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CALDERAS.

Nombre: Ramo:

Administración General Aplicada.

Profesor: Carrera:

Ingeniería en Prevención de Riesgos.

Índice:

Introducción. Pag. 3

Clasificación de calderas. Pag. 4

Características de las calderas. pag. 7

Requisitos para la operación de calderas. Pag. 9

Operación segura en calderas. Pag. 9

Conclusión. Pag. 12

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Introducción: En este informe se dará a conocer información sobre “las calderas”, en la cual la información dada a conocer abarcara puntos tales como:  

Clasificación de calderas. Características.

También se informara los requisitos que se deben tener un operador de una caldera. Al ser un cargo sumamente importante se determinaran las responsabilidades que debe tener el operador. Al ser una maquinaria tan importante dentro de una organización, también se dará a conocer medidas de control en los procesos, tales como manipulación y mantenimiento, para así poder generar que el trabajo realizado sea de la mejor forma y segura, ya que un accidente puede ser muy perjudicial en el aspecto humano, económico y ambiental. Para determinar la criticidad de cada proceso se incorporara una matriz de riesgos, en la cual aparece detallado cada proceso que se realiza con una caldera para así poder determinar los peligros, los riesgos y las medidas de control, para cada proceso.

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Clasificación de calderas. Se clasifican según diversos criterios, relacionados con la disposición de los fluidos y su circulación, el mecanismo de transmisión de calor dominante, aspectos estructurales, modo de intercambio de calor, la forma del quemado del combustible, forma de alimentación del agua y otros muchos factores. Basándose en algunos de estos criterios las calderas se pueden clasificar en:

1. Calderas humotubulares: En estas calderas son los humos los que circulan por dentro de tubos, mientras que el agua se calienta y evapora en el exterior de ellos. Todo este sistema está contenido dentro de un gran cilindro que envuelve el cuerpo de presión. Los humos salen de la caldera a temperaturas superiores a 70 C de forma que se evita la condensación del vapor de agua que contienen, evitando así problemas de formación de ácidos y de corrosión de la caldera. Al evacuar los humos calientes, se producen pérdidas de energía con la consiguiente bajada del rendimiento de la caldera. La caja de humos (colector de humos), es la parte de la caldera donde confluyen los gases de la combustión en su recorrido final, que mediante un tramo de conexión se conducen a la chimenea.

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2. Calderas acuotubulares: Por dentro de tubos circula el agua y la mezcla de agua y vapor. Por fuera, generalmente en flujo cruzado, intercambian calor los humos productos de la combustión. En este tipo de calderas además el hogar (recinto donde se produce la combustión) está conformado por paredes de tubos de agua. En ellas el intercambio es básicamente por radiación desde la llama. En este tipo de calderas es el agua o fluido térmico que se pretende calentar, es la que circula por el interior de los tubos que conforman la cámara de combustión y que están inmersos entre los gases o llamas producidas por la combustión. El vapor o agua caliente se genera dentro de estos tubos. Existen dos tipos de agrupaciones de tubos, de subida y de bajada que se comunican entre sí en dos domos

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3. Calderas pirotubulares:

En este tipo de caldera el humo caliente procedente del hogar circular por el interior de los tubos gases, cambiando de sentido en su trayectoria, hasta salir por la chimenea. El calor liberado en el proceso de combustión es transferido a través de las paredes de los tubos al agua que los rodea, quedando todo el conjunto encerrado dentro de una envolvente o carcasa convenientemente calorifugada. A través de este recorrido, el humo, ceden gran parte de su calor al agua, vaporizándose parte de esta agua y acumulándose en la parte superior del cuerpo en forma de vapor saturado. Esta vaporización parcial del agua es la que provoca el aumento de la presión del interior del recipiente y su visualización en el manómetro. Su rendimiento global esperado a lo largo de su vida útil no supera el 65% en el mejor de los casos. Este tipo de generadores, por su diseño no admiten presiones de trabajo elevadas, más allá de las dos o tres atmósferas; son de construcción sencilla y disponen de moderada superficie de intercambio, por lo no se utilizan para elevadas producciones de vapor. Son en compensación, muy económicos en costo y de instalación sencilla, por lo que su utilización actual primordial es para calefacción y producción de vapor para usos industriales.

