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