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Bienvenida al Curso de Aguas para Calderas

Video de Presentación del Curso







































Estimados Participantes:
El propósito del presente Curso, es entregarte algunas herramientas, las cuales estoy segura que utilizaras, dentro de poco, en tu desempeño laboral. El curso apenas es la punta del Iceberg, ya que las calderas y las aguas de calderas son un mundo fascinante e interesante, que va desde la instalación, funcionamiento, operación, control, seguridad e inspecciones a estos equipos, tanto por agentes internos como externos, a la organización, los cuales son empleados en una gran mayoría de empresas e instituciones para una gran diversidad de funciones. En cuanto a los controles del agua, tanto para calderas como para otros usos, por ser el solvente universal, también abre un abanico de oportunidades para aquellos que quieran adentrarse en esta línea. Solo me falta decirte, que es mi deseo cubrir tus expectativas, y desearte el mayor de los éxitos en esta unidad de aprendizaje.
Un saludo fraternal,
Ada González

Tratamiento de Aguas de Caldera/Técnicas Analiticas/Glosario

1. Introducción
El agua se encuentra en la naturaleza  sirve para un sin fin de cosas, como por ejemplo para los procesos industriales. A continuación se presentará el tema de “Tratamiento de agua para calderas”. Para poder entender la importancia de la calidad del agua de alimentación de calderas, debemos conocer las características del agua, y las necesidades específicas que debe tener para ser usada en una caldera.

Como el agua es un compuesto contiene impurezas, y para poder ocupar esta agua natural en la caldera debe someterse a diferentes procesos que se verán más adelante. La calidad del agua de alimentación a la caldera repercute directamente sobre el buen funcionamiento de la misma, así como sobre la vida de muchas de las partes y piezas que forman en equipo el generador de vapor.

La característica principal del tratamiento del agua, es que al cumplir con esto la caldera logra los objetivos esperados en el ámbito de producción, y además no pierde su vida útil tan pronto. Las razones por las que se debe hacer este tratamiento es porque de lo contrario se pueden presentar problemas serios al interior de las calderas, los problemas más frecuentes pueden dividirse en dos: el corrosivo, y el de incrustación. Existe un tercero pero es menos frecuente, este es el de ensuciamiento y/o contaminación.

Se habla de tratamiento de agua para una caldera, pero ¿Que es una caldera? Una caldera es un recipiente metálico en el que se genera vapor a presión mediante la acción de calor. El vapor se produce al momento que la temperatura sea la adecuada para que agua comienza a cambiar de estado.

2. Definición del agua para caldera:

Son aquellas aguas de cualquier procedencia que pueden utilizarse con ventaja y seguridad para alimentar calderas.

3. Procedencia de las Aguas

El agua en general procede de los ríos, lagos, pozos, y aguas lluvias. Para los efectos de alimentación de generadores de vapor y fines industriales en general tienen primordial importancia los ríos y pozos. Por la misma índole de su procedencia no se puede evitar que ella arrastre y disuelva impurezas que la hacen inapta para el consumo humano y también industrial.

4. Clasificación de las aguas

Las aguas pueden considerarse según la composición de sales minerales presentes como se indica a continuación:

4.1 Aguas Duras Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales responsables de a formación de depósitos e incrustaciones
4.2 Aguas Blandas Su composición principal esta dada por sales minerales de gran solubilidad ‘’‘ 4.3 Aguas Neutras’‘’ Componen su formación una alta concentración de sulfatos y cloruros que no aportan al agua tendencias ácidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor del pH.

4.4 Aguas Alcalinas La forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua la reacción alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente

5. Condiciones que de cumplir el agua (Según DS Nº48)

a) Debe ser clara, con la turbidez menor a 10 ppm. Cuando esta turbidez es superior, debe ser sometida a filtración b) Debe estar totalmente exenta de dureza no carbónica c) La dureza total no debe exceder de 35 ppm. d) Debe estar prácticamente exenta de aceites e) Debe estar prácticamente exenta de oxígeno f) Debe contener un bajo contenido de sílice

6. Impurezas de agua

6.1 Clasificación de las impurezas

Las impurezas que suele traer consigo el agua sin tratamiento proveniente de las fuentes descritas se puede clasificar de la siguiente manera:

6.1.1 Sólidos en suspensión

• Barro (arcilla) • Materiales orgánicos (madera y bacterias) • Arena (sílice)

6.1.2 Sales disueltas:

• Sales de calcio y magnesio • Cloruro de sulfato alcalinos
6.1.3 Gases disueltos:
• Aire (oxígeno-nitrógeno) • Anhídrido carbónico
6.2 Efectos generales de las impurezas
a) El barro y otros sólidos se depositan en el fondo de las calderas, formando un depósito fangoso que facilita el sobrecalentamiento de las planchas inferiores. Estos sobrecalentamientos provocan deformaciones que pueden ser altamente peligrosas. Se eliminan estos depósitos a través de las extracciones de fondo (purgas de fondo) que deben hacerse al final de cada turno, hasta eliminar toda el agua turbia. Lo ideal es eliminar estas impurezas antes que el agua ingrese a la caldera, ya sea a través de una filtración o decantación. Para el caso de las materias orgánicas se procede a ingresar pequeñas cantidades de hipoclorito de sodio. En general, el agua potable que suministran las empresas ya ha sido sometida a este tratamiento.

b) Las sales de calcio y magnesio, disueltas en el agua con que se alimenta la caldera, se descomponen y se adhieren a las superficies más calientes de la caldera, especialmente en los tubos en forma de costras duras llamadas incrustaciones, lo que entorpece la transmisión del calor, permitiendo el sobrecalentamiento de estas superficies metálicas y posibles explosiones.

7. Dureza del agua

La dureza del agua esta determinada por la cantidad de sales de calcio y magnesio que contenga. Mientras más sales de calcio y magnesio tenga, mayor será su dureza. La dureza es una característica perjudicial para las calderas.

