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La caldera es un aparato que trabaja a presión, está construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas, su funcionamiento se rige por las leyes de la termodinámica y su correcta operación depende de la combustión, la transferencia de calor y de las medidas de seguridad.

Estos equipos basan su funcionamiento en las leyes de la termodinámica; la primera ley conocida también como el principio de la conservación de la energía establece que: ”la energía no puede ser creada ni ser destruida, solo puede ser transformada” y en la mayoría de casos es imposible convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas, es decir que no existe máquina perfecta. Y en la segunda ley de la termodinámica se establece la dirección unidireccional en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos desde los cuerpos de mayor temperatura hacia los de menor temperatura.

Estas máquinas son diseñadas para generar vapor para diferentes fines de industriales como en los hospitales para esterilizar los instrumentos médicos, en los grandes comedores para lavar las vajillas, así como para la elaboración de alimentos en marmitas, entre otras aplicaciones. El vapor se genera a través de la transferencia de calor en las tuberías en las que el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia al estado gaseoso.

Los tres aspectos más importantes para considerar en el mantenimiento de calderas están enfocados principalmente en el proceso de combustión, el tratamiento químico del agua y en los sistemas seguridad de la caldera.

Proceso de combustión:Las calderas emiten a la atmósfera diversos compuestos contaminantes que contribuyen al efecto invernadero, a la degradación de la capa de ozono, a la alteración del clima y por consiguiente al deterioro del medio ambiente. En las calderas la emisión de contaminantes tiene su origen en los gases resultantes del proceso de la combustión. En función de la eficiencia obtenida en el proceso se determina el valor de estas emisiones, por lo que se debe asegurar que la combustión se realice de forma tal que se logre el máximo aprovechamiento de la energía disponible y al mismo tiempo que este proceso sea amigable con el ambiente. Para esto el MINAET, (Ministerio del Ambiente Energía y Transportes), tiene establecidos los parámetros mínimos y obligatorios con el fin de asegurar la eficiencia del equipo y la protección al ambiente.

Los principales factores que influyen en lograr estos parámetros son la calidad del combustible utilizado (bunquer, diesel, madera, biomasa, etc,) y el porcentaje de exceso de aire.

Existen técnicas y agentes importantes dentro del mantenimiento de calderas para asegurar la calidad de combustión que van desde monitorear periódicamente las calibraciones y ajustes hasta la aplicación de aditivos en el combustible los cuales reducen el impacto ambiental y logran importantes ahorros para la empresa. Es importante programar varias limpiezas internas durante el año para garantizar una adecuada transferencia de calor.

Tratamiento químico del agua:Es muy importante asegurar un adecuado proceso de transferencia de calor de la combustión al proceso de evaporación del agua. El agua naturalmente pura contienen minerales, la cual al ser expuesta a temperatura para evaporarla hace que se concentren ciertos compuestos como calcio, magnesio y sulfatos, los cuales se adhieren a las paredes de los tubos del lado del agua, formando lo que conocemos como incrustaciones, las cuales tienen como característica ser excelentes aislantes del calor, por lo cual no son deseados en la transferencia de calor entre el proceso de combustión y la generación del vapor de una caldera. La formación de incrustaciones es energéticamente inconveniente y por lo tanto traen consigo perdidas económicas importantes para la empresa. Para combatir este problema se realiza un tratamiento químico anti-incrustante para mantener disueltas las partículas de estos compuestos volviéndolas insolubles en el agua y logrando la separación de los mismos y luego eliminadas por medio de la purga del sistema. Actualmente podemos encontrar, en una menor escala pero igualmente importante, procesos alternativos que utilizan técnicas innovadoras y naturales como el uso del magnetismo para lograr los mismos o mejores resultados.

Sistema de protección y seguridad de la caldera:Una caldera fuera de control puede convertirse en lo equivalente a una bomba con el poder de destruir todo a su alrededor debido a la energía acumulada en su interior. Por esta razón la caldera se convierte en una de las maquinas industriales con mayores medidas de seguridad. Estas poseen sistemas de protección redundantes, los dispositivos primarios son elementos como presostatos de trabajo y en el segundo nivel están los presostatos de seguridad.

El MINAET exige por ley una certificación anual de verificación del correcto funcionamiento de las calderas, emitido por un profesional como un ingeniero mecánico o de mantenimiento industrial, certificado por el CFIA, para otorgar el permiso de funcionamiento de la caldera por un año, lo cual nos asegura el perfecto funcionamiento y la seguridad de todo el personal dentro de las instalaciones.

En cuanto a su manejo e inspección sólo los técnicos capacitados deben operar las calderas, ellos deben conocer bien el manual de operación y las instrucciones del fabricante. Los operadores de calderas deben revisar las calderas con frecuencia en búsqueda de fugas, combustión correcta, funcionamiento de los dispositivos de seguridad e indicadores, indicios de superficies rajadas, prominencias, corrosión u otras deformidades las cuales deben ser reparadas de inmediato. Se debe inspeccionar que el sistema de combustible, incluyendo las válvulas, tuberías y tanques, esté funcionando correctamente y sin fugas. Se debe verificar la relación de aire a combustible, la condición del tiro y la llama para asegurarse de que ésta no sea demasiado alta ni que eche humo. Los sistemas de ventilación también deben inspeccionarse para asegurar que los gases producto de la combustión no se acumulen en la sala de calderas. El área que rodea a la caldera debe mantenerse libre de escombros y no se deben almacenar materiales combustibles cerca de ninguna caldera. Debido a que las calderas tienen superficies calientes, debe haber suficiente espacio a su alrededor para que los trabajadores puedan moverse en la sala de calderas. Las salas de calderas pueden ser ruidosas, por lo tanto el área debe estar identificada como tal y los trabajadores deben usar protectores para los oídos cuando trabajen dentro de la sala de calderas. Únicamente los técnicos autorizados pueden hacer reparaciones en las calderas, estos deben usar equipos de protección personal, tales como cascos, guantes para trabajo pesado, protección para los ojos y overoles. Cuando entren en una caldera para efectuar reparaciones o tareas de mantenimiento deben tratarla como un espacio cerrado que requiere permisos.

Por: Ing. Renato Soto con apoyo de un colega.

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