Competencias técnicas para los operadores de calderas y

hornos

•  Contenido –  Resolución 912 del Área Metropolitana del Valle de Aburrá –  Conceptos básicos de calderas y hornos –  Tipos de combustibles –  Equipos auxiliares y tratamiento de aguas –  Sistemas de seguridad –  Mantenimiento y pruebas de servicio

RESOLUCIÓN 912 DEL ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE

ABURRÁ

Resolución 912 de 2017

“Por medio de la cual se adoptan medidas en el sector industrial que contribuyan al desarrollo de una gestión integral de la calidad del aire en la jurisdicción del Área

Metropolitana del Valle de Aburrá”

http://www.elcolombiano.com/blogs/cienciaaldia/wp-content/uploads/2015/04/scontaminacion89.jpg

Objeto

•  Por medio de la presente resolución se adoptan medidas que contribuyan al desarrollo de una gestión integral de la calidad del aire en la jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburra, encaminadas a la medición, prevención, reducción y control de las emisiones de contaminantes atmosféricos generados en diversas instalaciones de la región.

Finalidad

•  Las medidas que se adoptan por medio de esta resolución buscan propiciar un desarrollo industrial bajo en emisiones atmosféricas y de gases de efecto invernadero en la jurisdicción de Área Metropolitana del Valle de Aburrá, para mejorar la calidad del aire, proteger la salud y alcanzar una mayor competitividad de la región, contribuyendo a garantizar el derecho de las personas a gozar de un ambiente sano

Restricciones

Bitácora de operaciones y mantenimiento

Bitácora de operaciones y mantenimiento

TENER EN CUENTA: •  Responsable del registro de

parámetros de operación y mantenimiento y supervisión

•  Periodicidad del registro •  Cada turno para las operaciones •  Al realizarse para mantenimiento

Monitoreo de parámetros de combustión

TENER EN CUENTA: •  Responsable del registro y

supervisión •  Periodicidad del registro

•  Según la capacidad del equipo

•  Según los resultados, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá podría revisar y ajustar la frecuencia de monitoreo.

Bitácora de operaciones y mantenimiento

Bitácora de operaciones

Bitácora de operaciones y mantenimiento

Bitácora de operaciones y mantenimiento

Monitoreo de parámetros de combustión

Métodos de medición parámetros de combustión

•  Analizador de gases Bacharat, Fyrite u Orsat –  Determinar la concentración de %CO2, %O2 y CO en ppm.

Competencia técnica de los operadores de combustión externa

•  Debe realizarse semestralmente y profundizar los siguientes temas: –  Conceptos básicos en operación de calderas y hornos –  Tipos de combustibles utilizados en calderas y hornos –  Equipos auxiliares y tratamiento del agua de calderas –  Sistemas de seguridad en calderas y hornos –  Mantenimiento y pruebas de servicio de calderas y horno

Competencia técnica de los operadores de combustión externa

Operadores empoderados de sus equipos!!!

Equipos de alimentación manual

¿Y las nuevas industrias?

¿Y las nuevas industrias?

Red de vapor y condensado

•  A partir del 1 de junio del 2018, todas las empresas deben garantizar el aislamiento de su red de vapor. –  Tanque de condensado –  Tubería de vapor –  Tubería de condensado –  Plano de la red de vapor –  Inventario de trampas de condensado

Medición del combustible

Control y vigilancia

•  La autoridad ambiental realizará visitas de control al cumplimiento de la resolución, impondrá medidas preventivas y sancionatorias.