Existen dos tipos de durezas, según sea la forma en que se comporte el agua al hervir.

7.1 Dureza Temporal: Es la formada por sales de calcio y magnesio. Cuando el agua hierve se precipitan a fondo.

7.2 Dureza Permanente: Es la formada por sales solubles en el agua. Durante la ebullición no sufren cambios, pero a medida que esta se evaporiza sufre el grado de concentración decantando y formando incrustaciones.

7.3 Dureza Total: La suma de la dureza temporal y la permanente se llama dureza total.
Generalmente las industrias controlan la cantidad del agua de sus calderas por análisis de muestras que realizan en sus propios laboratorios y/o a través de la asesoría externa de alguna firma especializada.
Sin embargo, algunas empresas, además de estos métodos, poseen un equipo portátil que maneja el propio operador de la caldera para controlar diariamente tanto la dureza (salinidad) como el pH (alcalinidad y acidez) del agua.

Los envases en que se toman las muestras de agua deben estar totalmente limpios y enjuagarse con la misma agua que se analizará.

La muestra de agua debe tomarse del interior de la caldera (del tubo de nivel o del fondo) teniendo la precaución de purgar bien, hasta que salga el agua que representa realmente la que contiene la caldera.

8. Alcalinidad - Acidez del agua

con el fin de evitar la corrosión de las partes metálicas de las calderas debido a la presencia de oxígeno y anhídrido carbónico en el agua, se recurre a la medición del grado de alcalinidad o acidez. Para esto existen dos métodos distintos:

8.1 Determinación del pH

Para ello se ha ideado una escala de valores pH (concentración de iones de hidrógeno) entre 0 y 14

 pH entre 0 y 6 indica agua ácida.  pH igual a 7 indica agua neutra  pH igual 8 y 14 indica agua alcalina.

En la determinación práctica del pH se pueden emplear papeles impregnados (papeles pH) con colorantes especiales que indican su valor al adquirir determinados colores.
Se recomienda que el pH del agua de caldera sea superior a 7 (agua neutra o alcalina) y, en lo posible, superior a 10,5 y menor a 12.

8.2 Titulación de la Alcalinidad Se utilizan dos indicadores: fenolftaleína (alcalinidad F) y anaranjado de metilo (alcalinidad M)

8.2.1 Alcalinidad F: Se agregan algunas gotas de fenolftaleína a una muestra de agua a analizar. Si no hay cambio de color, significa que la alcalinidad F es cero. Si la solución toma color rosado, debe agregarse una solución de ácido sulfúrico hasta que desaparezca el color rosado.

La cantidad de solución de ácido agregado indica, utilizando una tabla, el valor de la alcalinidad medida en ppm de carbón de calcio.

8.2.2 Alcalinidad M: Se utiliza la misma muestra tal como quedo al terminar la prueba anterior. Se le agrega algunas gotas de anaranjados de metilo que tomara amarillenta la solución. Se continua agregando ácido sulfúrico y agitando hasta que el agua cambie de color. La cantidad total de ácido sulfúrico agregado (tanto en la alcalinidad F como en ésta) representa el valor de la alcalinidad M o total medida en ppm de carbonato de calcio.

Los valores de alcalinidad F debería estar entre 300 a 600 ppm de carbonato de calcio y los de alcalinidad M o total no deben superar los 800 ppm de carbonato de calcio.
9. Concentración de sólidos Totales Disueltos y en Suspensión (TDS)Para su medición se puede emplear un densímetro o un medidor de conductancia eléctrica. En general, la concentración máxima tolerable de TDS no debe ser superior a 3.500 ppm.

9.1 Cloruro?: Es una indicación muy aproximada de la concentración relativa de todos los minerales disueltos en el agua. Los valores permisibles dependen de la presión de trabajo, estimándose como adecuado para calderas de baja presión un máximo de 300 ppm de cloruros. Este control se utiliza para determinar los ciclos de concentración de la caldera que a su vez determina la cantidad de purgas o extracciones.

9.2Sulfitos: Es una indicación de la protección contra las oxidaciones. Se recomienda 15 a 40 ppm de sulfitos.
9.3 fsfatos: Es necesarios mantenerlos permanentemente entre 20 a 40 ppm para asegurar la eliminación de dureza.

10. Problemas causados por las impurezas del agua

10.1 Embancamiento: El barro y la sílice ayudados por algunas sales disueltas producen embancamientos sumamente rápidos, es decir, se depositan en el fondo de la caldera, dificultando o impidiendo la libre circulación y salida del agua.

Estas impurezas deben ser retiradas casi en su totalidad antes del ingreso a la caldera, sometiéndose a un proceso de filtración.

10.2 Incrustaciones: Son depósitos en forma de costras duras producidos por las sales de calcio y magnesio que se adhieren en las superficies metálicas de la caldera.

Por su carácter de aislante, afectan la transferencia de calor al agua reduciendo la capacidad de la caldera, provocan recalentamiento de los tubos con el consiguiente peligro de deformaciones o roturas y restringen el paso del agua (calderas acuotubulares).

Los depósitos también pueden originarse en la precipitación de sólidos en suspensión, recibiendo el nombre de lodos adheridos.

10.3 Corrosiones: Es el deterioro progresivo de las superficies metálicas en contacto con el agua, debido a la acción de oxígeno, anhídrido carbónico y algunas sales como el cloruro de sodio.

También pueden ser causadas por compuestos químicos derivados de tratamientos de agua mal aplicados (desincrustantes).

10.4 Arrastre: Ocurre cuando el vapor que sale de la caldera lleva partículas de agua en suspensión. El arrastre se puede dividir en dos partes:

 Elementos transportados mecánicamente por el vapor y agua  Elementos que se volatilizan en el vapor

Los sólidos disueltos en esas partículas se depositan en los elementos y equipos donde circulan y se utilizan el vapor, provocando problemas de funcionamiento de los sistemas de vapor. Este fenómeno está muy asociado a la formación de espuma en la superficie del agua. Entre sus causas se tiene la presencia excesiva de sólidos totales disueltos, alta alcalinidad, materiales oleosos, sustancias orgánicas y detergentes.

