plan de mantenimiento centrales termicas
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Mantenimiento de calderaTRANSCRIPT
Universidad Técnica de Manabí
Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas
Carrera de Ingeniería Mecánica
Plan de Mantenimiento
Taller de Centrales Térmicas
Loor Cedeño YandryLoor Zambrano NéstorMadrid Triviño Ronald
Mendoza Macías DuglasMoreira Solórzano Jefferson
Párraga Bailón Jonathan
Septiembre de 2015
ÍndiceIntroducción.......................................................................................................................................4
Justificación.......................................................................................................................................5
Objetivos............................................................................................................................................6
Objetivo General............................................................................................................................6
Objetivos Específicos.....................................................................................................................6
Marco Teórico....................................................................................................................................7
¿Qué es el mantenimiento?.............................................................................................................7
Caldera...........................................................................................................................................9
Componentes de una caldera..........................................................................................................9
Funcionamiento de la caldera.......................................................................................................12
Puesta en marcha de la caldera.................................................................................................12
Clasificación de las Calderas........................................................................................................14
Calderas pirotubulares..............................................................................................................14
Calderas acuatubulares.............................................................................................................15
Aplicaciones de las calderas.........................................................................................................16
Mantenimiento.............................................................................................................................17
Mantenimiento diario...............................................................................................................17
Mantenimiento cada tercer día................................................................................................18
Mantenimiento cada ocho días.................................................................................................18
Mantenimiento quincenal.........................................................................................................18
Mantenimiento mensual...........................................................................................................19
Mantenimiento de caldera trimestral........................................................................................19
Mantenimiento de caldera semestral........................................................................................20
Mantenimiento de caldera anual...............................................................................................21
Riesgos.........................................................................................................................................24
Factor de riesgo........................................................................................................................24
Factor de riesgo en calderas.........................................................................................................24
Físicas......................................................................................................................................25
Químicas..................................................................................................................................25
Biológicos................................................................................................................................25
Ergonómicos............................................................................................................................25
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Psicosociales............................................................................................................................25
Seguridad.................................................................................................................................25
Condiciones locativas...............................................................................................................26
Fallas metalúrgicas...................................................................................................................26
Factores de riesgo en la operación de calderas.............................................................................26
Factores de riesgo en el mantenimiento de calderas.....................................................................27
Ficha Técnica...............................................................................................................................28
Conclusiones....................................................................................................................................29
Recomendaciones.............................................................................................................................30
Bibliografía......................................................................................................................................31
Anexos.............................................................................................................................................32
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Introducción
El mantenimiento es la acción de tener un aparato, una maquinaria, un producto, entre otros
en buen estado, dando restauraciones en cada determinado tiempo, evitando la degradación
del mismo.
Un Plan de Mantenimiento es diseñar un procedimiento de ciertas actividades, donde se
planea una estrategia, la cual esta comprende los diferentes procedimientos, recursos y la
duración necearía para ejecutar el mantenimiento.
El mantenimiento se divide en dos partes los cuales son mantenimiento de conservación en
donde se derivan los correctivos y los preventivos que a su vez cada uno tiene sus propias
derivan tés y el mantenimiento de actualización.
El mantenimiento de conservación es aquel donde se requiere quedarse con la maquinaria y
solamente cambiar o reparar algunas piezas en donde se maneja por correctivo inmediato
que es cambiar la pieza en el momento y el correctivo diferido en el cual se requiere de un
paro de producción y hacer un cambio de pieza que lleve tiempo. Otra parte del
mantenimiento de conservación es el preventivo en el cual está el preventivo programado
que se realiza por programar revisiones por tiempo de funcionamiento, kilometraje, etc. El
predictivo realiza las intervenciones prediciendo el momento que el equipo quedara fuera
de servicio mediante un seguimiento de su funcionamiento determinando su evolución. El
mantenimiento de oportunidad es aquel que aprovecha la parada de producción para checar
las máquinas y dar su mantenimiento. La segunda división de mantenimiento es el de
actualización que es muy poco usado ya que solamente es para hacer el reemplazo total de
toda la máquina.
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Justificación
El presente plan de mantenimiento enfocado en el Taller de Centrales térmicas de la
Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas de la Universidad Técnica de
Manabí ha sido elaborado por estudiantes del 10mo. Nivel de la Carrera de Ingeniería
Mecánica cursando la materia de Mantenimiento Industrial, con la finalidad de orientar y
regular la conservación y funcionamiento de los materiales dispuestos para la aprehensión
cognitivo de los estudiantes.
Como todo equipo industrial las calderas requieren mantenimiento e inspecciones
periódicas para asegurar su correcto, seguro y eficiente funcionamiento.
Este plan de mantenimiento tiene como finalidad dar la información y la metodología para
la operación de mantenimiento e inspección de la caldera ubicada en el taller antes
mencionado.
