MANTENIMIENTO
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA SEGURIDAD
ENTRADA A RECIPIENTES VACÍOS PERSONAL RESPONSABLE- TRÁMITES • PERMISOS FIRMADOS POR PERSONAL • VASIJAS DEBEN PURGARSE CON AIRE-PRUEBAS DE O 2 • FRECUENTES CHEQUEOS DE EXPLOSIVIDAD • CONTROL DE ASFIXIA O CONTACTO CON RESIDUOS PELIGROSOS • ATMÓSFER TMÓSFERA A PROBADA Y VERIFICADA • LÍNEAS BLOQUEADAS (VAPOR, COMBUSTIBLE Y GAS) • SIGNOS DE PREVENCIÓN PARA LA GENTE QUE HACE EL MANTENIMIENTO • VENTILADORES EN LOS MANHOLES • VERIFICARSE EFECTIVIDAD DE LOS TRATAMIENTOS QUÍMICOS • INSPECCIONAR SUPERFICIES METÁLICAS POR CORROSIÓN • EXAMINE LOS SOPORTES ESTRUCTURALES
PREVENCIÓN DE PROBLEMAS COMUNES EN LAS CALDERAS UN PROGRAMA DE INSPECCIÓN REGULAR CUBRE:
SISTEMA GLOBAL DE LA CALDERA
QUEMADOR
CONTROLES
SISTEMA AUXILIAR
MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
PREDICTIVO
MINIMIZACIÓN DE PROBLEMAS
CORRECTIVO
FALLAS GRAVES • EQUIPO • PRODUCCIÓN
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA LAS TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO, PREVENTIVO, COMBINAN EL ANÁLISIS PREDICTIVO Y LAS TÉCNICAS DE PRUEBA PARA DETERMINAR LA FRECUENCIA DE LA REPARACIÓN O REEMPLAZO CON EL FIN DE MAXIMIZAR EL TIEMPO DE OPERACIÓN DE LA CALDERA CON LA APARICIÓN DEL MONITOREO DIAGNÓSTICO EN LÍNEA (ON-LINE), EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO ESTÁ MUY ACEPTADO EN EL ÓPTIMO MANTENIMIENTO POR MONITOREO DE PARÁMETROS DE MÁQUINAS CRÍTICAS Y VARIABLES DE PROCESO COMO SERVICIO CÍCLICO Y COMPARANDO CON EL PASADO
CÓMO INSTITUIR UN PLAN DE MANTENIMIENTO TOTAL DEL SISTEMA DE CALDERA ?
REPENSAR LAS PRÁCTICAS PR ÁCTICAS DE MANTENIMIENTO DE LA CALDERA Y EL EQUIPO AUXILIAR
1. HACER UNA PLANEACIÓN PLANEACIÓN CRÍTICA CREAR EL PEOR DE LOS ESCENARIOS.
MANTENIMIENTO DE LA CALDERA
VEAMOS UN EJEMPLO:
UNA COMPAÑÍA QUÍMICA FABRICANTE DE UN COMPUESTO PARA BATERÍAS SECAS (PROCESO EN BLOQUE (TANDAS-”BACH”) TEMPERATURA
DEBE DEB E MANTENE MANT ENERSE RSE EN UN RANGO RANG O DE DE 2°C
LA CALDERA SE APAGA POR “FALLA DE LLAMA", LLAMA", SE TIENEN 20´ PARA RECOBRAR RECOBRAR LA PRESIÓN DEL VAPOR O LA TANDA DE PRODUCCIÓN SE DAÑA
US $ 250,000
MANTENIMIENTO DE LA CALDERA
OTRO CASO:
EL EDIFICIO DE UNA COMPAÑÍA DE SEGUROS TIENE CALOR QUE PROPORCIONA COMFORT A TRAVÉS DE DOS CALDERAS. TRABAJAN 2,000 HOMBRES EN EL EDIFICIO, UNA CALDERA SE APAGA POR UNA FALLA DE LA “BOMBA DE ACEITE”. AFUERA 11°F, ADENTRO ADENT RO LA TEMPER TEM PERA ATURA TURA CON CONTI TINUA NUA CAYEN CAYENDO DO Y A L A 1:30 DE LA TARDE LOS 2,000 TRABAJADORES DEBEN ENVIARSE A CASA.
