubo de lume de alta capacidade son tratadas de forma algo diferente ás caldeiras de tubo de auga pequenas.As caldeiras de vapor adoitan necesitar unha atención especial debido ás altas temperaturas e á maior necesidade de auga de reposición.Os fabricantes de caldeiras deben proporcionar unha especificación que detalle os parámetros de calidade da auga necesarios para o seu produto, incluíndo produtos químicos de limpeza e tratamento aceptables.Esta información ás veces é difícil de obter, pero como unha calidade aceptable da auga sempre é unha cuestión de garantía, os deseñadores e mantedores deben solicitar esta información antes de realizar unha orde de compra.Os enxeñeiros deben comprobar as especificacións de todos os outros compoñentes do sistema, incluídos os selos de bombas e válvulas, para garantir que son compatibles cos produtos químicos propostos.Baixo a supervisión dun tecnólogo, o sistema debe ser limpo, lavado e pasivado antes do recheo final do sistema.Os fluídos de recheo deben ser probados e despois tratados para cumprir as especificacións da caldeira.As peneiras e filtros deben ser eliminados, inspeccionados e datados para a súa limpeza.Debe existir un programa de seguimento e corrección, con persoal de mantemento adestrado nos procedementos adecuados e supervisado despois por técnicos de procesos ata que estean satisfeitos cos resultados.Recoméndase contratar un especialista en procesamento químico para a análise continua de fluídos e a cualificación do proceso.
As caldeiras están deseñadas para sistemas pechados e, se se manexan correctamente, a carga inicial pode levar unha eternidade.Non obstante, as fugas de auga e vapor non detectadas poden facer que a auga non tratada entre continuamente nos sistemas pechados, permita a entrada de osíxeno e minerais disoltos no sistema e dilúa os produtos químicos de tratamento, facéndoos ineficaces.A instalación de contadores de auga nas liñas de recheo das caldeiras presurizadas de sistemas municipais ou de pozos é unha estratexia sinxela para detectar incluso pequenas fugas.Outra opción é instalar depósitos de subministración de produtos químicos/glicol onde o recheo da caldeira estea illado do sistema de auga potable.Ambos axustes poden ser supervisados ​​visualmente polo persoal de servizo ou conectados a un BAS para a detección automática de fugas de fluídos.A análise periódica do fluído tamén debe identificar problemas e proporcionar a información necesaria para corrixir os niveis químicos.
2. Ensuciamento/calcificación severa no lado da auga: a introdución continua de auga fresca de reposición debido a fugas de auga ou vapor pode levar rapidamente á formación dunha capa dura de escamas nos compoñentes do intercambiador de calor do lado da auga, o que provocará o metal da capa illante para sobrequentar, o que resulta en gretas baixo tensión.Algunhas fontes de auga poden conter suficientes minerais disoltos de xeito que mesmo o recheo inicial do sistema a granel pode provocar a acumulación de minerais e o fallo do punto quente do intercambiador de calor.Ademais, a falla de limpar e lavar correctamente os sistemas novos e existentes e a falla de filtrar os sólidos da auga de recheo pode provocar o ensuciamento e ensuciamento do serpentín.Moitas veces (pero non sempre) estas condicións fan que a caldeira se faga ruidosa durante o funcionamento do queimador, alertando ao persoal de mantemento do problema.A boa noticia é que se se detecta a calcificación da superficie interna con suficiente antelación, pódese realizar un programa de limpeza para restaurar o intercambiador de calor a unha condición case nova.Todos os puntos do punto anterior sobre a contratación de expertos en calidade da auga en primeiro lugar evitaron efectivamente que se produzan estes problemas.
3. Corrosión severa no lado de ignición: o condensado ácido de calquera combustible formarase nas superficies do intercambiador de calor cando a temperatura da superficie estea por debaixo do punto de orballo do combustible específico.As caldeiras deseñadas para o funcionamento de condensación utilizan materiais resistentes aos ácidos como o aceiro inoxidable e o aluminio nos intercambiadores de calor e están deseñadas para drenar o condensado.As caldeiras non deseñadas para o funcionamento de condensación requiren que os gases de combustión estean constantemente por encima do punto de orballo, polo que non se formará condensación ou se evaporará rapidamente despois dun curto período de quecemento.As caldeiras de vapor son en gran parte inmunes a este problema xa que normalmente funcionan a temperaturas moi superiores ao punto de orballo.A introdución de controis de descarga ao aire libre sensibles ao clima, ciclos de baixa temperatura e estratexias de parada nocturna contribuíron ao desenvolvemento de caldeiras de condensación de auga quente.Desafortunadamente, os operadores que non entenden as implicacións de engadir estas características a un sistema de alta temperatura existente están condenando moitas caldeiras tradicionais de auga quente a un fallo temperán, unha lección aprendida.Os desenvolvedores usan dispositivos como válvulas mesturadoras e bombas separadoras, así como estratexias de control para protexer as caldeiras de alta temperatura durante o funcionamento do sistema a baixa temperatura.Hai que ter coidado de que estes dispositivos estean en bo funcionamento e de que os mandos estean correctamente axustados para evitar que se forme condensación na caldeira.Esta é a responsabilidade inicial do deseñador e do axente encargado, seguida dun programa de mantemento rutineiro.É importante ter en conta que os limitadores de baixa temperatura e as alarmas adoitan usarse con equipos de protección como seguro.Os operadores deben estar formados sobre como evitar erros no axuste do sistema de control que poidan activar estes dispositivos de seguridade.