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Objetivos
Objetivo General
Realizar un plan de mantenimiento enfocado al taller de Centrales Térmicas de la Carrera
de Mecánica de la Universidad Técnica de Manabí, detallando el funcionamiento y cuidado
de la caldera.
Objetivos Específicos
Satisfacer requisitos operacionales encaminados a la educación.
Operar con seguridad y cuidado al personal encargado, docentes y alumnos.
Optimizar costes de mantenimiento.
Prolongar la vida útil de la caldera y sus partes.
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Marco Teórico
¿Qué es el mantenimiento?
El mantenimiento es una de las partes fundamentales dentro de la industria, está
cuantificado en la cantidad y calidad de la producción, es por ello que permite alcanzar un
mayor grado de confiabilidad en los equipos (bienes muebles, bienes inmuebles y la
infraestructura de la empresa). Además que ayuda a prevenir accidentes y lesiones en el
trabajador, evitando en parte riesgos en el área laboral.
El plan de mantenimiento es un conjunto estructurado de tareas que comprende las
actividades, los procedimientos, los recursos y la duración necesaria para ejecutar
mantenimiento.
El mantenimiento se divide en dos partes los cuales son mantenimiento de conservación en
donde se derivan los correctivos y los preventivos que a su vez cada uno tiene sus propias
derivan tés y el mantenimiento de actualización.
El mantenimiento de conservación es aquel donde se requiere quedarse con la maquinaria y
solamente cambiar o reparar algunas piezas en donde se maneja por correctivo inmediato
que es cambiar la pieza en el momento y el correctivo diferido en el cual se requiere de un
paro de producción y hacer un cambio de pieza que lleve tiempo. Otra parte del
mantenimiento de conservación es el preventivo en el cual está el preventivo programado
que se realiza por programar revisiones por tiempo de funcionamiento, kilometraje, etc. El
predictivo realiza las intervenciones prediciendo el momento que el equipo quedara fuera
de servicio mediante un seguimiento de su funcionamiento determinando su evolución. El
mantenimiento de oportunidad es aquel que aprovecha la parada de producción para checar
las máquinas y dar su mantenimiento. La segunda división de mantenimiento es el de
actualización que es muy poco usado ya que solamente es para hacer el reemplazo total de
toda la máquina. Para que se quede un poco más claro se presenta el siguiente diagrama.
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Para elaborar el plan estratégico de mantenimiento se deben:
Conocer a las herramientas y equipos de la empresa, y si no se tiene conocimiento
sobre esto, investigar con trabajadores, manuales, etc.
Analizar los objetivos, la misión y la visión de la empresa.
Establecer programas de capacitación a los empleados.
Estudiar planes de mantenimiento.
A su vez estudiar durante distintos periodos las necesidades que requieren tanto los
equipos como las instalaciones de la empresa.
Al final de este estudio se debe tomaren cuenta los resultados obtenidos e iniciar un
nuevo plan de acción para que se realice un mantenimiento de manera óptima.
Un análisis del entorno externo.
Identificación de oportunidades, amenazas, fortalezas y debilidades (FODA).
Analizar los recursos del Departamento de Mantenimiento.
Como todo equipo industrial las calderas requieren mantenimiento e inspecciones
periódicas para asegurar su correcto, seguro y eficiente funcionamiento.
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Si bien no se presentan problemas a menudo todos sabemos que las calderas son máquinas
que comprometen la continuidad de la producción en muchas industrias y que una puesta
fuera de servicio tiene un alto costo, no solo el dinero que debe pagarse sino también por lo
que se deja de producir.
Caldera
Una caldera es un recipiente cerrado en el que se calienta agua, se genera vapor o se
sobrecalienta el vapor (o cualquier combinación de estos) bajo presión o vacío mediante la
aplicación de calor generado por combustibles, electricidad o energía nuclear. Por lo
general las calderas se subdividen en cuatro: Residencial, comercial, industrial y de
servicios públicos.
Calderas residenciales producen vapor a baja presión o agua caliente, sobre todo
para aplicaciones de calefacción en residencias privadas.
Calderas comerciales producen vapor o agua caliente, sobre todo en
aplicaciones de uso comercial, y en ciertas ocasiones en operaciones de
procesos.
Calderas industriales producen vapor o agua caliente, ante todo en aplicaciones
de procesos y algunas veces para calefacción.
Calderas de servicios públicos producen vapor que se usa generalmente para
producir electricidad.
Componentes de una caldera
HOGAR. Partes de la caldera donde se realiza la combustión.
ANILLO. Muro de material refractario, que tiene la función específica de evitar la
radiación al quemador y darle forma a la llama.