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Características de las calderas.

1. Caldera humotubular. La caldera humotubular horizontal de dos pasajes de gases es uno de los más clásicos diseños de generadores de vapor de alta eficiencia térmica y rápida vaporización. En el diseño de este generador de vapor consta de dos pasos de gases de combustión compuesto por un paso en la cámara de combustión y un paso de gases en los haces tubulares, logrando de esta forma una alta transferencia de calor aprovechando al máximo el calor proveniente de la combustión. Sus características fundamentales son:   

Diseño Horizontal Doble paso de gases de combustión Rápido tiempo de vaporización

La caldera es del tipo monoblock montada sobre un robusto bastidor de perfiles de acero y se entrega completa, con todos sus auxiliares, accesorios y controles, lista para ser puesta en servicio con sólo efectuar las conexiones a las líneas de suministros y consumo.

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Este tipo de generador, por su construcción, ocupa menos espacio que los modelos tradicionales y además se reduce el tiempo necesario para su instalación y puesta en servicio. 2. Calderas acuotubulares: Las calderas acuotubulares son idóneas para todos aquel os procesos industriales en los que se requieran altas presiones de vapor, grandes producciones de vapor o ambas condiciones a la vez. En la gama de de calderos existe: Las calderas acuotubulares modelo “CIT” con configuración en delta, de tres pasos de humos con paredes de agua y la tabiquería exterior refractaria La caldera se compone de dos colectores o domos a los que van a conectar todos los tubos de la caldera, con dos o más columnas de circulación natural, según sea el tamaño de la caldera. La configuración de la caldera es de hogar de pared de tubos y retorno en la parte posterior del hogar, para pasar al segundo pasó y giro en la parte anterior para entrar en el tercer pasó de humos y de ahí la salida a la chimenea. Según el tamaño de la caldera llevará uno o dos quemadores, con sus correspondientes rampas de combustible y maniobra eléctrica independiente, teniendo la maniobra de control de potencia de llama, tipo cascada para aprovechar al máximo las inercias térmicas. Estas calderas por su configuración y diseño, nos permiten alcanzar presiones altas, que de otro modo sería muy difícil conseguir por la legislación vigente sobre diseño de caldera, éstas pueden alcanzar los 45 Kg/cm². 3. Calderas pirotubulares Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de forma cilíndrica o semicilíndrica, atravesados por grupos de tubos por cuyo interior circulan los gases de combustión. Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 5 mts de diámetro y 10 mts. de largo. Se construyen para Flujos máximos de 20.000 Kg./h de vapor y sus presiones de trabajo no superan los 18 Kg./cm2. Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones 9

de agua. En el caso de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm. sobre los tubos superiores. Entre sus características se pueden mencionar:         

Sencillez de construcción. Facilidad de inspección, reparación y limpieza. Gran peso. Lenta puesta en marcha. Gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada. vo que debe evacuar automáticamente el exceso de vapor de la caldera en el momento en que la presión excede del valor mínimo preestablecido. Tapón Fusible: accesorio de seguridad que se basa en la fusión de una aleación de bajo punto de fusión, cuando la temperatura del vapor o del palastro excede de esa temperatura. Inspección: control de las condiciones generales de seguridad fijadas por el reglamento. Revisión: control externo o interno de las condiciones estructurales de la caldera y de la existencia y estado de los accesorios. La operación con Calderas, presenta muchos riesgos para los trabajadores, siendo los principales explosión y quemaduras.