10.5 Fragilidad Cáustica: Es el agrietamiento (pequeñas fisuras) del metal de los tubos y elementos sometidos a esfuerzos mecánicos. Se produce cuando el agua contiene hidróxido de sodio en exceso

Figura 1: Problemas causados por las impurezas del agua
1. Tratamientos para Purificar el Agua de Alimentación
El agua de alimentación de las calderas debe ser tratada, con el objeto de prevenir los problemas causados por las impurezas, utilizándose algunos de los siguientes procedimientos:
• Físicos • Químicos • Térmicos • Eléctricos • Mixto
11.1 Tratamientos Físicos:
11.1.1 Filtración:
Su objetivo es extraer partículas grandes en suspensión. Se realiza antes que el agua llegue a la caldera (externo).
Los filtros pueden ser de mallas (pequeñas instalaciones) o de grava y arena.
Eliminación de:

• Sólidos Suspendidos • Colores • Olores • Sabores • Cloro Residual • Microorganismos
Todo esto se traduce en los siguientes beneficios:

 evitar las inscrustaciones: se evita la deposición de los sólidos sobre las superficies de los equipos donde la transferencia de calor es necesaria.  evitar la corrosión: se controla la pérdida de metal constituyente de la estructura de los equipos.  evitar el desarrollo microbiológico: se elimina la presencia de material orgánico inconveniente.  evitar el deterioro de las resinas de intercambio iónico: no se permite la llegada de sólidos abrasivos ni materiales oxidantes, como el cloro, hasta los suavizadores.
Figura 2: filtración del agua a traves de grava y arena
11.1.2 Desaireación:
También llamada desgasificación. Consiste en extraer los gases disueltos (oxígeno, anhídrido carbónico). Se consigue calentando el agua de alimentación, proporcionando una gran área de contacto agua-aire (ducha o agitación).
Finalidad: • Reducir el contenido de oxígeno disuelto el agua de calderas. • Reducir el contenido de carbonatos en el agua de alimentación. • Precalentar el agua de alimentación de las calderas. Beneficios: • Disminuir el consumo de barredor de oxígeno: Para mantener el residual requerido habrá que dosificar menos. • Precalentar el agua de alimentación de las calderas: Se evita el choque térmico y las dilataciones y contracciones anómalas de los tubos, placas y domos, que causan daño a los sistemas de generación de vapor. • Disminuir la potencialidad de incrustación por carbonatos: Se reduce el contenido de bióxido de carbono.
11.1.3 Extracciones o Purgas:
Consisten en evacuar ciertas cantidades de agua desde el fondo de la caldera o del domo, con el objeto de disminuir o mantener la cantidad total de sólidos disueltos y extraer lodos (en el caso de purga de fondo).
La extracción puede ser continua o intermitente. La magnitud de la extracción depende de la concentración de sólidos disueltos a mantener en la caldera y la del agua de alimentación.

Descripción de los Componentes Parte Componente Función 1 Válvula de Purga Manual para la purga de fondo de la caldera 2 Válvula de Interrupción para aislar el tanque de purga para el mantenimiento 3 Tanque de Purga para recoger de manera segura y descargar las purgas 4 Cabezal de Venteo para descargar el revaporizado de manera segura a baja velocidad 5 Manómetro para monitorizar la presión en el tanque de purga 6 Válvula de Drenaje para drenar el tanque de purga para el mantenimiento
11.2 Tratamientos Químicos
Consiste en suministrar internamente sustancias químicas que reaccionan con las impurezas del agua, precipitando sólidos insolubles o en suspensión, eliminando mediante purgas. Según el objetivo que persiguen, las sustancias se clasifican en:
11.2.1 Reductoras de Dureza o Ablandadoras:

La palabra dureza se refiere a la cantidad de compuestos de calcio y magnesio disueltos en el agua, correspondientes al contenido de iones alcalinotérreos. Estos minerales tienen su origen en las formaciones rocosas calcáreas, y pueden ser encontrados, en mayor o menor grado, en la mayoría de las aguas naturales. Las sales más comunes en el agua dura son sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y cloruros de calcio, magnesio, hierro y otros.
 Hidróxido de sodio o soda cáustica (NaOH): o Precipita las sales de magnesio o Aumenta la alcalinidad. o Regeneración de resinas de intercambio iónico
 Carbonato de sodio o soda comercial (Na 2 CO 3) o Precipita las sales de calcio o Son de bajo costo o produce acidez.

 Hidróxido de calcio o cal (Ca(OH)2 ): o Precipita las sales de calcio y magnesio.
 Fosfatos de Sodio (Na2 HPO4): o Precipita sales de calcio o Debe mantenerse en exceso.
 Intercambio de Iones: o Se utilizan ablandadores naturales o sintéticos (zeolitas o permutitas).
Intercambiadores Iónicos
El intercambio iónico es una reacción química reversible, que tiene lugar cuando un ión de una disolución se intercambia por otro ión de igual signo que se encuentra unido a una partícula sólida inmóvil. Este proceso tiene lugar constantemente en la naturaleza, tanto en la materia inorgánica como en las células vivas.

Por sus propiedades como disolvente y su utilización en diversos procesos industriales, el agua acostumbra a tener muchas impurezas y contaminantes. Las sales metálicas se disuelven en el agua separándose en iones, cuya presencia puede ser indeseable para los usos habituales del agua. Los intercambiadores iónicos son usados para la separación de sales (cationes y aniones) del agua.