CONCEPTOS BÁSICOS DE CALDERAS Y HORNOS

Conceptos básicos de calderas y hornos

•  Caldera pirotubular en 3D https://www.youtube.com/watch?v=RoLxvVb4uzg

•  Caldera acuotubular en 3D https://www.youtube.com/watch?v=X_-LOeg3C6U

•  Horno https://www.youtube.com/watch?v=7CJdvWwtB_o

https://www.youtube.com/watch?v=UMvz43xIIko

Definiciones

Otra definición de combustión externa: Proceso en el que se presenta una conversión de energía calórica en energía mecánica mediante un proceso de combustión

Definiciones

Gas Natural Butano Propano Acetileno

Carbón Biomasa

Crudo Fuel Oíl Gasolina ACPM

https://www.google.com.co/search?rlz=1C1CHBD_esCO792CO792&biw=1366&bih=635&tbm=isch&sa=1&ei=Fjs-W5LwLMbz5gKMjqSoCQ&q=petroleo&oq=petroleo&gs_l=img.3..0j0i67k1l4j0l5.32330.34094.0.34433.8.8.0.0.0.0.160.840.0j6.6.0....0...1c.1.64.img..2.6.836...0i10k1.0.0yA_u4izQCk#imgrc=UxSCPEm-wmtb_M: https://www.google.com.co/search?rlz=1C1CHBD_esCO792CO792&biw=1366&bih=635&tbm=isch&sa=1&ei=ODg-W4yTCaHn5gLwsLSgAQ&q=combustibles+solidos&oq=combustibles+solidos&gs_l=img.3..0l4j0i5i30k1l2j0i24k1l4.301522.302440.0.302581.7.7.0.0.0.0.178.630.0j4.4.0....0...1c.1.64.img..3.4.625...0i67k1j0i30k1.0.PDvfIerwALs#imgrc=QhM4la69WAaNPM:

Definiciones

Definiciones

Y para que el vapor…

•  Revolución Industrial- Maquina de vapor https://www.youtube.com/watch?v=H3KnbKBG_54

•  Locomotora https://www.youtube.com/watch?v=g8LrAsL4oH0 https://www.youtube.com/watch?v=RbV9PL-o4JQ

•  Generación de energía https://www.youtube.com/watch?v=w0tRID8uIjI

•  Autoclave https://www.youtube.com/watch?v=CuwfJg-jUAs

Y para que los hornos…

•  Un horno es un equipo o dispositivo que calienta materiales, piezas o elementos situados dentro de un espacio cerrado a una temperatura muy superior a la del ambiente, mediante un cambio de energía calórica

Calderas

•  Recipiente cerrado en el que se calienta un fluido para uso externo del mismo por aplicación directa del calor resultante de la combustión de un combustible o por la utilización de energía eléctrica o nuclear.

Calderas

Calderas

Tipos de caldera

Caldera Pirotubular

Caldera horizontal pirotubular

Caldera vertical pirotubular

Caldera acuotubular

Caldera acuotubular

•  Pueden operar por encima de los 3000 PSI

•  Generan gran cantidad de vapor

•  Son mas costosas

•  Mayor exigencia de calidad de agua

•  Alto costo de mantenimiento

“PIRAGUA”

Según el tiro

Según la operación

Hornos

¿Para que se usan en la industria? •  Elevar la temperatura de un cuerpo por encima de la temperatura ambiente. •  Objetivos particulares: •  Alcanzar la temperatura necesaria para que se produzcan las reacciones químicas. •  Cambios de estados •  Ablandar materiales •  Tratamientos térmicos •  Recubrimiento de piezas

¿Qué se requiere para que funcione un horno? •  Gases calientes •  Energía eléctrica •  convección

Tipos de hornos

Hornos de llama •  Verticales o de cuba •  Balsa •  Rotatorios •  Túnel

Tipos de horno

Hornos eléctricos •  Resistencia •  Arco •  Inducción Ventajas •  No hay humos de combustión •  Mejores condiciones de trabajo •  Mayor seguridad •  Amigable al medio ambiente •  Fácil mantenimiento a los

refractarios

COMBUSTIBLES

Definiciones

•  Combustible: Sustancia o materia que al combinarse con oxígeno es capaz de reaccionar desprendiendo calor. –  Solidos: carbón mineral, coque, carbón vegetal, antracita, hullas,

lignitos, leña, turbas, madera, biomasa, fibras vegetales, asfalto y brea –  Líquidos: Diesel, Fuel Oil No. 2 o ACPM, Fuel Oil Nº 6, crudo o bunker. –  Gaseosos: gas natural, metano, etano, propano, butano, gas de

refinería, gas de alto horno, biogas o mezclas de éstos.