CUERPO. Compuesto de un cilindro de acero herméticamente cerrado expuesto a la
acción de los gases y cuyos elementos principales son:
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Cámara de agua
Cámara de vapor
Superficie de calefacción
Superficie de vaporización
CAMARA DE AGUA. Espacio ocupado por el agua hasta el nivel de trabajo, teniendo un
volumen de alimentación dado por los niveles máximo y mínimo de operación.
CAMARA DE VAPOR. Espacio ocupado por el vapor. Se aumenta este en ocasiones por
medio de un domo o cúpula llamado también colector de vapor.
SUPERFICIE DE CALEFACCION. Aquellas áreas que se encuentran por un lado en
contacto con el agua y por el otro lado con los gases de la combustión (Superficies
exteriores e interiores de los tubos).
SUPERFICIE DE VAPORIZACION. Es la que separa en cualquier instante el espacio
ocupado por el agua del ocupado por el vapor.
CONDUCTO DE HUMOS. Todos aquellos elementos que conducen los productos de la
combustión desde el hogar hasta la base de la chimenea.
TIRO. Depresión que contribuye al Paso de los gases a través de la caldera, puede ser
natural, producido por la chimenea y el artificial producido por medios mecánicos, que a su
vez se subdivide en tiro forzado (con sopladores) y tiro inducido (con aspiradores).
CHIMENEA. Conducto destinado a evacuar los productos de la combustión a la atmósfera
a una altura suficiente para evitar molestias.
CONJUNTO DEL QUEMADOR. Las partes esenciales de un quemador son las
siguientes:
Amortiguador de aire.
Anillo del aire primario.
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Anillo del aire secundario.
Boquilla.
Boquilla de gas.
Brazo de horquilla.
Conjunto del registro.
Cuerpo del ventilador.
Entrada de gas.
Guía del aire primario.
Impelente del ventilador.
Interruptor de límite bajo.
Mallas de admisión de aire.
Motor.
Refractario.
Regulador de presión de vapor.
Transformador de ignición.
Válvula a circulación del petróleo.
VENTILADOR. Unidad que provee aire en el volumen y la presión adecuada para la
combustión.
COMPRESOR. Provee aire a mayor presión para atomizar el combustible.
SISTEMA DE IGNICION. Por medio de un transformador de alto voltaje produce la
chispa en los electrodos para iniciar la combustión.
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CONTROL DE LLAMA. Una célula fotoeléctrica detecta la existencia de la llama y en su
defecto corta el combustible y apaga el Caldera.
BOMBA DE COMBUSTIBLE. Provee la presión necesaria para llevar el combustible
hasta las boquillas del quemador.
Cuando la caldera entra en funcionamiento por primera vez, deberá hacerse el ajuste
correcto de la combustión en base a un análisis de los gases de escape y la medición del tiro
a través de la caldera.
No debe efectuarse modificación alguna de la calibración, ya que cualquier desajuste se
traducirá en reducción de eficiencia de la combustión.
Funcionamiento de la caldera
La puesta en operación de los Calderas estará cargo de un técnico operador el mismo que
será supervisado por el jefe del Servicio de mantenimiento.
Puesta en marcha de la caldera
Para la puesta en operación de la caldera se deberán estrictamente seguir las siguientes
instrucciones:
Verificar que las válvulas de: Purga de fondo, Purga de columna de agua,
Alimentador de agua del inyector, Entrada de vapor al inyector, Entrada de agua al
inyector desde el tanque elevado y de la red, estén cerradas.
Verificar que las válvulas de: Purga alta de columna de agua, Entrada de agua al
tanque de alimentación de la caldera, Entrada de agua al Caldera a través de la
bomba de Alimentación, estén abiertas.
Revisar el nivel del agua de la caldera, abriendo completamente las válvulas de
Purga de limpieza de vidrio de nivel, Purga de baja columna de nivel de agua, Purga
media de la columna de nivel de agua y Purga de fondo de la columna de agua;
luego proceder a cerrar todas las válvulas.
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Comprobar el nivel del condensado en el tanque, limpiando el cristal y purgando el
tanque.
Proceder al encendido de la caldera y mantenerlo durante 10 minutos en fuego bajo,
luego parar durante 3 minutos, repítase esta operación hasta obtener 50 libras de
presión, momento en el cual se efectuará el procedimiento de purga, luego se dejará
funcionando el Caldera hasta que llegue a la presión de trabajo. Pase el interruptor a
fuego alto.
Abrir lentamente la válvula principal de salida de vapor y luego purgar la línea de
vapor.
PURGA (Cada 2 horas)
Las purgas se deberán realizar cada dos horas en las calderas y en el tanque condensado,
debiendo efectuarse las siguientes operaciones:
En la Caldera:
· Abrir las válvulas de purga de fondo completamente y cerrar luego repetir la operación.
En el Tanque de condensado.