MANTENIMIENTO DE LA CALDERA LA INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO DE UNA CALDERA ES UNA ACTIVIDAD INDUSTRIAL CRÍTICA OTRO EJEMPLO:
UNA COMPAÑÍA DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS DONDE UNA SENCILLA SENCILL A CALDERA SUMINISTRA CALOR PARA: • • •
ESTERILIZACIÓN CURADO LIMPIEZA
CUANDO LA CALDERA SE APAGA, POR LA FALTA DE AGUA. “FALLA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN (BOMBA )”. CADA HORA DE PÉRDIDA PÉRD IDA DE VAPOR VAPOR EQUIVA EQU IVALE LE A 4 HORAS DE PÉRDIDA DE PRODUCCIÓN. PARA UN NEGOCIO QUE OPERA 24 HORAS AL DÍA, UNA PÉRDIDA DE ESTE TIPO NO PODRÁ RECUPERARSE
CÓMO HACER UN PLAN DE PROTECCIÓN O MANTENIMIENTO MANTENIMIE NTO TOTAL TOTAL DEL SISTEMA SISTE MA DE CALDERA ?
2. ANALICE LOS COSTOS DEL MANTENIMIENTO ANUAL DEL SISTEMA TÉRMICO. PIENSE , CUÁNTO AHORRARÍA POR AÑO, SI SE OPERARA A LA EFICIENCIA MÁXIMA POSIBLE ? REALICE UNA PRUEBA COMPLETA DE LA CALDERA CAL DERA Y DETERMINE LA EFICIENCIA REAL DE LA COMBUSTIÓN. AVERIGUE CÓMO LOGRAR QUE LA CALDERA OPERE CERCA AL PUNTO DE DISEÑO MÁXIMO POSIBLE.
CÓMO JUSTIFICAR UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO TOTAL DE LA CALDERA ?
POR EJEMPLO, SI HUBIESE UN PLAN DIARIO, MENSUAL, SEMESTRAL Y ANUAL DE MANTENIMIENTO DE LA CALDERA, PODRÍAMOS OBTENER UN 4% DE MEJORA EN EFICIENCIA -TOMANDO TOMANDO UNA BASE DE
CONSUMO MES DE COMBUSTIBLE DE 100,000 GALONES POR MES:
-Consumo combustible por año:100,000 g/mes*12 meses/año
= 1´200,000 g/año - Ahorro anual ( 4% 4% ): 1´200,000 g/ año * 4/100 = 48,000 g./ año - Asumiéndo un costo puesto en planta de $
2,000/g. se tiene:
- Ahorro anual = $ 2,000/g. x 48,000 g./ año
= 96.0 M$/ año
PLAN DE PROTECCIÓN TOTAL DE LA CALDERA ? ESTRATEGIA EL RESPONSABLE DEL MANTENIMIENTO DE LA PLANTA DE VAPOR, DEBE CONOCER A FONDO LA PROBLEMATICA DE LOS EQUIPOS A SU CARGO COMO: LA CALDERA COMO EQUIPO TÉRMICO Y LOS PUNTOS A MEJORAR (BENEFICIOS, GASTOS) • EL MANEJO DE LOS COMBUSTIBLES • LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUA Y COMBUSTIBLES
•
LA ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO DEBE ESTAR BASADA EN COSTOS REALES, A FIN DE DAR LA CONFIABILIDAD NECESARIA A LA PRODUCCIÓN. SI LA PLANTA ADOLECE DE PERSONAL ENTRENADO PARA El MANTENIMIENTO TOTAL, DEBERÍA IMPLEMENTARSE UN PLAN COMO UN CONTRATO DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO CON UNA COMPAÑÍA COMPAÑÍA DE SERVICIOS SERVICIOS TÉCNICOS, DE RECONOCIDA SERIEDAD EN MANTENIMIENTO PARA LA REALIZACIÓN DE ESTE PLAN.