Requisitos para la operación de calderas. Los operadores son los encargados de: vigilar, supervisar, conducir y mantener los aparatos a presión, deben estar adecuadamente instruidos en el manejo de los equipos. Este personal deberá acreditar su idoneidad al Servicio de Salud, por medio de un certificado de competencia otorgado por el mismo organismo el que tendrá validez nacional. Para tal objeto se requiere acreditar haber aprobado un curso de especialización o rendir un examen. En el caso de calderas de PxV>50 (P en kg/cm2 y V en m3), el Reglamento de aparatos a presión exige que los operadores dispongan de acreditación que garantice un adecuado nivel de conocimientos. El Reglamento de calderas y generadores de vapor, para cada aparato, detalla las prescripciones de seguridad que deberán cumplir, así como 10

las características de los emplazamientos instalados, en función de su categoría.

o

salas

donde

estén

Operación segura en calderas. Revisiones y Pruebas de Seguridad: Para verificar las condiciones de seguridad de las calderas, deben ser sometidas a las siguientes revisiones y pruebas mínimas:    

Revisión interna y externa. Prueba hidráulica. Prueba con vapor. Prueba de acumulación. Operación segura:

Una caldera es un aparato a presión, donde el calor procedente de una fuente de energía o combustibles proporcionan energía calorífica a un horno para su transformación en energía mecánica, en forma de calorías, por un medio de transporte en fase líquida o también de vapor. Los equipos en los que se suministra esta energía calorífica a un fluido intermedio son las Calderas, cuyas operaciones están reguladas a través del Decreto Nº48, del Ministerio de Salud. Algunas definiciones expresadas en él son:         

Caldera de Vapor: es el recipiente metálico en el que se genera vapor a presión mediante la acción del calor. Generador de Vapor: el conjunto o sistema formado por una calera y sus accesorios, destinados a transformar un líquido en vapor, a temperatura y presión diferentes a la atmósfera. Presión: la acción y el efecto resultante de la compresión de un cuerpo o de un fluido sobre una superficie. Presión Máxima de Trabajo: la presión límite a la que puede trabajar con seguridad una caldera o generador de vapor. Hogar o Caja de Fuego: la parte del generador de vapor en que se efectúa la combustión. Manómetro: el instrumento destinado a medir la presión efectiva producida por el vapor en el interior de la caldera. Válvula de Seguridad: dispositivo Caídas de distinto nivel. Atrapamientos. 11



Golpes. Medidas Preventivas:

   

Cerrar las válvulas y detener el fuego cuando se produzca una ebullición violenta del agua. Reducida la presión de vapor, dejar enfriar las calderas durante ocho horas como mínimo. Mantener en perfecto estado las calderas para evitar corrosiones que pueden provocar explosiones. Para que el funcionamiento de estos aparatos sea seguro, deberán estar dotados de los elementos de regulación, control y seguridad, cuya misión es evitar los riesgos de explosión.

Estos elementos son:      

Un indicador de presión (manómetro). Un indicador de temperatura. Un indicador de nivel de fluido. Los reguladores de estos aspectos. Una válvula de seguridad o alivio de la presión (esencial para evitar una sub presión peligrosa). Controlar permanentemente el estado de los dispositivos de seguridad de los aparatos. Consejos Generales:

Estos equipos para poder ser utilizados deben reunir una serie de características técnicas y de seguridad, requeridas en el DS 48. Al margen de las características constructivas de los equipos, los usuarios de los aparatos a presión, quienes aplican este reglamento, deberán llevar un “libro de vida” en el cual se anotarán por orden de fechas, todos los datos y observaciones acerca de su funcionamiento, mantención, reparación, accidentes sufridos por el equipo, inspecciones y pruebas efectuadas.

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Conclusión. Con este trabajo se pudo concluir que las calderas son unas maquinarias demasiado críticas, en las cuales hay que poner demasiada atención en todo lo que esté relacionado con las calderas, tanto como en la manipulación de esta, como en la mantención, documentación, permisos de trabajo, incidentes o accidentes relaciones con las calderas y revisar contantemente procedimientos y matrices. Capacitar a toda la gente no solo instruir a la gente que tiene contacto directo con las calderas, sino a todo el personal ya que en una eventual emergencia todo deben tener conocimientos por las causas que puede provocar una explosión en los peores de los casos.

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