· Abrir y cerrar válvulas
· Abrir la válvula de purga de fondo completamente y cerrar
En la Superficie
· Abrir la válvula completamente e inmediatamente vuelva a cerrar, repítase la operación
una vez más.
En la columna de agua
· Abrir la válvula de purga de columna de agua completamente e inmediatamente vuelva a
cerrar, repítase la operación una vez más.
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Clasificación de las Calderas
Por sus características, las calderas se clasifican, generalmente, como calderas de tubo de
humo (pirotubulares) o de tubos de agua (Acuotubulares).
Calderas pirotubulares
En las calderas de tubos de humo, la llama y los productos de la combustión, pasan a través
de los tubos y el agua caliente, o cualquier otro medio, rodea el hogar interno y los bancos
de tubos.
En las calderas de tubos de humo se utilizan varios tipos de hogares. Algunos son tubos
cilíndricos largos, mientras que otros tienen una configuración de fogón de caja, que les
permite quemar combustibles sólidos. En la mayoría de los casos, la caldera de tubos de
humo incluye un casco para contener el agua así como un espacio para el vapor. Dentro de
este casco se encuentra los bancos de tubos y los tubos que forman parte del contenido del
recipiente de presión, el hogar o caja de fuego proporciona el espacio para el proceso de
combustión de la fuente de calor.
Es posible encontrar una gran variedad de calderas de tubos de humo para la industria. Uno
de ellos es la caldera Pirotubular horizontal de retorno En este tipo de configuración, los
productos de la configuración de ida por el casco y de regreso a través de los tubos
contenidos en el casco de presión. Por lo general, estas unidades se instalan de forma
horizontal sobre muros de ladrillo refractario.
Otro tipo de unidad de tubos de humo es la caldera escocesa marina cuyo diseño se creó
originalmente para instalarse en barcos. Este tipo de caldera puede quemar, ya sea
combustible sólido, líquido o gaseoso.
Debido a que la caldera escocesa marina es un tipo de unidad muy compacto ha podido
adaptarse con facilidad para servicio fijo o estacionario. Cuando a una caldera de este tipo
se le realizan modificaciones al diseño básico con el fin de adaptarla para uso en procesos y
en calefacción, se le llama caldera escocesa marina modificada.
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Generalmente las unidades de humos de humo (pirotubulares) se suministran para
aplicaciones de hasta 13500 Kg. (30000 lb.) de vapor por hora. Están fabricadas para operar
a baja presión [104k N/m2 (15psi) o menos]y como unidades de potencia hasta [2100k
N/m2 aproximadamente (300psi) de presión de vapor ].
Calderas acuatubulares
Las calderas de tubos de agua se presentan en una gran variedad de diseños y de
configuraciones. En este tipo de unidad, los productos de combustión rodean los bancos de
tubos y el agua circula por el interior de dichos tubos, los cuales tienen una inclinación
vertical hacia un recipiente o colector de vapor localizado en el punto más alto de la
caldera. Por lo general, el tipo de caldera se describe por la configuración de estos tubos.
Algunos fabricantes ofrecen calderas con tubos rectos, mientras que otros ofrecen con tubos
doblados. Otras configuraciones de las calderas de tubos de agua describen los diferentes
tipos de términos de la variación de la distribución de la cámara de presión.
Una caldera de tubos de agua de tipo cabezal de cajón, los tubos de agua están conectados a
unos colectores rectangulares que se encuentran distribuidos de tal forma que la mezcla de
agua circulante y de vapor se eleve hacia un colector de vapor. Los cabezales de caja se
encuentran, por lo general, en cualquier extremo de los bancos de tubos y los productos de
la combustión pasan entre los cabezales y alrededor de los bancos de tubos.
Algunas calderas son del tipo colector de vapor largo, es decir, cuando se observa desde el
frente de la caldera; el colector de vapor abarca toda la longitud de la caldera el resultado es
una caldera de colector de vapor transversal. Cuando se observa desde el frente de la
unidad, los colectores de vapor están instalados de manera perpendicular a la carga lineal
central o transversalmente a la caldera.
Las calderas de tubos de agua para uso en aplicaciones industriales se ofrece en
capacidades de hasta casi 450000 Kg. (1000000 de lb.) de vapor por hora. Las presiones de
diseño varían desde 700k N/ m2 (100psig) hasta 8.3 o 9.6 MN/jm2 (1200 o 1400 psig) con
rangos en las temperaturas desde vapor saturado hasta 540ºC (1000º F)
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Aplicaciones de las calderas
Las calderas modernas varían de tamaño desde las que solo se utilizan para proporcionar
vapor o agua caliente a los hogares, pasando por unidades de tamaño medio empleadas para
obtener energía para operar prensas, hasta las calderas de gran tamaño que se utilizan como
fuerza principal para producir energía eléctrica. Las calderas pueden adaptarse para quemas
casi cualquier tipo de combustible disponible, siempre y cuando, antes de realizar los
cálculos iniciales para determinar el tamaño de la unidad, el diseñador conozca el tipo de
combustible a utilizar.