LA COMPAÑÍA COMPAÑÍA CONTRATISTA CONTRATISTA,, DEBERÁ DEB ERÁ OFRECER OF RECER GARANTÍA DE D E SU TRABAJO Y OPORTUNIDAD EN LA REPARACIÓN
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA
PRUEBA HIDROSTÁTICA • 1 ½ PRESIÓN MÁXIMA PERMISIBLE • REMOCIÓN D VÁLVULAS DE SEGURIDAD • UNA HORA DE HERMETICIDAD • AGUA NO MENOR A 70ºF • BAJAR PRESIÓN PARA INSPECCIONAR • UTILIZAR ALUMBRADO DE BAJO VOLTAJE • SUPERFICIES SECAS
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA EQUIPO ELÉCTRICO • CORTE DE NIVEL • LÍMITES DE CONTROL • DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE LLAMA • SISTEMA DE IGNICIÓN, TRANSFORMADORES, ETC • EQUIPO ELÉCTRICO, MOTORES, RELÉS Y CABLEADO • REFRACTARIOS, LADRILLOS Y AISLAMIENTOS
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA
1.DESGASTE DE BOQUILLAS DEL QUEMADOR, ENSAMBLES DE QUEMADOR SUCIOS Y MAL AJUSTADOS 4. SUCIEDAD DEL DIFUSOR DEL QUEMADOR
• REFRACTARIOS, LADRILLOS Y AISLAMIENTOS
5. SUCIEDAD EN EL LADO FUEGO DE LA CALDERA 6. DAÑO EN EL REFRACTARIO DEL HORNO
GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LA CALDERA
POR EXPERIENCIA EXPERI ENCIA SE SUGIERE S UGIERE UNA UN A GUÍA A SEGUIR PARA PARA REDUCIR EL RIESGO DE PARADA Y EL INCREMENTO DE LA EFICIENCIA
AUNQUE NO POSIBLE ABARCAR TODOS LOS PROBLEMAS POTENCIALES QUE PUEDEN PRESENTAR EN UN QUEMADOR, SE RESALTA UN NÚMERO CLAVE DE ÁREAS QUE REQUIEREN REGULAR ATENCIÓN
GUÍA PARA UNA BUENA COMBUSTIÓN DE LA CALDERA REVISIÓN DEL QUEMADOR Y CONTROLES DE COMBUSTIÓN LA MEJOR MANERA DE DETERMINAR LA NECESIDAD DEL MANTENIMIENTO REGULAR DE UN QUEMADOR, ES MANTENER UN REGISTRO DIARIO DE PRESIONES Y TEMPERATURAS, RELACIONADAS CON OTRAS VARIABLES: • CONTROL DE LA LIMPIEZA DEL TUBO DE COMBUSTIÓN • LIMPIEZA DE LA TOBERA (BOQUILLA) • AJUSTE DE PRESIÓN Y ARTICULACIÓN DEL RELACIONADOR AIRE/COMBUSTIBLE
CUALQUIER VARIACIÓN DE LAS LECTURAS NORMALES, RESPECTO A LAS OTRAS MEDIDAS RELACIONADAS, PUEDE INFERIRSE LAS FALLAS PRESENTES Y AYUDA AYUDA A PREVENIR PROBLEMA PROBLEMASS EN EL FUTURO. F UTURO.