Son sustancias granuladas insolubles las cuales tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden ser intercambiados. Los iones positivos o negativos fijados en estos radicales, serán reemplazados por iones del mismo signo en solución en el líquido en contacto con ellos.
Hoy en día, las sustancias intercambiadores de iones son llamadas también resinas, hay tres categorías de resinas:

 resinas tipo gel: tienen una porosidad natural limitada entre las distancias intermoleculares. Esta es una estructura de microporo  tipo microporos o de tipo unión cruzada suelta: tienen una porosidad artificial adicional la cual es obtenida por la adición de sustancias diseñadas para esta proposición.  Resinas isoporosas: Se caracterizan por tener un tamaño de poro uniforme, con lo que aumenta la permeabilidad de los iones en el interior de la red. Son resinas de alta capacidad, regeneración eficiente y de costo más bajo que las resinas macroporosas.
Son utilizadas persiguiendo los siguientes fines:

 eliminación de calcio y magnesio: dureza del agua cruda, la cual se convertirá en agua de alimentación de calderas y/o reposición para sistemas de enfriamiento.  evitar las incrustaciones: se elimina la formación y deposición de los carbonatos, sulfatos e hidróxidos de calcio y/o magnesio como consecuencia del aumento de la temperatura sobre las superficies de transferencia de calor, en desaireadores, calderas, intercambiadores de calor, etc.  suministro de agua suavizada constante: la buena calidad y suficiente cantidad del agua de alimentación de calderas y de cualquier otro sistema estará garantizada.  durabilidad de las resinas de intercambio iónico: se controlan los ciclos de lavado y regeneración de los sistemas de intercambio iónico.

Figura 4: Funcionamiento intercambiador iónico 10 11.2.2 Inhibidores de Corrosión
Los inhibidores de corrosión, son productos que actúan ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio.
 Sulfito de Sodio (Na SO 3): Reacciona con el oxígeno produciendo sulfatos de sodio. Se utiliza para calderas de presiones menores a 30 Kg/cm2.
 Hidracina (N 2 H 4?): Reacciona con el oxígeno produciendo nitrógeno y agua sin producir sólidos disueltos. Apta para calderas de alta presión.
 Aminas: Utilizadas para el control de la corrosión en tuberías de retorno de condensado (corrosión por anhídrido carbónico).
10.2.3 Inhibidores de Fragilidad Cáustica:
 Nitratos y nitritos de sodio (Na NO 3?-Na NO 2?): Debe usarse donde el agua tiene características de fragilidad.

.2.4 Inhibidores de Adherencias por Lodos:
 Agentes orgánicos: Taninos, almidones, derivados de aguas marinas. Evita la formación de lodos adherentes y minimizan el arrastre.

11.3 Tratamientos Térmicos:

Mediante el calentamiento del agua hasta su temperatura de ebullición, se precipitan todos los bicarbonatos en forma de carbonatos insolubles que decantan y se extraen del fondo del economizador, eliminando de esta manera la dureza temporal y los gases disueltos. Este procedimiento no separa la dureza permanente.

11.4 Tratamientos Eléctricos:

Por este sistema basado en la electrolisis del agua, el zinc en planchas que se apernan a tubos de chapas, defiende las planchas de hierro de la acción de las sales incrustantes.

Figura 5: Esquema Funcionamiento Tratamiento Eléctrico

11.5 Tratamiento Magnético • los minerales en el agua llegan a afectarse cuando se exponen a un campo de fuerza magnético y pierden sus habilidades para formar sedimentos. • remueve la existencia de sedimentos y elementos de corrosión.

Figura 6: Tratamiento Magnético

11.6 Tratamiento Mixto: Consisten en emplear algunos desincrustantes químicos y a su vez calentar el agua eliminando ambas durezas.

12. Legislación Aplicable

Decreto Supremo Nº 48

Definiciones

 Dureza del agua: Contenido de sales de calcio y de magnesio, principalmente, que producen depósitos de incrustaciones en las planchas de la caldera.

 Depuradores del agua de alimentación de las calderas: Dispositivos por los cuales se hace pasar el agua de alimentación de la caldera con el fin de reducir sus impurezas. Son depuraciones de agua: los filtros, los ablandadores, desmineralizadotes, desaereadores y evaporadores.

 Desincrustantes: Substancias que:
- evitan la precipitación de sales en forma adherente, y

- deshacen las precipitaciones y adherencias ya formadas.
En relación a la calidad del agua:

1. La turbiedad del agua de alimentación debe ser inferior a 10 ppm.

2. La dureza total del agua debe ser inferior a 35 ppm.

3. No debe contener aceites ni substancias corrosivas.

4. PH no deberá ser inferior a 7.

5. El condensado obtenido de vapor utilizado en diferentes dispositivos de intercambio energético, podrá ser utilizado como agua de alimentación de la caldera siempre que no esté contaminada con aceites o substancias corrosivas.

6. Cuando en una revisión interior se haya constatado que la capa de incrustaciones de espesor superior al 30% del grosor de las paredes de la caldera, medida en la sección de mayor transmisión de calor, no podrá ponerse en funcionamiento hasta que se proceda a su limpieza, desincrustación y revisión de las instalaciones ablandadoras, las que al ponerse en marcha garanticen la entrega de agua blanda.

En relación con el agua en la caldera y las purgas:

1. Toda caldera estará equipada con uno o más tubos de desagüe, comunicados con el punto más bajo de la caldera y destinados a las purgas y extracciones sistemáticas de lodos.
2. La descarga de los tubos de purga estará dispuesto en tal forma que no presente peligro de accidentes para el personal y sólo podrá vaciarse al alcantarillado a través de un estanque intermedio de retención o de purgas.
3. Este estanque de retención debe reunir las siguientes condiciones: a) Será fácilmente accesible para su inspección y la extracción de los lodos. b) Las tapas o puertas de inspección tendrán un ajuste tal que eviten escapes de vapor. c) El estanque estará provisto de un tubo de ventilación metálico, con salida al exterior de la sala. d) El diámetro del tubo de escape a la atmósfera debe ser mayor que el diámetro del tubo de purga. e) Llevará una válvula en la parte más baja que permita vaciar toda el agua purgada de la caldera, cuando sea necesario

13. Conclusiones
Un mal tratamiento y mantenimiento de la caldera tiene como consecuencia su mal funcionamiento y por ende los procesos industriales en los que esta inserta no funcionaran de la manera correcta, acarreando problemas como atrasos en la producción, los que pueden resultar muy costosos para la empresa.

