07 Nov TRATAMIENTO DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN PARA CALDERAS INDUSTRIALES

Posted at 10:00h in Operador de Calderas, Sector Industrial, Próximas Convocatorias, Tratamiento de aguas, Climatización by Didascalia EG

Introducción

Tratamos en este artículo de la importancia que el tratamiento del agua tiene en la eficiencia, buen funcionamiento y seguridad de las calderas industriales de agua sobrecalentada y de vapor, asegurando una vida útil más prolongada y reduciendo problemas de funcionamiento, costosas reparaciones y accidentes de distinto tipo.

El objetivo principal del tratamiento consiste en asegurar la calidad tanto del agua de alimentación como la de la contenida en la caldera, para poder así evitar problemas de corrosión e incrustaciones en el interior de las mismas, especialmente en las superficies de calefacción.

Normativa

Según el Artículo 8 de la ITC EP-1 (Calderas) del RD 8019/2021, para todas las calderas de vapor y de agua sobrecalentada deberá existir un tratamiento de agua eficiente que asegure la calidad de la misma, así como de un régimen adecuado de controles, purgas y extracciones.

Se considera tratamiento adecuado el indicado en las normas:

UNE-EN 12953-10: para calderas pirotubulares.

UNE-EN 12952-12: para calderas acuotubulares.

Aunque, también se considerará válida, cualquier otra norma que aporte seguridad equivalente, para lo que debe acompañarse de un informe favorable de un OC (Organismo de Control) habilitado.

Será obligación del usuario mantener el agua de las calderas dentro de las especificaciones de las normas anteriormente citadas, así como realizar directamente o a través de terceros los análisis pertinentes.

Si es necesario, instalará el equipo de depuración que le indique el fabricante, una empresa especializada en tratamientos de agua o el diseñador de la instalación.

Parámetros a controlar

Los principales parámetros a controlar mediante el tratamiento del agua de alimentación de una caldera son:

pH. El pH marca el carácter ácido o alcalino del agua (pH<7 ácida; pH=7 neutra; pH>7 alcalina), por lo que su control es esencial para prevenir problemas de corrosión (bajo pH) o de turbidez (alto pH). Se consideran apropiados valores del pH del agua de alimentación comprendidos entre 8,5 y 9,5.

Dureza. La dureza del agua viene dada por la cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en la misma. Su presencia excesiva favorece, especialmente a alta temperatura, la formación de depósitos e incrustaciones sobre las superficies de intercambio de la caldera, difíciles de eliminar y que dificultan sobremanera la transmisión del calor. Se mide normalmente en ºF (grados franceses) y se consideran aceptables valores entre 7 y 10º F.
Oxígeno. El oxígeno disuelto en el agua favorece la corrosión de los componentes metálicos de una caldera. La velocidad con la que se produce este fenómeno aumenta con la presión y la temperatura, por lo que se hace necesario eliminarlo en la mayor medida posible.

Corrosión provocada en una caldera pirotubular por el oxígeno disuelto en el agua

Sólidos no disueltos. Son aquellas impurezas (arenilla, arcilla y otros) que pueden encontrarse en suspensión en el agua. Su presencia provoca turbidez en el agua y, por tanto, deben ser eliminados.
Sólidos y sales disueltas (sólidos disueltos totales, TDS). Engloba tanto a los sólidos disueltos tales como carbonato de calcio, sulfato de calcio, sílice, sulfato de magnesio, hierro o aluminio como a las sales disueltas en al agua.

Cuando el agua se calienta y se evapora, estos minerales y sales disueltas disminuyen su solubilidad y permanecen en la caldera dando lugar a precipitaciones e incrustaciones.

Asimismo, un exceso de ciertos tipos de sales como los cloruros, favorece la corrosión de sus partes metálicas.

Para evitar estos inconvenientes, hay que mantener la cantidad de TDS por debajo de 3.000 ppm (calderas de baja presión) o de 100 ppm (calderas de alta presión).

Equipos y métodos empleados en el tratamiento del agua

Para corregir aquellos parámetros que se encuentren fuera de los rangos antes indicados, se emplean los siguientes equipos o métodos:

pH. Normalmente, para corregir el pH del agua de alimentación se utilizan productos químicos que se añaden al agua mediante bombas dosificadoras automáticas. Son los denominados correctores del pH.

Si el pH del agua es elevado, utilizaremos reductores (o minoradores) para llevarlo a valores admisibles, mientras que si es excesivamente bajo utilizaremos los incrementadores para conseguir este propósito.

De los primeros se suele usar el ácido fosfórico, el ácido clorhídrico y ácido sulfúrico mientras que de los segundos son comunes el carbonato de sodio y el hidróxido sódico.

Dureza. En cuanto a este parámetro, los equipos más utilizados para ajustarlo son los denominados descalcificadores o ablandadores, que transforman el agua dura (alto contenido de iones Ca y Mg) en agua blanda (ausencia o poca cantidad de iones Ca y Mg), sustituyendo los iones minerales incrustantes por iones solubles en el agua (intercambio iónico).

Descalcificador

Oxígeno. Para eliminar o minimizar la presencia del oxígeno disuelto en el agua (desgasificar), se emplean los desgasificadores y el proceso puede llevarse a cabo elevando la temperatura del agua de alimentación por encima de los 100° C ya que, a esta temperatura, el contenido de oxígeno disuelto en el agua es prácticamente nulo. Los equipos que llevan a cabo esta función se conocen con el nombre de desgasificadores térmicos.

Desgasificador térmico

Sólidos no disueltos. Para eliminar este tipo de residuos del agua de alimentación se suelen emplear sistemas tales como la floculación, la filtración o la sedimentación.
Sólidos y sales disueltas. Para su elimimación se emplean los desmineralizadores, de entre los que destacan los equipos de resinas de intercambio iónico (similar a los descalcificadores pero que emplean otro tipo de resinas) y los de ósmosis inversa, técnica de desmineralización basada en el paso de agua por membranas semipermeables al someterla a una presión suficientemente elevada, lo que trae como consecuencia la separación de las sales y sólidos a un lado de estas, obteniéndose un agua de características muy similares al agua destilada.