GUÍA DE FALLA PARA EL QUEMADOR DE ACEITE • UN QUEMADOR DE FUEL OIL PUEDE COMENZAR A PRESENTAR CAIDA DE PRESIÓN PRESI ÓN DEBIDO DEBIDO AL INICIO DEL TAPONAMIENTO DEL FILTRO FILTRO O A FALLA FALLA DE LA VÁLVULA VÁLVULA DE REGULACIÓN REGUL ACIÓN Y CONTROL. • UNA FILTRACIÓN FILTRACIÓN DE AIRE POR LA LÍNEA DE SUCCIÓN DE LA BOMBA PUEDE CAUSAR PÉRDIDA DE PRESIÓN • LA REDUCCIÓN DE LA TEMPERATURA DE ACEITE, INDICA MAL FUNCIONAMIENTO DE LOS CONTROLES DE TEMPERATURA • ENSUCIAMIENTO DEL ELEMENTO INTERCAMBIADOR DE CALOR O FALTA DE VAPOR DE CALENTAMIENTO. • LAS LÍNEAS DE ACEITE Y LAS DE VAPOR DE CALENTAMIENTO, DEBEN ESTAR ESTAR AISLADAS AISLAD AS PARA SU CORRECT CO RRECTA A OPERACIÓN (TRAMPAS)
VÁLVULA REGULADORA DE ACEITE
COMBINACIÓN ENTRE REGULADOR DE PRESIÓN Y CONTROL DE FLUJO. LA PRESIÓN SE REGULA CON LA VÁLVULA DE CABEZA QUE AJUSTA EL RESORTE DE CARGA-FUELLE PARA RESTRINGIR EL ACEITE DE FLUJO DE RETORNO LA PRESIÓN SE AUMENTA CON GIRO HORARIO DEL TORNILLO DE AJUSTE Y SE DISMINUYE CON GIRO ANTIHORARIO CUANDO POR LA CONEX CONEXIÓN IÓN CHEQUEO CHEQUEO – FUELLE ABIERTA, ABIERTA, SALGA ACEITE, INDICA QUE EL EL FUELLE SE DEBE CAMBIAR POR ROTURA. EL FLUJO SE CONTROLA CON EL VÁSTAGO EN “V” UNIDO AL SEGUIDOR DE LA LEVA QUE POSICIONA EL MOTOR MODULADOR. CUANDO EL VÁSTAGO SALE, EL FLUJO AUMENTA
GUÍA DE SOLUCIÓN DE ALGUNAS FALLAS TÍPICAS EN LAS CALDERAS FALLA DE QUEMADOR AL ENCENDIDO
• VERIFIQUE EL ELECTRODO DE IGNICIÓN (CORTOCIRCUITO). TOLERANCIAS-SUCIEDAD • ROTURA DE LA PORCELANA DE LOS ELECTRODOS CAUSANDO CORTO A TIERRA • TRANSFORMADOR DE IGNICIÓN DEFECTUOSO • FALLA FALLA DEL SOLENOIDE DE SUMINISTRO DE ACEITE • FALLA FALLA “SWITCH” DE PRESIÓN DE ATOMIZACIÓN ATOMIZACIÓN - PRESOSTA PRESOSTATO • AIRE EN EL SISTEMA DE ACEITE • DEMASIADO AIRE AL IGNITOR • CORTO TIEMPO DE INTENTO DE ENCENDIDO (>10 SEGUNDOS) • FALLA DEL PROGRAMADOR HONEYWELL
DISCO NÚCLEO
FALLA DE QUEMADOR AL ENCENDIDO LA BOQUILLA DE ATOMIZACIÓN ATOMIZACIÓN LA COMPONEN 4 PIEZAS:
TAPA
EL CUERPO, EL DISCO, LA TAPA Y EL NÚCLEO LA TAPA SE POSICIONA DENTRO DEL DISCO Y CONTRA LA SUPERFICIE RANURADA DEL NUCLEO. CUERPO
EL DISCO SE ASIENT ASIENTA A CONTRA LA SUPERFICIE INTERIOR DEL EXTREMO DEL CUERPO Y ESTE CIERRA Y ENROSCA EN EL TUBO DE AIRE
N Ó I C
A Z I M O T A E D R O P A V / E R I A
E L B I T S U B M O C E T I E C A
N Ó I C A Z I M O T A E D R O P A V / E R I A