La calidad del agua influye directamente sobre el rendimiento de la caldera y la seguridad.

El rendimiento de la caldera es la relación que existe entre el calor total entregado por el combustible al quemarse y el calor contenido en el vapor. Las incrustaciones producen una capa aislante que se adhieren a las superficies de calefacción de la caldera y que dificultan la transmisión del calor entregado por el combustible. Por esta razón los gases no transmiten todo su calor al agua, perdiéndose combustible y disminuyendo el rendimiento.

Las incrustaciones aíslan las superficies de calefacción del agua, provocando un calentamiento excesivo de éstas, las que pueden llegar a perder gran parte de su resistencia sufriendo deformaciones permanentes, roturas y explosiones.

Por otra parte, cuando a causa del trabajo propio de la caldera, la incrustación se rompe parcial o totalmente, pone en contacto repentino el agua a presión con la plancha recalentada y por lo tanto debilita, produciendo un aumento de presión interne tal, que la explosión. La acumulación de lodos en los tubos dificulta la transferencia de calor resultando el sobrecalentamiento de los mismos. La corrosión del metal de los tubos o la formación de óxidos puede ser debida a la alta concentración de productos químicos en el agua de la caldera, y la formación de espumas se debe, principalmente, a la presencia de sólidos en suspensión y de otras sustancias orgánicas.

Todo esto debe evitarse mediante el Tratamiento de Agua para las calderas, mediante métodos químicos, físicos o eléctricos, o una combinación de ellos, atacando los distintos elementos que causan problemas en el correcto funcionamiento de las calderas

                  TECNICAS ANALITICAS
Estimados Participantes
A continuación te entrego Las Técnicas Analíticas, que se emplean en los laboratorios, para el control de AGUAS DE CALDERAS Y AGUAS DE ALIMENTACION
Asi mismo te recomiendo:
-      Leer y revisar cada técnica para cada determinación.
-      Analiza cada técnica, y ten presente, en que se fundamenta cada una. Es importante estar claro en lo que se está haciendo no actuar a ciegas.
-      Es muy importante y de imperiosa necesidad manejar resultados fidedignos y confiables, ellos son los motores en la toma de decisiones.
-      Se debe ser ordenado al realizar las actividades en laboratorio, cuidadoso con el material y equipos que emplees. No debes derramar ni las muestras de aguas ni las soluciones o reactivos que emplees. Tratar al material de vidriería y equipos con cuidado, sin miedo pero respetuoso en el manejo de estos.
-     Ante cualquier duda No Actué, primero Pregunte.

                                                                Sulfitos
Generalidades
       Cuando  una muestra de agua acidificada, es titulada con una solución estándar de  Ioduro-Iodato libre, queda en libertad cuando el sulfito ha sido completamente oxidado, resultando la formación de un color azul en presencia de almidón, que es usado como indicador. Este método da una concentración mínima detectable de 2 mg/l de SO3.
Reactivos    
1.       Acido Sulfúrico   1:1
2.       Almidón indicador
Pueden usarse ambos, una solución de almidón o almidón en polvo. La solución de indicador de almidón se prepara pesando 5 g de almidón de papas o soluble.  Se coloca en un mortero agregándosele un poco de agua destilada caliente y se mezcla hasta formar una pasta, coloque la mezcla en un matraz volumétrico de 1 litro que contiene  agua en ebullición, agite y deje en reposo toda la noche.
Use la capa del líquido claro. Preserve esta solución añadiendo: 1,3 g de Acido Salicílico  mas---------- cloruro de cinc
3.       Solución estándar de Ioduro-Iodato, 0.0125 N.
Disuelva 0,4458 g. de Iodato de Potasio anhidro, KIO(patrón primario secado por varias horas a 120 °C), 4,35 g. de Ioduro de potasio KI, y 0,31 g. de bicarbonato de sodio Na HCO3  en agua destilada. Diluya a 1 litro.      1ml = 0,5 mg de SO3

Procedimiento
1.  La muestra debe ser fresca y que haya tenido el menor contacto posible con el aire. Enfrié la muestra por debajo de los 50°C. Esta muestra no debe filtrarse. Debes realizar el análisis, a la mayor brevedad, ya que el sulfito de sodio reacciona con el oxigeno que hay en el ambiente, lo cual distorsiona los resultados verdaderos del análisis. Debes mantener el recipiente donde tienes la muestra de agua a analizar siempre tapada
2.  En un erlenmeyer de 250 ml coloque 1 ml de Acido Sulfúrico 1:1, entonces mida una muestra de 50 ml en un cilindro graduado y transfiera a este erlenmeyer. Adicione 1ml de almidón indicador o 0,1 g de almidón soluble en polvo. Titule con la solución estándar de ioduro-Iodato hasta que una débil coloración azul permanente se desarrolle en la muestra, éste es el punto final a la titulación. De ser posible, realice la titulación contra un fondo blanco

Cálculos 
                                        A x N x 40000
                    mg/l SO3 =  --------------------------
                                       ml  de muestra 
Donde
A: mililitros de Ioduro-Iodato 0.0125N gastados en la titulación.
N: Normalidad del Ioduro-Iodado, en este caso es   0.0125N.
Ml de Muestra: El volumen de muestra de agua tomada para realizar el análisis. En nuestro caso en particular es 50ml.