El objetivo principal de una caldera es generar vapor o agua caliente a presiones y/o
temperaturas superiores a las atmosféricas. El vapor o agua caliente se produce mediante la
transferencia de calor del proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera,
elevando, de esta manera, su presión y temperatura.
Debido a estas altas presiones y temperaturas se desprende que el recipiente contenedor o el
recipiente de presión deben diseñarse de forma tal que logren los límites de diseño
deseados, con un factor de seguridad razonable. En aras de la economía, la capacidad de
trabajo de la unidad debe generarse y enviarse con las mínimas perdidas.
Por lo general las calderas pequeñas empleadas en calefacción doméstica, la presión
máxima de operación es de 104000 N/m2 (15psig). En el caso de agua caliente, esta es
igual a 232ºC (450ºF).
Las calderas grandes se diseñan para diferentes presiones y temperaturas, con base en la
aplicación dentro del ciclo de calor para la cual se diseña la unidad. Una caldera diseñada
para calentar los edificios de una universidad grande tal vez exija de una capacidad, con
una presión elevada y una temperatura muy alta que proporcione la fuerza necesaria para
transmitir el calor hasta el último punto de uso. En otros casos, es necesario generar
presiones y temperaturas muy elevadas para efectuar reacciones químicas, proporcionar
vapor seco en un ciclo de fabricación de papel o para suministrar la energía necesaria para
impulsar un equipo mecánico de grandes proporciones.
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Mantenimiento
Todo esto es para mejorar las condiciones de trabajo, calidad de la producción, seguridad
en el trabajo y sobre todo del personal, para así reducir gastos de tiempo, energía, y
accidentes.
Mantenimiento diario.
1. Limpiar las boquillas del quemador de la caldera.
2. Comprobar el nivel de lubricantes para el compresor en el tanque aire-aceite. Debe
de estar a 1/2 de nivel, esto es, dentro del tercio medio y si está más bajo, ponerlo a
nivel.
3. Purgar la caldera por lo menos cada ocho horas de trabajo, tanto de la purga de
fondo como de sus columnas de control de nivel. Esto se hace subiendo el nivel de
agua a 1/2 cristal y purgando hasta que arranque la bomba de alimentación.
Recomendamos consultar a su experto en tratamiento de aguas al respecto y es muy
importante se sigan sus instrucciones así como también colocar las instrucciones
que sobre purgas de fondo y control de nivel, envía la fábrica con el manual de
operación. Lea y siga las instrucciones de la placa de advertencia que aparece a un
costado de la caldera.
4. Comprobar así mismo que la presión indicada por los manómetros de entrada al
combustible, la presión en la válvula medidora y la presión de salida de
combustible, son las fijadas en su Manual de Operación.
5. Comprobar si la presión de aire de atomizaci6n es la correcta.
6. Comprobar y registrar la temperatura de los gases de la chimenea.
7. Tomar análisis de gases de combustión y registrar en bitácora.
Mantenimiento cada tercer día
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1. Comprobar que la trampa del calentador de vapor opera correctamente.
2. Limpiar los filtros de combustible que están en la succión de la bomba.
Mantenimiento cada ocho días
1. Comprobar que no hay fugas de gases ni de aire en las juntas de ambas tapas y
mirilla trasera.
2. Comprobar la tensión de la banda al compresor.
3. Limpiar el filtro de lubricante, que está pegado al compresor.
4. Lavar los filtros, tanto el de entrada a la bomba como el de entrada de agua al
tanque de condensados.
5. Limpiar el electrodo del piloto de gas.
6. Comprobar que los interruptores termostáticos del calentador de combustible operen
a la temperatura a que fueron calibrados al hacer la puesta en marcha. Consulte su
Manual de Operaci6n.
7. Inspeccione las prensas estopas de la bomba de alimentación de agua.
Mantenimiento quincenal.
1. Hacer limpieza de todos los filtros de agua, aceite combustible y aceite lubricante.
2. Probar la operaci6n por falla de flama.
3. Revisión a las condiciones del quemador, presión, temperatura, etc.
4. Checar los niveles de entrada y paro de la bomba, haciendo uso de las válvulas de
purga de fondo de la caldera.
5. Asegúrese que la fotocelda esté limpia, así como el tubo en donde se encuentra
colocada.
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Mantenimiento mensual.
1. Comprobar que los niveles del agua son los indicados:
58 mm (2 1/4") de nivel máximo.
45 mm (13/4") arranque de la bomba.