EL ACEITE ENTRA Y SALE POR EL NÚCLEO A TRAVÉS DE PEQUEÑOS ORIFICIOS. A LA SALIDA DEL NÚCLEO CHOCA CON EL AIRE QUE VIENE POR LAS RANURAS DE ESTE. A CADA ORIFICIO DE ACEITE, LE CORRESPONDE UNA RANURA DE AIRE. AIRE . EL ACEITE ES ESPARCIDO EN PEQUEÑAS GOT G OTAS AS FORMAN CON EL AIRE, UN CHORRO ATOMIZADO EN LA TAPA DE LA BOQUILLA • LIMPIE AL MENOS UNA VEZ POR SEMANA LA BOQUILLA • NO USAR ELEMENTOS DUROS PARA LA LIMPIEZA • FILOS PICADOS EN LOS ORIFICIOS INTERFIEREN LA FORMA DE LLAMA • USAR TETACLORURO DE CARBONO PARA DISOLVER DEPÓSITOS DUROS EMPAQUE (ASBESTO) • VERIFICAR EL ENSAMBLE DEL EMPAQUE TUBO DE ACEITE
VÁLVULA DE SEGURIDAD
PASADOR PALANCA
TORNILLO DE COMPRESIÓN
YUGO RESORTE
DISCO PASADOR ANILLO DE AJUSTE
DISCO MANGUITO DE SELLO
Pruebe cada mes la operación de las válvulas de seguridad
FILTRO DE ACEITE CUNO
PLATINA SELLO
PLATINA SELLO UNIDAD DE FILTRACIÓN
DRENAJE
FILTRO UNA VEZ AL MES. • SE RECOMIENDA REVISAR EL FILTRO
MANTENIMIENTO DE LA CALDERA NIVEL DE AGUA
PURGUE LA COLUMNA DE AGUA POR LO MENOS UNA VEZ POR DÍA, ABRIENDO (A) POR 4 SEGUNDOS ¿APAGADA DE CALDERA?
SEGURIDAD DE LA CALDERA SEGÚN EL CÓDIGO ASME DE CALDERAS (ASME HEATING BOILER CODE)
POR ESTO DEBE PLANEARSE LA PRUEBA. NIVEL MÍNIMO DE AGUA
LG
PARA LA PRUEBA, LA CALDERA DEBE ESTAR ESTAR EN "FUEGO BAJO" BA JO" Y EL CONTROL DE LA BOMBA DE AGUA EN "MANUAL". LA CALDERA DEBE APAGARSE, PUES ESTA(FAL ESTA(F ALTTA DE AGUA) AGUA ) ES UNA CONCO NDICIÓN DE TIPO CRÍTICO SIMULADA
(A)
MANTENIMIENTO MANTENIMIENT O COMBUSTIÓN
QUEMADOR OBSERVE VARIAS VARIAS VECES POR TURNO TUR NO LA LLAMA DEL QUEMADOR Y LA CHIMENEA-RECALENTAMIENTOS CHIMENEA-RECALENTAMIENTOS DE ÁREAS ALINEAR LAS MIRILLAS DISPUESTAS EN LA PARTE FRONTAL DEL QUEMADOR Y EN LA PARTE PARTE TRASERA DE LA CALDERA, CA LDERA, PERMITEN PE RMITEN OBSERVAR O BSERVAR ESTA ESTA FALLA FALLA LA LLAMA DEBE SER AMARILLA Y ALGO BRILLANTE SIN CHISPORROTEO Y SIN HUMO EN LA CHIMENEA. VERIFIQUE MATT VAPOR MIRILLA MIRILLA
COMBUSTIBLE A LA CALDERA
AGUA DE ALIMENTACIÓN
DIÁMETRO DEL DE L ÁREA ENFOCADA A TRAVÉS TRAVÉS DEL ORIFICIO, X EN mm. (B)
USO DE UNA PLATINA PLATINA DE ORIFICIO PARA RESTRINGIR EL CAMPO DE VISTA DE LOS DETECTORES DETECTORE S CON LA INTERCEPCIÓN DE LA LLAMA PRINCIPAL Y PILOTO
Distancia de la celda al orificio (mm)
25.4 50.8 76.2 101.6 127.0 152.4
304.8
Diámetro Diámetro del orificio orificio – mm (A) 3.175 Distancia desde la platina de orificio orificio al área enfocada enfocada (mm) (C) 609.6 914.4 1219.2 1524.0.8 1828.8