A continuación cálculos directos, para volúmenes fijos de muestra a analizar, es decir dependiendo del volumen de muestra de agua que tomes para analizar, lo que tienes que hacer es multiplicar el volumen que gasta de sulfito en la titulación por el factor correspondiente al volumen de muestra analizado, sin necesidad de emplear la fórmula de cálculo, descrita anteriormente.

mg/l  SO3Na2  = mg/l SO3 = 1,57 ó directamente para muestra de 100 ml.

mg/l SO3  = ml  gastados de solución Ioduro-Iodato 0.0125 N x 10  para muestra de 50 ml

mg/l SO2  = ml  gastados x 10  para muestra de 25 ml

Dureza total en aguas
Generalidades:
El acido etilendiaminotetracetico y sus sales sódicas (abreviado EDTA), forma un complejo quelato soluble con los cationes de ciertos metales, cuando es adicionado a una solución que los contenga.
Si adicionamos una pequeña cantidad de indicador, tal como el negro de eriocromo T a un solución acuosa que contenga los iones: Calcio y magnesio de un pH 10.0, la solución se tornara rosada, que al titular con la solución EDTA, los iones calcio y magnesio formaran un complejo, lo cual hará que la solución se torne o cambie de color de rosado a azul, el cual es el punto final de cada titulación.
 El método es de titulación con sol. Titulada de E.D.T.A., sal disodica de acido Etilendiamino tetraacetico.
Para muestra de dureza normal es suficiente tomar 25 o 50 mls., para muestras poco duras, de 100 hasta 1000 mls. Para muestras con muy alta dureza hay que hacer las diluciones correspondientes con agua destilada y dureza cero.
Dureza total es la dureza debida a las sales solubles de calcio y magnesio.
Materiales:
-       Fiolas de 250 mls.
-       Pipetas de transferir de 50 mls.
-       Pipetas de transferir de 25 mls.
-       Buretas automáticas de 10 mls.

Reactivos:
Solución titulante E.D.T.A 0,01 M.
Se pesa exactamente 3.723 grs de Etilendiamino-tetracetato desodico dehydratado (E.D.T.A) se disuelve en agua destilada y se diluye al litro.
Solución Buffer:
Se disuelven 67,5 grs de Cloruro de Amoniaco (CLNH4) en 570 mls de Amoniaco (NH3) y se lleva al litro con agua destilada.
Inhibidor.
Se pesa 165,8 grs de Cianuro de Potasio (KCN) se disuelve en agua y se lleva al litro con agua destilada.
PRECAUCIÓN: El KCN es extremadamente venenoso.
Indicador de Dureza:
Se mezcla 0,5 grs de Eriocromo negro con 4,5 grs de Hidroxilamina Hidroclórica. Se disuelve la mezcla en 100 mls de alcohol etílico o isopropilico del 95%. Este indicador debe protegerse de la luz.
Procedimiento:
a)    Se toman 50 mls con pipeta de transferir de 50 mls y se pasan a fiola de 250 mls.
b)    Se adicionan 2 mls de solución Buffer, 2 mls del inhibidor  y unas gotas (2-3) del indicador.
c)    Se titula con E.D.T.A., hasta el cambio de color de rosado a azul; cuidando que el tiempo de la titulación no dure mas allá de 5min, una vez que agrego la solución Buffer.
Cálculos y expresión del dato:
Se calcula la dureza total con la fórmula:
      T: A x B x 1000
                M
Donde:
A= volumen de E.D.T.A en mls gastados en la titulación.
B= mgrs de CaCO3 equivalentes a 1 ml de la solución E.D.T.A en el caso de la solución de E.D.T.A 0,01 M;
B= 1
El dato se expresa en p.p.m de Carbonato de Calcio (CaCO3).
Observación: el indicador elimina la interferencia de los siguientes iones: aluminio, cobalto, hierro, cobre, níquel. Se adiciona cuando se requiere la dureza debida a las teles indicados anteriormente.
Cuando se toma 25 ml de muestra de agua para analizar, la dureza total viene expresada de la siguiente manera:

Dureza total (ppm caco3)= V (edta gastados) x 40.
Para las muestras que te consigno te recomiendo que tomes 25ml de muestras de aguas.
                             Dureza Cálcica, Dureza magnésica en aguas
La dureza total por definición es la suma de la Dureza Cálcica mas la Dureza Magnésica, de allí que conociendo los valores de la Dureza total y la dureza cálcica, por diferencia se determina la dureza magnésica. A continuación procedimiento para determinar la DUREZA CALCICA.
Dureza Total= Dureza Cálcica + Dureza Magnésica.
Determinación de Dureza Cálcica.
Reactivos:
1-    Hidróxido de Potasio, sol 8 N (KOH)
Se disuelven 449 grs de Hidróxido de Potasio puro en agua destilada y se lleva a un litro.
2-    Indicador Eriocromo negro:
Se mezclan 0,2 grs de Eriocromo negro y 100 grs de Cloruro de Sodio puro (NAC1), los dos firmemente  pulverizados. El punto de viraje es el cambio de rojo a violeta.

3-    Solución titulante E.D.T.A. 0,01 M.:
Ver preparación en determinación de dureza total.