32 mm. ( 1 ¼") corte por bajo nivel l
2. Comprobar el bajo nivel, bajando el interruptor de la bomba de alimentación.
El agua al evaporarse ira disminuyendo el nivel y si al llegar a 32 mm (11/4") no se
corta el por bajo nivel, hay que parar inmediatamente la caldera e inspeccionar el
bulbo de mercurio de tres hilos (del lado de la caldera) así como también asegurarse
de un correcto funcionamiento del flotador y que la columna este exenta de lodos o
acumulaciones.
3. Comprobar el voltaje y cargas que toman los motores.
Mantenimiento de caldera trimestral.
1. Observar la temperatura del termómetro de salida de gases de la chimenea de la
caldera, cuando tenga 80°C por arriba de la temperatura del vapor saturado es
indicativo que la caldera está hollinada y hay que proceder a limpiarla
2. Es conveniente también que se destapen varias tortugas ó registros de enmedio y de
la parte de abajo, para ver el estado de limpieza interior por el lado del agua. Llame
al técnico en tratamiento de agua.
3. Cada vez que se desholline es conveniente para la mejor conservación del
refractario, darle una lechada con mortero refractario, tanto a la tapa trasera como al
refractario del hogar. Cambie los empaques. !
4. Tirar ligeramente de las palancas de las válvulas de seguridad 'para que escapen y
evitar que peguen en su asiento.
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Mantenimiento de caldera semestral.
1. Comprobar el nivel de aceite del reductor de velocidad de la bomba de combustible.
2. Revisar los empaques de la prensa-estopa de la bomba de alimentación de agua. En
caso de encontrarse secos, cámbiense por nuevos.
3. Efectúe Limpieza general a los contactos del programador de flama y los
arrancadores con un trozo de género limpio, humedecido con tetracloruro de
carbono.
4. No después de tres meses de efectuada la puesta en marcha inicial de la caldera y
después, según las condiciones lo requieran, la caldera deberá ser enfriada y secadas
las cubiertas quitadas y el interior debe ser lavado con agua a presión. Tubos y
espejos deberán ser inspeccionados al mismo tiempo para buscar incrustaciones. La
efectividad del tratamiento de agua y el porcentaje de agua de repuesto requerida,
determinarán los siguientes períodos de limpieza. El servicio de su experto en
tratamiento de agua, deberá incluir inspecciones al interior de la caldera, así como
análisis del agua periódicas.
5. Inspeccione los tubos fluxes por el lado del hollín y límpiense de ser necesario.
6. Inspeccione el material refractario del horno y la puerta trasera.
7. Limpie las grietas y saque el material refractario que se haya desprendido. Recubra
el mismo con un cemento refractario de - . Fraguado al aire; el período de este
recubrimiento varía con el tipo de carga y operación de la caldera y deber ser
determinado por el operador al abrir las puertas para hacer limpieza de hollín.
8. Revise sus bandas de transmisión, de la tensión apropiada
9. Es conveniente lavar la caldera interiormente. Para hacer esto, se quita la reducción
del manómetro que va en la te a la salida de la bomba de alimentación de agua, se
coloca ahí una reducción al tamaño de la manguera que se va a utilizar. Antes de
hacer todo esto, se enfría la caldera, bajándola de presión y haciendo circular el
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agua, purgándola para que entre agua fría, así, hasta que esté totalmente fría. La
operación de enfriamiento deberá hacerse con lapsos de reposo de 20 a 25 minutos
para que el enfriamiento no sea brusco y dañe los fluxes.
Luego se vacía totalmente de agua y se quitan todas las tortugas. Ya habiendo
puesto la manguera en la bomba, se cierra la válvula de entrada de agua a la caldera
y al poner a funcionar la bomba, sale agua por la manguera a bastante presión. Con
este chorro de agua se lava la caldera interiormente, se mete la manguera por todos
los registros de mano hasta que quede bien limpia. Se tapa, limpiando perfectamente
las tortugas y el asiento de las mismas en la caldera.
10. Comprobar la limpieza de las columnas de control y de las entradas del agua de la
bomba de alimentación y el inyector-
11. Comprobar y lavar los pressuretro1es, toda la línea de los mismos y la línea del
manómetro.
12. Se refrescan las cuerdas al tornillo de las tortugas y se les pone grafito con aceite
para que no se peguen.
13. Destapar todas las cruces y comprobar que estén limpias. Limpiar cada seis meses
cuando menos.
Mantenimiento de caldera anual
1. Limpiar el calentador eléctrico y el calentador de vapor para combustible, así como
asentar la válvula de alivio y las reguladoras de presión.
2. Revisar el estado en que se encuentran todas las válvulas de 1 la caldera, asentarlas
si es necesario y si no se pueden asentar, cambiarlas por otras nuevas.