Un intercambiador de calor da caixa de lume ensuciada tamén pode provocar corrosións destrutivas.Os contaminantes proveñen só de dúas fontes: combustible ou aire de combustión.Debería investigarse a posible contaminación de combustibles, especialmente fuel oil e GLP, aínda que ocasionalmente se viron afectadas as subministracións de gas.O combustible "malo" contén xofre e outros contaminantes por encima do nivel aceptable.Os estándares modernos están deseñados para garantir a pureza do abastecemento de combustible, pero o combustible deficiente aínda pode entrar na sala de caldeiras.O combustible en si é difícil de controlar e analizar, pero as inspeccións frecuentes das fogueiras poden revelar problemas coa deposición de contaminantes antes de que se produzan danos graves.Estes contaminantes poden ser moi ácidos e deben ser limpos e eliminados do intercambiador de calor inmediatamente se se detectan.Deben establecerse intervalos de comprobación continua.Debe consultarse ao provedor de combustible.
A contaminación do aire por combustión é máis común e pode ser moi agresiva.Hai moitos produtos químicos de uso común que forman compostos fortemente ácidos cando se combinan co aire, o combustible e a calor dos procesos de combustión.Algúns compostos notorios inclúen vapores de fluídos de limpeza en seco, pinturas e removedores de pintura, varios fluorocarburos, cloro e moito máis.Incluso os gases de escape de substancias aparentemente inofensivas, como o sal de suavizante de auga, poden causar problemas.As concentracións destes produtos químicos non teñen que ser elevadas para causar danos, e a súa presenza adoita ser indetectable sen equipos especializados.Os operadores do edificio deben esforzarse por eliminar as fontes de produtos químicos dentro e arredor da sala de caldeiras, así como os contaminantes que poidan introducirse desde unha fonte externa de aire de combustión.Os produtos químicos que non se deben almacenar na sala de caldeiras, como os deterxentes de almacenamento, deben trasladarse a outro lugar.
4. Choque térmico/carga: o deseño, o material e o tamaño do corpo da caldeira determinan a sensibilidade da caldeira ao choque térmico e á carga.O estrés térmico pódese definir como a flexión continua do material do recipiente a presión durante o funcionamento típico da cámara de combustión, xa sexa debido a diferenzas de temperatura de funcionamento ou cambios de temperatura máis amplos durante o arranque ou a recuperación do estancamento.En ambos os casos, a caldeira vaise quentando ou arrefríando paulatinamente, mantendo unha diferenza de temperatura constante (delta T) entre as liñas de alimentación e retorno do recipiente a presión.A caldeira está deseñada para un delta T máximo e non debe producirse danos durante a calefacción ou o arrefriamento a non ser que se supere este valor.Un valor de Delta T máis alto fará que o material do recipiente se doble máis aló dos parámetros de deseño e a fatiga do metal comezará a danar o material.O abuso continuado ao longo do tempo provocará rachaduras e fugas.Poden xurdir outros problemas con compoñentes selados con xuntas, que poden comezar a filtrarse ou incluso a desmoronarse.O fabricante da caldeira debe ter unha especificación para o valor de Delta T máximo permitido, proporcionando ao proxectista a información necesaria para garantir un fluxo de fluído adecuado en todo momento.As caldeiras de tubos de lume grandes son moi sensibles ao delta-T e deben estar estreitamente controladas para evitar a expansión desigual e o pandeo da carcasa presurizada, que pode danar os selos das placas tubulares.A gravidade da condición afecta directamente a vida útil do intercambiador de calor, pero se o operador ten un xeito de controlar o Delta T, o problema a miúdo pódese corrixir antes de que se produzan danos graves.O mellor é configurar o BAS para que emita un aviso cando se supere o valor máximo de Delta T.
O choque térmico é un problema máis grave e pode destruír os intercambiadores de calor ao instante.Pódense contar moitas historias tráxicas desde o primeiro día de actualización do sistema de aforro enerxético nocturno.Algunhas caldeiras mantéñense no punto de funcionamento quente durante o período de arrefriamento mentres a válvula de control principal do sistema está pechada para permitir que o edificio, todos os compoñentes de fontanería e radiadores se arrefrien.Á hora sinalada, a chave de control ábrese, permitindo que a auga a temperatura ambiente volva ser lavada na caldeira moi quente.Moitas destas caldeiras non sobreviviron ao primeiro choque térmico.Os operadores decatáronse rapidamente de que as mesmas proteccións utilizadas para evitar a condensación tamén poden protexer contra o choque térmico se se xestionan correctamente.O choque térmico non ten nada que ver coa temperatura da caldeira, prodúcese cando a temperatura cambia bruscamente e bruscamente.Algunhas caldeiras de condensación funcionan con bastante éxito a alta temperatura, mentres que un líquido anticongelante circula polos seus intercambiadores de calor.Cando se deixa quentar e arrefriar a unha diferenza de temperatura controlada, estas caldeiras poden subministrar directamente sistemas de fusión de neve ou intercambiadores de calor para piscinas sen dispositivos de mestura intermedios e sen efectos secundarios.Non obstante, é moi importante obter a aprobación de cada fabricante de caldeiras antes de utilizalas en condicións tan extremas.
Roy Kollver ten máis de 40 anos de experiencia na industria HVAC.Está especializado en enerxía hidroeléctrica, centrándose na tecnoloxía de caldeiras, control de gas e combustión.Ademais de escribir artigos e ensinar sobre temas relacionados coa climatización, traballa na xestión da construción para empresas de enxeñería.