Aparatos y equipos:

-       Pipeta de transferir de 10 mls.
-       Pipeta de transferir de 20 mls.
-       Pipeta de transferir de 50 mls.
-       Bureta automática de 10 mls.
-       Fiolas Erlenmeyers.
Procedimiento:
Se mide exactamente con pipeta de transferir la muestra en cantidad dependiente de su contenido en Calcio y se transfiere a Erlenmeyers de 250 mls, se diluye con agua destilada excenta de sales de Calcio o Magnesio hasta 50 o 100 mls aproximadamente.
Se adicionan unas gotas de sol de KOH, de manera de llegar a pH 12 – 13 y se agita.
Se agregan unas gotas de indicador y agitando continuamente, se titula con E.D.T.A hasta cambio de color a violeta. Se hace la lectura de los mls gastados.
NOTA: Se toman inicialmente el pH.
Cálculos:
La dureza cálcica se calcula con la formula:
D Ca= T x 1 x 1000
                  M

Donde:
D Ca= dureza cálcica.
T = cantidad de E.D.T.A en mls gastados en la titulación.
M = cantidad de muestra tomada en mls.
El dato se expresa en p.p.m de carbonato de calcio (CaCo3).
La dureza magnésica se calcula con la formula:
D Mg = Dt – Dca
Donde:
 D Mg = Dureza magnesiaca.
Dt  = Dureza total.
D Ca = Dureza Cálcica.
Alcalinidad en aguas

Se determina por doble titulación con Acido Sulfúrico titulado, usando sucesivamente 2 indicadores: FENOLFTALEÍNA, que sirven cuando quedan neutralizados los hidróxidos y la mitad de los carbonatos Y ANARANJADO DE METILO, que sirve cuando quedan neutralizados los hidróxidos carbonatos, bicarbonatos.     
La Alcalinidad total indica presencia de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos.
En las aguas naturales, que no han sufrido ningún tratamiento, la Alcalinidad es debida generalmente a bicarbonatos.
La Alcalinidad  cáustica corresponde a la Alcalinidad debida a los hidróxidos.
La Alcalinidad bicarbonática corresponde a la Alcalinidad debida a los bicarbonatos solubles.
La Alcalinidad carbonatica corresponde a la Alcalinidad debida a los carbonatos solubles.

Reactivos:

1-    Acido sulfúrico 0,02 N ( 1/50 N )
Se disuelve una ampolla de ácido sulfúrico 1 N, en agua destilada y se lleva a 1 litro.
Se toman 20 mls de esta solución y se lleva a 1 litro.

2-    Indicador Fenolftaleína.
Se disuelve 5 grs de Fenolftaleína en 1 litro de alcohol al 50%. Se neutraliza con hidróxido de Sodio 0,02 N. se usa con cuentagotas. El punto de viraje es  de rosado a incoloro (solución neutra).

3-    Indicador Anaranjados de metilo.
Se disuelven 0,5 grs de Anaranjados de metilo en 1 litro de agua destilada.
Se usa cuentagotas. El  punto de viraje es de amarillo a anaranjado.

Aparatos y Equipos: 

-       Fiolas Erlenmeyers de 250 mls.
-       Pipetas de transferir de 25 mls.
-       Pipetas de transferir de 50mls.
-       Pipetas de transferir de 100 mls.
-       Bureta automática de 10 mls.

Procedimientos:

1-    Se toman 25, 50. o 100 mls de muestra filtrada según cantidad de Alcalinidad, midiendo con pipeta de transferir y se pasan a fiola Erlenmeyers de 250 mls.
2-    Se adicionan 5 – 6 gotas de sol Fenolftaleína y si aparece una coloración rosada, se titula con el acido sulfúrico 0,02 N hasta viraje (incoloro) y se lee la cantidad gastada.
Sea T1 esta lectura, en mls. En el caso que la muestra sea incolora T1= 0
3-    Se adiciona a la misma muestra  2 -3 gotas anaranjado de metileno y si aparece una coloración amarilla, se titula con el mismo acido siguiendo después de T1, sin poner antes en 0 la bureta hasta viraje a color anaranjado muy leve y se lee la cantidad gastadas en ambas titulaciones.
Sea T2 esta lectura. En el caso que la muestra al añadir el indicador, se presente ya anaranjado T2 = 0.

El dato se expresa en p.p.m de Carbonato de Calcio (CaCO3).  

Las Alcalinidades cáusticas (OH), debida a los hidróxidos. Bibicarbonática debido a los bicarbonatos y Carbonaticas, debido a los carbonatos, se calculan con la tabla siguiente:


OH
CO3
HCO3
F = 0
0
0
T
F ≤ ½ T
0
2 F
T – 2 F
F = ½ T
0
2 F
0
F≥ ½ T
2 F- T
2 ( T-F)
0
F = T
T
0
0

Donde:
F=        Alcalinidad Fenolftaleinica.
T=        Alcalinidad total.
OH=     Alcalinidad Cáustica.
CO3=   Alcalinidad Carbonatica.
HCO3 =Alcalinidad Bicarbonatica.
Los datos se expresan en p.p.m de Carbonato de Calcio (CaCO3).


Cálculos:

La Alcalinidad Fenolftaleinica se calcula con la formula:

F= V gastadox 0,02 x50000
                M

Donde:
F= Alcalinidad Fenolftaleinica.
V= Volumen gastado de Acido Sulfurico 0.02N, con el indicador Fenolftaleína.
(Párrafo 2 del procedimiento)

M= cantidad en mls de la muestra tomada.

El dato se expresa en p.p.m de Carbonato de Calcio (CaCO3).

La Alcalinidad total se calcula con la siguiente fórmula:

T = T2 x 0,02 x 50000
                M
Donde:
T= Alcalinidad Fenolftaleinica
T1= Titulo de mls con indicador Fenolftaleinica primero y anaranjado de metilo luego (párrafo 3 del procedimiento)
M = Cantidad en mls de la muestra.