Definiciones

•  Eficiencia de combustión: es una indicación, que mide qué tan bien se han quemado todos los compuestos de un combustible. Usualmente cuantifica la relación entre el calor que se libera en el proceso de combustión, al máximo que se podría liberar.

•  Poder calorífico: Es la cantidad de calor que puede aportar un combustible durante una combustión completa.

•  Punto de inflamación: Es la temperatura mínima en condiciones normales de presión, donde se desprende la suficiente cantidad de vapores de una sustancia para que se produzca la inflamación de la mezcla de dichos vapores con aire mediante el aporte de un foco de ignición externo.

Combustibles en nuestro territorio

Equipos generadores de emisiones

Sistemas de control

Cumplimiento resolución 909

Poder calorífico principales combustibles

Almacenamiento

Almacenamiento

Combustibles líquidos

Combustibles líquidos

https://www.arlsura.com/index.php/component/content/article?id=1025

Señalización

Combustibles líquidos

•  Electricidad estática: todos los equipos en los que existe una mezcla inflamable deben tener una conexión a tierra.

Combustibles gaseosos

Combustibles gaseosos

http://www.banner-day.com/mx/index.php/soluciones-de-panificacion/componentes/trenes-de-gas

Combustibles sólidos

Almacenamiento:

Combustibles sólidos

Combustibles sólidos

Composición carbones de Colombia

Combustibles sólidos ¿Qué hacer con las cenizas?

https://minas.medellin.unal.edu.co/laboratorios/index.php/materiales-y-minerales/33-laboratorio-de-carbones

EQUIPOS AUXILIARES Y TRATAMIENTO DE AGUAS

Definiciones

Conceptos básicos

•  Es limpia y cristalina •  Sin color •  Sin olor •  Hierve a 100°C •  Congela a 0°C

Principales impurezas

Ciclo del agua

Antecedentes

Antecedentes

Equipos utilizados

Es importante resaltar que dependiendo del uso final del vapor y la potencia de la caldera, se usan o no ciertos equipos: •  Tanque •  Bomba •  Suavizador •  Desmineralizador

Nuestra industria

Nuestra industria

Nuestra industria

Nuestra industria

http://esvida.top/preguntas-frecuentes-suavizador-de-agua-magntico/

Sistemas de tratamiento de agua

Tratamiento de agua de calderas

Tratamiento de agua de calderas

Tratamiento de agua de calderas

PH bajo PH alto

Tratamiento de agua de calderas

Tratamiento de agua de calderas

Tratamiento de agua de calderas Parámetro Agua reposición

0-250 psi Agua reposición

>250 psi Condensados Agua caldera pH 7.5 – 8.5 7.5 - 8.5 8.2 – 9.0 10.5 – 11.5 ALK-TOTAL (ppm CaCO3) < 50 < 20 < 50 Max 600 ALK-OH (ppm CaCO3) 150 - 450 Dureza total (ppm) Ideal cero, Max 20 Cero Cero Ideal cero Sílice, SiO2 (ppm) < 25 <1 < 5 Max 150 Conductividad (μs/cm) <150 < 50 < 50 Max 3500 S.T.D. (ppm) < 100 < 25 < 25 Max 2500 Polímero (ppm) 5 a 10 Fosfatos, PO4 (ppm) 30 - 60 Sulfitos, SO3 (ppm) Cero 30 - 60 Hierro total, Fe (ppm) < 0.3 Cero < 0.1 Max 10 Cloruros, Cl (ppm) < 100 < 10 < 10 Max 2000 Ciclos conc x Cl- 15 – 20 veces Ciclos conc x SiO2 15 - 20 veces Sulfatos, SO4 (ppm) < 20 < 1 Cero Ideal cero SST (ppm) < 50 < 1 Cero Max 300 Grasas y aceites (ppm) Cero Cero Cero Cero Oxígeno, O2 (ppm) < 3 < 25 ppb Molibdatos MnO4

2 (ppm) Entre 1 - 3

SISTEMAS DE SEGURIDAD

Definiciones

PSI

¿Y por que la seguridad?

