Simbología de tubería de agua potable
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Método de purga: La utilización de purgadores es el método mas eficaz de drenar el condensado de un sist de distribución de vapor.
Los purgadores usados para drenar la línea deben ser adecuado para el sistema, y tener la capacidad suficiente para evacuar la cant de condensado que llegue a ellos, con las presiones diferenciales presentes en cualquier momento. Los purgadores que purgan el colector de caldera, pueden ser necearios para descargar el agua arrastrada con el vapor desde la caldera. Una capacidad total de hasta el 10% de la capacidad nominal de la caldera es razonable. En el caso de los purgadores montados a lo largo de la tubería, si los puntos de purga no están mas alejados de 50m, como se recomienda normalmente sera suficiente con la capacidad de un purgador de baja capacidad de 15 mm, para evacuar las cargas de condensado. Solo en aplicaciones poco comunes, de muy altas presiones (por encima de 70 bares) combinadascon tuberías de gran tamaño, serán necesarios purgadores de mayor capacidad. Cuando las lineead de vapor se paran y se ponen en marcha con frecuencia, deberá prestarse mas atención, como se trata de masas de vapor mas que de caudales de vapor, también debe tenerse en cuenta el tiempo que lleva el proceso de calentamiento. La capacidad del prugador se vera consecuentemente reducida.
Selección de purgadores:-El purgado debe descarga a la temperatura de saturación, a no se que la tubería de enfriamiento sea larga entre el punto de purga y el purgador.-Cuano las tuberías discurren por el exterior de edificios y existe la posibilidad de que las heladas causen daños, el purgador termodinámico es preeminente.-Los purgadores termodinámicos son también adecuados para prugar lineas de gran diam y long, especialmente cuando el servicio es continuo
Fugas de vapor:Estas pueden tener un alto coste tanto en sentido económico como ambiental y por lo tanto, requieren de pronta atención para asegurar que el sistema de vapor trabaje con un rend optimo y un mínimo impacto ambiental
Dilatación y soporte de tuberías: las tuberías siempre se instalan a temp ambiente. Cuando transportan fluidos calientes, como agua o vapor, funcionan a temp sup y por lo tanto, se expanden. Esto creara tensiones en ciertas zonas del sist de distribución, como las juntas de las tuberías, que pueden llegar a romperse. Las tuberías debe ser suficientemente flexible para aadaptarse a los mov de los componentes al calentarse. En la mayoría de los casos la tubería tiene suficiente flexibilidad natural, gracias a unas long razonables y a la cant de curvas. En otras instalaciones, sera necesario incorporar medios para lograr la flexibilidad necesaria. La magnitud del mov que deberá soportar la tubería y cualquier elemento incorporado, puede reducirse mediante el estidaro en frio. So la parte estante de la dilatación no es absorbida por la flexibilidad natural de la tubería, pedirá la utilización de un accesorio de expansión. Todos los soportes de tuberías deben estar especialmente diseñados para adaptarse al diam exterior de la tubería en cuestión. El accesorio de expansión es un método de adaptación a la dilatación. Estos accesorios se montan en la línea, y están diseñados para acomodar la dilatación, sin que cambie la long total de la tubería
Accesorios de dilatación:-Curva completa: Esto es simplemente una vuelta completa de la tubería y es preferible montarla horizontalmente que en posición vertical, para evitar que se acumule el condensado en su interior. El lado de salida ha de pasar por debajo del lado de entrada. Al dilatarse, la curva completa no produce una fuerza en oposición a la dilatación de latuberia, como sucede con otros tipos de accesorios, pero cuando hau presión en su interior existe una ligera tendencia a disminuir la curvatura, lo que produce una solicitación adicional en las bridas. -Lira o herradura: cuando se dispone de espacio algunas veces se utiliza este tipo de accesorio. Lo mejor es montarla horizontalmente para que la curva y la tubería estén en el mismo plano por las mismas razones que la curva cerrada. Hay un ligero efecto de tensión hacia el exterior debido al diseño, que no causa desalineación en las bridas. Si este dispositivo se monta verticalmente, deberá dispornerse un punto de purga antes de la lira.- Curvas de dilatación: se pueden fabricar con tramos rectos de tuberías y codos soldados en las juntas -Junta deslizante: Se usa frecuentemente por el reducido espacio que ocupan, pero es imprescindible que la tubería este rígidamente anclada y guiada. - Fuelles: Tiene la ventaja de ser un accesorio que se monta en la línea y no requiere empaquetadura, como el caso de la junta deslizante.
Distancia entre soportes de tubería: la frecuencia de los soportes de tubería variara de acuero con el diam de la tubería, el material (acero o cobre) y si esta en posición horizontal o vertical:- Los soportes deben ir montado en las uniones de tuberías. Cuando hay dos o mas tuberías soportadas por un accesorio común, la distancia entre los puntos de soporte debe ser la adecuada para la tubería de menor tamaño.-Cuando el mov vaya aser considerable, como en tramos de tubería recta de long sup a 15m, los soportes deberán ser de tipo patín como se menciono anteriormente. -Las tuberías vericales deben soportarse adecuadamente en la base para aguantar todo el peso de la tubería.- Todos los soportes deben estar específicamente diseñados para adaptarse al diam exterio de la tubería.
Eliminación de aire:
Si no se toman medida para eliminarlos, estos gases se acumularan en la tubería y en los espacios que libera el vapor al condensar en los intercambiadores de calor. El calentamiento del sist de vapor se convertirá en un proceso largo que contribuirá a la disminución del rend de la planta. Otro efecto del aire en el sist de vapor sera el efecto sobre la presión y la temp. El aire ejercerá su presión parcial en el espacio del vapor, y esta presión se añadira a la presión parcial del vapor, dando entre ambas la presión total. Por lo tanto, la presión del vapor sera menor a la presión total señalada por el manómetro. La temp sera también menor a la que correspondería por la indicación del manómetro. Los eliminadores de aire automáticos para sistemas de vapor no son mas que purgadores de vapor termostaticos, montado a un nivel siuperior al del condensado, de forma que solo lo alcancen el vapor, el aire o mezclas de aire vapor. La mejor ubicvaicon para los eliminadores de aire son los extremos de lineas de vapor principales o derivaciones de gran diam
Otras partes del sist de vapor que pueden requerir la eliminación de aire son:-En paralelo con un purgador de cuberta invertida, ya que estos son relativamente lentos para eliminar el aire en la puesta en marcha.-En espacios de vapor complicados como el lado opuesto a la entrada de vapor en un recipiente con camisa de vapor.-Cuando hay un grna espacio de vapor, y debe evitarse la mezcla de vapor/aire.
Reducción de las perdidas de calor: Para que un sist de distribución sea max eficiente, deberán cuidarse todos los aspectos para reducit las perdidas de calor al mínimo de forma rentable. El espesor de aislamineto mas resntable dependerá de diversos factores:-Coste de la instalación.-Valor del calor tansportado por el vapor.-Tamaño de la tubería.-Temp de la tubería.
Si la tubería que se desea aislar esta en el exterior, deberá tenerse en cuenta la veloc de l aire y la capacidad de amortiguamiento del aislante. La mayoría de los materiales aislantes se basan en diminutas células de aire, dispuestas en base de material inerte como lana mineral, fibra de vidrio o silicato de calcio. Las instalaciones típicas utiliza fibra de vidrio chapada en aluminio, lana mineral chapa en aluminio y silicato de calcio. Es importante que el material aislante no quede aplastado o pueda inundarse. Es escencial una protección mecánica adecuada y la resistencia al agua, especialmente cuando se encuentra a la intemperie. Debe tenerse en cuena la necesidad de aislar todos los elementos calientes del sist. Esto incluye todas las junturas con bridas de las tuberías de distribución, las válvulas y otros accesorios. Afortunadamante, la disponibilidad de fundas aislantes prefabricadas para juntas con bridas y cajas para aislar las válvulas es ampliamente valorada.
TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS El tratamiento del agua de una caldera de vapor o agua caliente es fundamental para asegurar una larga vida útil libre de problemas operacionales, reparaciones de importancia y accidentes. El objetivo principal del tratamiento de agua es evitar problemas de corrosión e incrustaciones, asegurando la calidad del agua de alimentación y del agua contenida en la caldera. El aseguramiento de la calidad del agua de alimentación y agua de la caldera se consigue cumpliendo con los requerimientos de las normas, que definen los límites recomendados para los parámetros involucrados en el tratamiento del agua. Parámetros de tratamiento de agua: ???? PH. El pH representa las carácterísticas ácidas o alcalinas del agua, por lo que su control es esencial para prevenir problemas de corrosión (bajo pH) y depósitos (alto pH). ???? Dureza. La dureza del agua cuantifica principalmente la cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en el agua, los que favorecen la formación de depósitos e incrustaciones difíciles de remover sobre las superficies de transferencia de calor de una caldera. ???? Oxígeno. El oxígeno presente en el agua favorece la corrosión de los componentes metálicos de una caldera. La presión y temperatura aumentan la velocidad con que se produce la corrosión. ???? Hierro y cobre. Forman depósitos que deterioran la transferencia de calor. ???? Dióxido de carbono. El dióxido de carbono, al igual que el oxígeno, favorecen la corrosión. ???? Aceite. El aceite favorece la formación de espuma.
CORROSIÓN Las principales fuentes de corrosión en calderas son la corrosión por oxigeno y a corrosión cáustica -Corrosión por eoxígeno o “Pitting”: La corrosión por oxígeno consiste en la reacción del oxígeno disuelto en el agua con los componentes metálicos de la caldera (en contacto con el agua), provocando su disolución o conversión en óxidos insolubles. Esta puede producirse también cuando la caldera se encuentra fuera de servicio e ingresa aire (oxígeno). La prevención de la corrosión por oxígeno se consigue mediante una adecuada desgasificación del agua de alimentación y la mantención de un exceso de secuestrantes de oxígeno en el agua de la caldera. -Corrosión Cáustica: La corrosión cáustica se produce por una sobreconcentración local en zonas de elevadas cargas térmicas (fogón, cámara trasera, etc.) de sales alcalinas como la soda cáustica. La corrosión cáustica puede ser prevenida manteniendo la alcalinidad, OH libre y pH del agua de la caldera dentro de los límites recomendados. -Corrosión de líneas de retorno y condensado: La corrosión de la las líneas de retorno de condensado tiene efectos sobre una caldera, ya que, los óxidos (hematita) producidos son arrastrados a la caldera con el agua de alimentación. Toda caldera cuyo lado agua tiene un color rojizo presenta problemas de corrosión en las líneas de retorno de condensado. La prevención de la corrosión en las líneas de retorno de condensado, puede ser conseguida mediante aminas neutralizantes que neutralizan la acción del ácido carbónica y aminas fílmicas que protegen las líneas.
INCRUSTACIONES Las incrustaciones corresponden a depósitos de carbonatos y silicatos de calcio y magnesio, formados debido una excesiva concentración de estos componentes en el agua de alimentación y/o regíMenes de purga insuficientes. La acción de dispersantes, lavados químicos o las dilataciones y contracciones de una caldera pueden soltar las incrustaciones, por lo que deben ser eliminadas de una caldera muy incrustada para prevenir su acumulación en el fondo del cuerpo de presión. En el caso de que estas incrustaciones no sean removidas, se corre el riesgo de embancar la caldera y obstruir las líneas de purga de fondo. La presencia de incrustaciones en una caldera es especialmente grave debido a su baja conductividad térmica actúa como aislante térmico, provocando problemas de refrigeración de las superficies metálicas y puede llegar a causar daños por sobecalentamiento. Puede ser prevenida, satisfaciendo los requerimientos del agua de alimentación y agua de la caldera incluidos en el punto 4, tratando el agua de alimentación y manteniendo adecuados regíMenes de purga.
ARRASTRE DE CONDENSADO El arrastre de condensado en una caldera tiene relación con el suministro de vapor húmedo (con gotas de agua). El suministro de vapor húmedo puede tener relación con deficiencias mecánicas y químicas. Las deficiencias mecánicas tienen relación con la operación con elevados niveles de agua, deficiencias de los separadores de gota, sobrecargas térmicas, variaciones bruscas en los consumos, etc. Por otro lado, las deficiencias químicas tienen relación con el tratamiento de agua de la caldera, específicamente con excesivos contenidos de alcalinidad, sólidos totales (disueltos y en suspensión) y sílice, que favorecen la formación de espuma.
Para prevenir el arrastre debido a deficiencias en el tratamiento de agua, se recomienda mantener los siguientes límites de los contenidos de alcalinidad, sólidos totales y sílice: ???? Alcalinidad total (CaCO3) < 700="" ppm="" ????="" contenido="" de="" sílice="" (sio2)="">< 150="" ppm="" ????="" sólidos="" disueltos="">< 3500="" ppm="">
EQUIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUA -Ablandadores: La función de los ablandadores es eliminar los iones de Ca y Mg, que conforman la dureza del agua y favorecen la formación de incrustaciones en una caldera. El principio de funcionamiento de este se basa en el “intercambio iónico”. Están compuestos por recinas que possen la capacidad de intercambio de Inés de calcio y magnesio por sodio. -Desgasificador: La función de un desgasificador en una planta térmica es eliminar el oxígeno y dióxido de carbono disuelto en el agua de alimentación de las calderas para prevenir problemas de corrosión o “pitting”. El principio de funcionamiento de los desgasificadores se basa en el hecho que la solubilidad de los gases disueltos en el agua (O2 y CO2) disminuye cuando el agua está en el punto de ebullición. -Purgas automáticas: Las purgas automáticas utilizadas generalmente en calderas son las purgas automáticas de fondo y las purgas automáticas de superficie. La purga automática de fondo está compuesta por una válvula con un actuador y un temporizador en el que se programan los ciclos de purgas de fondo requeridas por el tratamiento de agua utilizado en la caldera. La purga de fondo automática permite realizar en forma automática las tareas de purga, que debe efectuar el operador en forma manual. La purga automática de superficie está compuesta por un sensor de conductividad, una válvula con actuador y un controlador. El sensor de conductividad mide la conductividad del agua de la caldera (sólidos disueltos) y envía esta información al controlador. El controlador compara esta medición con el valor de conductividad máxima programado, para luego abrir o cerrar la válvula de purga según los resultados de esta comparación. La purga automática de superficie permite mantener en forma automática los ciclos de concentración requeridos por la caldera.
PRODUCTOS Químicos PARA TRATAMIENTO Los productos químicos utilizados generalmente en calderas son los secuestrantes de oxígeno, dispersantes, anti-incrustantes, protectores y neutralizantes para las líneas de retorno de condensado.
CICLOS DE CONCENTRACIÓN Los ciclos de concentración de las impurezas presentes en el agua de una caldera determinan los requerimientos de purga necesarios para prevenir problemas de corrosión y/o incrustaciones. La definición de los ciclos de concentración con los que debe trabajar una caldera se realiza a partir del análisis del agua de alimentación de la caldera y los parámetros recomendados. Entre las impurezas para las que deben determinarse los ciclos de concentración figuran las siguientes: ???? Sólidos disueltos ???? Sílice ???? Alcalinidad ???? Hierro El ciclo de concentración utilizado para determinar el régimen de purgas en la caldera será el menor de los calculados para las anteriores impurezas. El control de que el ciclo de concentración que se mantiene en una caldera es el requerido se realiza mediante la medición de los cloruros en el agua de alimentación y agua de la caldera. Los cloruros son utilizados como variable de control, ya que, no participan en el tratamiento de agua y son fáciles de medir (método de las gotas: reacción entre el nitrato de plata y el cloruro, para formar cloruro de plata y producir un cambio de coloración).