3. Reengrasar los baleros de la bomba de agua de combustible.
4. Relubricar los baleros sellados de las transmisiones o motores que tengan este tipo
de baleros. Repónganse los sellos cuidadosamente, reemplácense los baleros
defectuosos ó los que se tenga duda.
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5. Vacíe y lave con algún solvente apropiado el tanque aire-aceite, así como todas las
tuberías de aire y aceite que de él salgan, procurando que al reponerlas, queden
debidamente apretadas
6. Cámbiese el lubricante por aceite nuevo.
7. Desarme e inspeccione las válvulas de seguridad, así como las tuberías de drenaje.
Es por esto que acercamos un plan de mantenimiento anual en el que verán tareas de
inspección de significativa importancia para detectar preventivamente la mayoría de las
averías.
Inspección interna del cuerpo de presión, placas, hogar y haz tubular para controlar
la formación de incrustaciones o corrosión de los materiales constructivos. Es
importante que se tomen fotografías del estado para tener un registro histórico de la
caldera. En muchas oportunidades es importante tener esta información para volver
a una condición anterior favorable.
Hidrolavado de lodos depositados en el fondo del cuerpo en caso de que existieran.
Cambio de juntas de puertas de inspección, instalar siempre materiales de junta
nuevos y revisar asientos de tapas.
Medición de espesores de chapa en placas, hogar y cuerpo cilíndrico por
ultrasonido, registrar también estos valores. Puede resultar necesario recalcular la
presión de trabajo máxima si están reducidos estos espesores.
Desarmado de elementos de seguridad por bajo nivel. En el caso de los controles de
nivel electromagnéticos revisar flotantes, botellones, verificar juego en mecanismos,
controlar la integridad de las ampollas de mercurio y controlar que la aislación de
los cables no se encuentre deteriorada. Para los electrodos las tareas son de limpieza
partes en contacto con el agua, verificación de alineación, aislación y sellos.
Prueba hidráulica del equipo a presión de trabajo. Se realiza para verificar que no
existan fugas previas al mantenimiento o bien posteriores (juntas de puertas de
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inspección, bridas, roscas, etc). Mantener presurizado el recipiente durante 15 min
es suficiente.
Verificación de apertura de válvulas de seguridad a la presión regulada. Si es
posible, retirarlas para su timbrado en banco de pruebas.
Inspección del estado de refractarios en quemador o fondos secos. Rellenar grietas
si existieran o reemplazar las piezas dañadas con los materiales adecuados y
teniendo en cuenta los tiempos de fragüe.
Verificación del estado interno del quemador y limpieza del mismo. Verificar el
estado de cables y fichas de conexión.
Simulación de condiciones de falla del quemador.
Puesta en marcha del equipo donde se comprobará el funcionamiento de los
elementos de control y seguridad.
Prueba de presostatos de seguridad eliminando eléctricamente al de corte normal.
Hacer mantenimiento de la pintura de la caldera y accesorios.
Análisis de gases y regulación de combustión. Mediante este proceso se determinará
el porcentaje de los siguientes gases: O2, CO2 y CO. Además se medirá la
temperatura de los gases en la chimenea y el rendimiento térmico de la caldera.
Elaboración de un informe técnico con los resultados obtenidos en la medición de
eficiencia de combustión y sobre el estado general del equipo, manteniendo un
historial.
Riesgos
Es una condición natural o material que encierra un potencial de daño, tanto a las personas
como a los bienes de la empresa. En las calderas se pueden presentar incendio, explosión,
enfermedad, ambiental.
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Factor de riesgo
Fenómeno, elemento o acción, de diferente naturaleza, que por su presencia o ausencia se
relaciona por la aparición de eventos traumáticos en la salud del trabajador o de las
instalaciones de la empresa.
Factor de riesgo en calderas
Físicos.
Químicos.
Biológicos.
Económicos.
Psicosociales.
De seguridad.
Locativo.
Fallas metalúrgicas en las partes de presión de la caldera.
Físicas
Se pueden evaluar como aquellos riesgos generados por la caldera como lo son: Ruido,
Radiaciones, Temperaturas extremas, Vibraciones, Presiones anormales. Estas se pueden
presentar debido a mal manejo de la misma, o falta de inspecciones y rutinas de
mantenimiento preventivo.
Químicas
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Estas se generan dentro de la caldera por falta de rutinas de mantenimiento y por falta de
tratamiento de las aguas que circulan dentro de ella; estos pueden ser: Polvos orgánicos,
Polvos inorgánicos, Humos, Vapores, Líquidos, Gases.
Biológicos
Se pueden catalogar como aquellos riesgos que sufre el operario dentro del área de trabajo
(área de calderas) debido a las instalaciones o ambiente de trabajo; estas pueden ser: Virus,
Bacterias, Parásitos, Hongos etc.