•  https://www.youtube.com/watch?v=BVK-eV5aHWI •  https://www.youtube.com/watch?v=ZOdJ2gd4hOQ •  https://www.youtube.com/watch?v=SPeU3wIQNqo •  https://www.youtube.com/watch?v=sUIPxl2tF58 •  https://www.youtube.com/watch?v=qIfF-IMkx00 •  https://www.youtube.com/watch?v=xqD9rzOLDp8 •  https://www.youtube.com/watch?v=7d4mmbDLlBg

Seguridad en el tanque de condensado

•  ¿Tiene alarma de bajo nivel? •  ¿Tiene alarma por disparo de la bomba?

Seguridad en la caldera

Seguridad en la caldera

Seguridad en la caldera

Válvula de seguridad

http://www.sotermic.com/valvulas-vapor-trampas/valvula-reductora-de-presion/valvula-de-seguridad/

Seguridad en la llama

http://docplayer.es/14799909-Modulo-de-pantalla-con-teclado-s7800a1167-serie-7800.html

¿Y como es tu tablero de control?

Tablero eléctrico de control

Y en los hornos…

•  Para aumentar la seguridad en la operación, se recomienda: –  Mantener libres las zonas de ventilación –  En las limpiezas, esperar que este seco 100% para operarlo –  Evitar obstrucciones en la chimenea –  Revisar el tren de gas regularmente –  Realizar termografía

MANTENIMIENTO Y PRUEBAS DE

SERVICIO

Definiciones

•  Mantenimiento: acciones que tienen como objetivo preservar o restaurar.

Y en calderas: •  https://www.youtube.com/watch?v=bwuFEZBsxSA •  https://www.youtube.com/watch?v=3_dohPaV2pI •  https://www.youtube.com/watch?v=6ib1UPc_yhI •  https://www.youtube.com/watch?v=Mp-9IhSqq0k

¿Tenemos hoja de vida de los equipos?

¿Qué ocurre por realizar mantenimiento inadecuado?

•  Perdidas humanas y/o lesiones •  Perdida de materiales, herramientas y equipos •  Retrasos en producción •  Perdida de imagen

¿Y en sus equipos?

•  ¿Existe control de las horas de operación? •  ¿Qué tipos de mantenimiento les realizan? •  Ustedes como operadores, ¿Cómo identifican la necesidad de

mantenimiento? •  ¿Cuáles son las fallas mas comunes?

Mantenimiento

Horno

Tener en cuenta: •  Conozco las características técnicas? •  Cuales son sus componentes? •  De que materiales esta compuesto? •  Una descripción general del equipo •  Existen instrucciones de operación? •  Tenemos rutina de mantenimiento? https://www.youtube.com/watch?v=npKEBIs8oZ8

Calderas de gas natural

Calderas de gas natural

Caldera gas natural

Caldera de carbón

http://balboa.evisos.com.pa/pictures/calderas-equipos-inoxidables-id-88759

Caldera de carbón

Caldera de carbón

Caldera de carbón

Hornos

Hornos

El cubrimiento térmico tiene una vida útil Se cuelga La humedad lo destruye

No olvidar…

•  Todos los mantenimientos deben registrarse en la hoja de vida del equipo.

•  En caso de un incremento de temperatura de 50°C en la salida de gases de combustión, debe reprogramarse el mantenimiento del lado fuego.

https://www.slideshare.net/Kevin_Andres_92/anexo-n-18-ejemplo-hoja-de-vida-de-equipos

Preventivo, predictivo y correctivo

http://www.termograma.es/galeria.html