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TRATAMIENTO DE AGUA DE CALDERAS DE MEDIA Y ALTA PRESIÓN
ING. JOSE ERNESTO RAMOS FALCÓN
PEMEX TRI-GAS
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SISTEMA DE CALDERAS
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FLUJO DE AGUA TÍPICO EN UN SISTEMA DE CALDERAS
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PRINCIPALES PROBLEMAS OCASIONADOS
POR LA CALIDAD DEL AGUA EN CALDERAS
CORROSIÓN
INCRUSTRACIÓN
CONTAMINACIÓN POR ARRASTRE
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INCRUSTRACIÓN
COMPONENTES TÍPICOS ENCONTRADOS EN INCRUSTACIÓN EN LOS
SISTEMAS DE CALDERAS
INCRUSTACIÓN MINERAL INCRUSTACIÓN POR OXIDO DE METAL
Carbonato de Calcio: CaCO3 Óxido Férrico: Fe2O3
Silicato de Calcio: CaSiO3 Magnetita : Fe3O4
Hidróxido de Magnesio: Mg(OH)2 Óxido de níquel: NiO
Silicato de Magnesio: MgSiO3 Óxido de cobre: CuO
Hidroxiapatita: 3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2 Cobre: Cu
Hidróxido de Zinc: Zn(OH)2
Hemimorfita: Zn4(OH)2Si2O7.H2O
Sílice: (SiO2)
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AFECTACIÓN POR INCRUSTACIÓN EN LOS TUBOS DE CALDERAS
INCRUSTRACIÓN
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INCREMENTO DE TEMPERATURA EN TUBERÍA POR ESPESOR DE INCRUSTACIÓN
INCRUSTRACIÓN
* k : Conductividad térmica (kcal/m.h.oC)
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INCREMENTO EN EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE POR INCRUSTACIÓN
INCRUSTRACIÓN
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TRATAMIENTO EXTERNO PARA EL CONTROL DE INCRUSTACIÓNES
• Removedor de dureza del agua
• Desmineralización de agua de alimentación
• Uso de membranas de osmosis inversa
Diagrama de proceso de desmineralización
INCRUSTRACIÓN
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TRATAMIENTO INTERNO PARA EL CONTROL DE INCRUSTACIÓNES
• La dureza residual causada por fugas eventuales del proceso dedesmineralización, se incrementa en el agua de calderas por losciclos de concentración y a larga va acumulando incrustación en lostubos de agua.
• Los fosfatos reaccionan con los componentes de dureza y formanrápidamente depósitos finos de fosfato de calcio.
• Esos depósitos son fácilmente eliminados al descargarse de lacaldera junto con el agua de purga.
Diagrama de proceso de desmineralización
INCRUSTRACIÓN
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TIPOS DE CORROSIÓN EN GENERADORES DE VAPOR
CORROSIÓN
CORROSIÓN
Por bajo pH
Por fragilidad cáustica
Por Oxigeno disuelto
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Control de corrosión en acero al carbón por incremento de pH
CORROSIÓN
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Relación entre la concentración de oxigeno disuelto en el agua, presión
atmosférica y temperatura
CORROSIÓN
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Prevención de corrosión en acero al carbón por remoción de oxigeno
CORROSIÓN
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TRATAMIENTOS PARA EL CONTROL DE CORROSIÓN
• Tratamiento externo:
• Uso de deareadores (disolución de concentración de oxígeno)
CORROSIÓN
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QUÍMICO CARACTERÍSTICAS
Hidracina Volátil
Cancerígeno, Altamente toxico
Dietilhidroxilamina (DEHA) Volátil
Grandes dosis, formación de ácidos
Metil etil cetoxima (MEKO) Volátil
Cancerígeno, Grandes dosis, formación de ácidos
Carbohidrazida Volátil
Generación de hidracina (en calentador)
Sales de ácido ascórbico o ácido
eritórbico
No toxico, Rápida reacción
Grandes dosis, No-volátil
Sacáridos No toxico
Reacción lenta, Grandes dosis, No-volátil
Sulfito de sodio Baja Toxicidad, Rápida reacción
Grandes dosis, No-volátil
CORROSIÓN
TRATAMIENTO INTERNO PARA EL CONTROL DE CORROSIÓN
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DEHA VS HIDRACINA
HIDRACINA DEHA
Dosis requerida
(mg/l)
1.4 2.8
Dosis (con relación al
oxigeno)
2:1 3:1
Reacción N2H4 + O2 2 H2O + N2 4 (CH3CH2)2 NOH + 9O2 8CH3
COOH + 2 N2 + 14 H20
4(C2H5)2NOH + 9O2 8CH3COOH +
2N2 + 6H2O
Volatilidad No
Menor poder de pasividad de
metal
Si
Mayor poder de pasividad de metal
Volatilidad 0.08 1.26
Toxicidad Sospechosa carcinogénico Relativamente no tóxico
CORROSIÓN
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CONTAMINACIÓN POR ARRASTRE
PREVENCIÓN DE ARRASTRE DE SUSTANCIAS
• De sustancias orgánicas:
• Limpieza química del nuevo sistema de calderas (remoción de grasas y aceites)
• Remoción de sustancias orgánicas por pretratamiento de agua de alimentación
• De sílice:
• Remoción del sílice durante el pretratamiento de agua de alimentación
desmineralizadoras y pulidoras.
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CONTAMINACIÓN POR ARRASTRE
RELACIÓN ENTRE LA PRESIÓN DE CALDERAS Y LA CONCENTRACIÓN
MÁXIMA PERMITIDA DE SÍLICE
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¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN !