Escuela Superior Politécnica del Litoral Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción Materia: Termodinámica II
Implosión en Caldera Nombre: Geovanny Moisés Panchana Malave
Profesor: Eduardo Rivadeneira
Paralelo: 1 II Término 2014-2015
Definición
Las calderas son dispositivos utilizados para generar vapor saturado, con la finalidad de usar este vapor saturado para el funcionamiento de una máquina térmica. Estas máquinas trabajan con vapores a altas presiones y temperaturas, por lo cual existen situaciones de riesgos de la integridad física de quienes se encuentren en los alrededores de esta máquina. Por esta razón la caldera exige un alto grado de vigilancia para poder resguardar la seguridad del lugar en el que opera y sus alrededores.
Figura 1: Caldera Horizontal Uno de los accidentes más letales que pueden ocurrir en una caldera es una implosión, es decir las paredes internas de la caldera convergen a un mismo punto en el interior, es como si la caldera fuera succionada desde su interior. Una implosión es un proceso inverso a la explosión. La energía en vez de ser expulsada hacia el ambiente, se comporta como una especie de compresión de una masa fisionable, de esta manera, la onda expansiva en vez de dirigirse hacia afuera se dirige hacia adentro, creando una especie de fusión de masa en el núcleo del objeto, comprimiéndolo y aumentando su densidad Una mejor idea se puede tener inflando una bolsita de papel con la boca hasta su máx imo Despliegue (condición normal) y soplar con fuerza para intentar en vano su reventón, para luego con apenas aspirar- notar con cuanta facilidad la bolsita se pliega hacia adentro, se "chupa". Es Así de evidente que este efecto producido en una caldera y/o en sus conducto s puede llegar a Provocar serios daños mecánicos.
Causas más probables para que ocurra una implosión:
Muy rápidas o bruscas caídas indebidas en el suministro de aire forzado, ya sea por paradas Espurias de los ventiladores de Tiro Forzado o también por falla y cierre brusco (o muy rápido) de los dumpers (compuertas en forma de pantalla plana o clapetas) de regulación del caudal de Aire forzado. Muy rápido o brusco incremento indebido en el nivel de aper tura de los dampers de Regulación del caudal de gases de combustión aspirado por el ventilador de Tiro Inducido. Muy rápido o brusco incremento indebido en el nivel de c ierre de damper de regulación del caudal de aspiración que toma el ventilador de Tiro Inducido (este caso afecta al tramo de conducto que va desde este damper al ventilador de tiraje). Taponamientos crecientes o des taponamientos bruscos en los tubos de sobre calentadores, Economizador y/o pre calentadores de aire, los que deberán mantenerse limpios de hollín, cenizas, etc., con el doble propósito de preservar la mayor eficiencia de intercambio calórico y para mantener al mínimo la pérdida de carga de los gases de combustión a través de ellos, evitando la necesidad de tener que operar con mayor depresión para poder aspirar el necesario caudal de gases de combustión generados por la caldera. Una imprevista fuerte reducción del caudal de c ombustible o un sorpresivo apagado de la Llama (por falla de llama o disparo del sistema de seguridad BMS) que provocan un repentino enfriamiento de los gases en el hogar de la caldera y con ello una brusca contracción del volumen de los mismos que se traduce en un repentino aumento de la depresión en el hogar.
Medidas de prevención:
Como primera consideración deberá ponerse especial cuidado en el diseño y selección de los límites para los niveles máximos de aspiración del ventilador de Tiro Inducido y en el diseño de las cavidades y los conductos de los gases de combustión. Control de las presiones negativas del horno. El operador debe tener un rápido acceso al control de la presión del horno para poder evaluar la tasa de cambio del flujo entre el aire y los gases de combustión.
Es recomendable usar tres transmisores, para poder medir en puntos distintos con la finalidad de comparar las señales.
Chequear el flujo de aire y asegurarse de que este llegando correctamente a la caldera, es muy importante anticiparse a los cambios en la demanda del flujo de aire.
Medidas de seguridad laboral
Se basa en el adecuado mantenimiento, regulación y supervisión del aparato
Debe desarrollarse un programa técnico de mantenimiento, especialmente evitando riesgos de incrustaciones y corrosiones.
Se establecerá un plan de mantenimiento preventivo. Existen los riesgos en relación con las tareas de mantenimientos, y los relacionados con otros métodos de ensayos no destructivos mediante el uso de ultrasonidos o de radiadores ionizantes.
Correcta formación e información a los trabajadores sobre el uso de procedimientos seguros de trabajo.
Uso de sistemas de permisos de trabajo o similar con: autorización previa del trabajo, asegurándose del enfriamiento del interior de la caldera interior a la 40°C, bien ventilada. Con suministro de aire, con las válvulas de conducción (de vapor, agua y gases) cerradas y bien enclavadas, etc.
Colocar los interruptores en la posición de ''desconectado'' y los correspondientes carteles de aviso y diferentes métodos de trabajos seguros.
Referencias Bibliográficas.
Boiler Furnace Pressure Excursion and Set Points, Poonam Tanwar , 2010.
Calderas y accesorios. Guía de referencia técnica. Controles S.A.
Safety Risks & Recommendations of Prevention Measures in Boilers, Fired Systems & Associated Equipment, Carlos Batista, MSc, P.Eng.