Ergonómicos
Esta clase de riesgos se genera por el área de trabajo en la que se desenvuelve el operario
estas pueden ser: Diseños del puesto, Posturas y esfuerzos incorrectos, Espacios y alturas
limitadas.
Psicosociales
Se generan principalmente por las rutinas de trabajo en las que se desempeña el operario;
estas pueden ser: Monotonía, Carga de trabajo, Orden público, Relaciones personales,
Turnos de trabajo.
Seguridad
Se genera por las instalaciones internas y externas de las calderas e infraestructuras; estas
pueden ser: Diseño, Fabricación, Montaje, Puesta en servicio, Operación, Mantenimiento,
Mecánicas, Eléctricas, Condiciones locativas.
Condiciones locativas
Se generan por efectos externos a las calderas; estas pueden ser: Orden, Aseo, Disposición
de residuos, Almacenamiento, Equipos, Iluminación, Ventilación, Drenajes, Plataformas,
Estructuras, Cimentaciones.
Fallas metalúrgicas
Sobrecalentamiento a corto plazo
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Sobrecalentamiento a largo plazo
Corrosión
Fragilidad
Soldadura en metales disímiles
Grafitización
Fatiga térmica
Erosión
Tensión bajo presión.
Factores de riesgo en la operación de calderas
Inexistencia de manuales de operación.
Falta de instrucciones para caso de emergencia.
Bajo nivel de capacitación para los operarios.
Procedimientos inadecuados.
Actitudes temerarias.
Ausencia de sistemas de comunicación.
Falta de sistemas de protección.
Mala calibración y chequeo de válvulas de seguridad
Mala práctica de prueba hidrostática.
Operación manual.
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Factores de riesgo en el mantenimiento de calderas
Ausencia del plan de mantenimiento (diario, semanal, mensual, anual)
Inexistencia de manuales de mantenimiento y de reparaciones.
Personal no certificado y acreditado para esta labor.
Ausencia de rutinas de chequeo
Ausencia de pruebas de seguridad.
Ausencia de inspecciones internas y externas del equipo.
Mala práctica en ensayos destructivos.
Mala práctica en ensayos no destructivos.
Uso de herramientas inadecuadas.
Mala conservación de los equipos.
Uso de herramientas y elementos de seguridad deficientes o mal calibrados.
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Ficha Técnica
Nombre Caldera Vertical de vapor Fulton
Modelo B932
Capacidad 15 HP
Presión de vapor de trabajo 125 P.S.I.
Presión de Prueba Hidráulica 250 P.S.I.
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Conclusiones
En conclusión, este trabajo es realizado con el fin de mejorar la calidad del mantenimiento
de la caldera ubicada en el Taller de Centrales Térmicas de la Universidad Técnica de
Manabí, los temas que vimos son conceptos básicos, los tipos de mantenimientos, con esto
se entenderá más la importancia del mantenimiento. La carrera de Ingeniería Mecánica
requerirá en su momento del mantenimiento preventivo, correctivo, entre otros; ayudará en
lo que es la mejora continua en las clases o prácticas; es importante mencionar que es
esencial un lugar limpio y armonioso, sobre todo para obtener una mayor calidad del
producto, de la enseñanza y de la práctica.
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Recomendaciones
- Usar este plan de mantenimiento para mejorar la calidad del producto y del
aprendizaje.
- Todos los días al apagar la caldera, cierre la válvula de salida de vapor deje en
automático el switch de la bomba de alimentación.
- No se debe permitir fugas de vapor por llaves, registros, etc., por lo que hay que
corregir estas anomalías en el menor tiempo posible. En caso de cualquier
anormalidad debe ser reportada al Jefe de Mantenimiento.
- No se debe permitir que la caldera tenga aceite en su interior, porque causará el
aflojamiento de los tubos de fuego. De existir aceite en el cristal del nivel de agua;
deberá pararse la caldera, esperar su enfriamiento y vaciarla completamente,
después de abrir la llave de purga de aire en la parte superior (en calderas no
equipadas con rompedor de vacío) enjuáguese la caldera hasta eliminar el aceite.
- Después de apagar el Caldera en el día deberá efectuarse inmediatamente la purga.
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Bibliografía
- Mantenimiento-de-calderas-industriales-BOSCH-fenercom-2013.
- GUIAS DE MANTTO Y REDES DE DISTRIBUCION DE VAPOR.
- http://www.gestiopolis.com/definicion-e-implementacion-de-un-plan-de-
mantenimiento-industrial/
- http://sismacal-infocalderas.blogspot.com/
- http://www.engormix.com/MA-balanceados/fabricacion/articulos/mantenimiento-
de-calderas-t3989/801-p0.htm
- http://www.industrialtijuana.com/mcalderas.htm
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Anexos
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