154.95 223.5 81.3 81.3 116.8 40.6 53.3 81.3 27.9 Menos de 25.4 40.6 61.0 33.0 48.3 27.9 40.6 -
154.9 106.7 81.3 63.5 53.3
Con platina de orificio
Sin platina de orificio
CELDA DETECTORA
Piloto
LLAMA PRINCIPAL
Mayor de 254.0 193.0 223.5 132.1 154.9 99.1 116.8 81.3 96.5 66.0 81.3
Piloto
LLAMA PRINCIPAL
X A
C B Refractario caliente
Refractario caliente
INSTRUCCIONES GENERALES RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD ANTES DE LA REALIZACIÓN DEL CHEQUEO
1.
Suba el pun Suba punto to de de ajust ajustee sobr sobree el cont contro rola lador dor de de oper operac ació ión, n, sim simul ulan ando do una una cai caida da de de presión de la caldera, es decir, de una solicitud de incremento de carga sobre el quemador de la caldera. “Switch” de presión (Main) de 100 psi y DIFF, DIFF, de 7 psi.
1. •
Cierre el interruptor principal del panel eléctrico Lea el voltaje entre los terminales cableados y el voltímetro para cada una de las pruebas. Si no no hay hay volt voltaje aje o la la opera operació ciónn es es anor anormal mal,, verif verifiqu iquee los los cir circui cuitos tos y dispo disposit sitivo ivoss exte exterrnos como se describe en la columna de la tabla siguiente Revice Rev ice tod todas as las con conexi exiones ones par paraa veri verific ficar ar que que esta estann apret apretada adass y cor correc rectam tament entee cabl cableeadas. Reemplace las dañadas y los cables con co n incorrecto calibre. Reem Re empl plac acee los los dis dispo posi sititivo voss que que ope opere renn ano anorm rmal alme ment nte. e. Espere a que la prueba que realiza, se ajuste a la normalidad antes de continuar. Después de realizar cada prueba, recuerde remover los puentes utilizados.
3. 4. 5. • •
Importante: El límite de baja presión del combustible, combust ible, si se usa, esta abierto, por lo tanto debe d ebe by pasearlo
CABLEADO GENERAL G
1 2
B
B
L 2
1 3
R
R
3
1 4
W
W
4
1 5
MOTOR VENTILADOR
5
1 6
CONTROLADOR QUEMADOR / LÍMITES
6
1 7
LÍMITES DE BLOQUEO (SWITCH DE AIRE, ..)
7
ALARMA ALARMA – 120 V
IGNICIÓN PILOTO-10 SEG. VÁLVULA PRINCIPAL FUEL 10 SEG. IGNICIÓN CHISPA
(A)
BARRA DE RECTIFICACIÓN DE LLAMA / FOTOCELDA O (AZ) DETECTOR DE LLAMA INFRAROJO/SULFURO DE PLOMO
L2 (B) L1 (N) L2 (B)
8 9 1 0
ALTO FUEGO
BAJO FUEGO
MODULADOR
1 8
"SWITCH" INICIO BAJO FUEGO
1 9
"SWITCH" PURGA ALTO ALTO FUEGO FUEG O
2 0
BLOQUE DE PREIGNICIÓN
2 1
15 SEG. INTERRUPCIÓN VALVULA PILOTO
F
2 2
Q7800
Interruptor maestro L1 (Caliente) L2