Para las muestras que te consigno, te recomiendo que agarres 25ml para la muestra de Alimentación y 10ml para aguas de Calderas

                                    Determinación de Cloruros en Aguas
Generalidades
            El método que se emplea está basado en la titulación de cloruros con una solución valorada de nitrato de plata, usando cromato de potasio como indicador. Tan pronto como el cloruro ha sido completamente precipitado, como cloruro de plata, la adición posterior de nitrato producirá una coloración rojiza debido a la formación de cromato de plata. La aparición de esta coloración rojiza se tomara como punto final de la titulación.
El método es de Titulación con solución de Nitrato de Plata en presencia de Cromato de Potasio como indicador.
            El punto final de la titulación lo da el viraje del indicador al color rojizo ladrillo, debido a la formación de Cromato de Plata, después de la completa formación de Cloruro de Plata.
            La solución a titular debe tener pH = 7 – 10,  en caso de  contrario, se hacen a los ajustes del caso con soluciones diluidas de soda cáustica.
            Materiales a Emplear
-          Pipetas de transferir de 25 ml
-          Pipetas de transferir de 50 ml
-          Pipetas de transferir de 100 ml
-          Bureta automática de 10 ml
-          Frascos Erlenmeyer de 250 ml
Reactivos:
Nitrato de Plata 0.0141 N
a.    Se disuelven 2,397g  de Nitrato de Plata en agua destilada libre de cloruros, en matraz aforado de 1000 ml  y  se lleva a volumen. Se guarda en frasco ámbar.
b.    Se diluye en matraz aforado de 100 ml  1 ampolla de Nitrato de Plata 0,1 N  llevando a volumen con agua destilada.
Se miden exactamente 141 ml  de esta solución y se transfieren a otro matraz aforado de 1000 ml  y se lleva a volumen.
Solución Estándar de Cloruro de Sodio 0,141 N
             Se pesan 0,82411 de Cloruro de Sodio (NaCl) secado previamente a 140°C, y se disuelven en matraz aforado de 1000 ml con agua libre de cloruros y se lleva a volumen.
            1 ml. de solución  de AgNO3 0,0141 N es equivalente a 0,5 mg de NaCI
Indicador de Cromato de Potasio:
            Se disuelven 50 g de Cromato de Potasio en 250 ml de agua. Se agrega gota a gota solución de AgNO3 hasta viraje, se deja en reposo por 12 horas y se filtra pasando el filtrado al matraz aforado de 1000 ml,  se enrasa.
            Nota: El viraje debe ser un rojizo persistente con precipitado rojo.
Procedimiento:
a.       Se miden exactamente 25 – 50 o 100 ml de muestra según la cantidad de cloruros con pipeta de transferir, y se vierten en fiola erlenmeyer de 250 ml y se neutraliza completamente con H2SO4 0.02 N con indicador de anaranjado de metilo. Puede servir la misma muestra donde se determinó la alcalinidad total.
b.       Se adiciona 1 ml de indicador, Cromato de Potasio, se titula gota a gota y se agita continuamente con la solución del Nitrato de Plata, hasta que aparezca la coloración rojiza permanente
c.       Se hace la lectura y se resta 0,2 ml. por cada 50 ml  de muestra, que es la cantidad necesaria de Nitrato de Plata 0,0141 N. para producir el viraje en 50 ml. de agua exenta de Cloruros.
Cálculos:
a.       La cantidad de cloro se calcula con la formula:

                        t x 0,0141 x 35450
            Cl = -------------------------------------
                                    M
            Donde:
                        Cl = Cantidad de Cloruro, expresada como p p m.
                        t = Cantidad gastada en la titulación y corregida según el párrafo c, en ml.
                        M = Cantidad de la muestra de agua, analizada, en ml.
La cantidad de Cloruro para 100 ml. de muestra = T x 5
La cantidad de Cloruro para 50 ml. de muestra = T x 10
La cantidad de Cloruro para 25 ml. de muestra = T x 20

El dato se expresa en ppm de Cloruro de sodio.
b.      La cantidad de NaCl correspondiente, se obtiene con la formula:
NaCl = Cl x 1,65
            Donde:
                        Cl = Cantidad de ion cloruro calculado con la formula.
                        NaCI = Cantidad de cloruro de sodio en ppm.

La cantidad de NaCI para 100 ml = V X 8, 25
La cantidad de NaCI para 50 ml = V X 16, 5
La cantidad de NaCI para 25 ml = V X 33

Para las muestras que se te consignaran te recomiendo que midas 25 ml de muestras, tanto del agua de alimentación como del agua de Calderas.

                                                               PH
Procedimiento:

a-    Se aprieta y se deja permanentemente la tecla “Manual”
b-    Se pone la muestra en un bearkers y se pone en el aparato sumergiendo las puntas de los electrodos.
c-    Se hace la corrección de la temperatura si la muestra tiene una temperatura distinta a la del ambiente con el botón temp. °C ajustándolo a la temperatura de la muestra.
d-    Se aprieta la tecla “Read” para la lectura dejando estabilizar la aguja del dial.
e-    Se lee el valor en la escala del pH.
f-     Se aprieta la tecla de “Standy”, se quita la muestra, se lavan los electrodos con agua destilada y se pone un beaker con agua sumergiendo las puntas de los electrodos.
 Observaciones:
a-    Se chequea cada día el pH metro con un “Estándar”  o soluciones Buffer conocido, ajustando el aparato con el botón “Stándardize”.
b-    El electrodo a calomel se mantiene lleno de una solución saturada de KCL.

SILICE

a-    Medir muestras de 5 mls en c/u de las celdas del comparador.
b-    En la celda de la derecha agregar 1 mls de solución 281 y agitar.
c-    Agregar 2 mls de solución 282 a cada celda y agitar. Esperar 2 minutos.
d-     Agregar 2 mls de solución 283 a cada celda y agitar. Esperar 5 minutos.
e-    Introducir las celdas en el comparador u agitar el disco N° 361 –D hasta que el color de la muestra coincida con la del disco.
f-     Tomar la lectura dada por el disco la cual viene expresada en p.p.m de sílice (Si02).

                                                 SOLIDOS TOTALES EN AGUA
    Equipo:       Puente conductividad
                      Modelo RC 16B2
                      Contraste celda  .1
    Operaciones:
1.       Se conecta el aparato a los contactos 1 y 2
2.       Se enchufa el aparato a la toma de corriente y se pone la tierra.
3.       Se sumerge la celda, lavada con agua destilada en un vaso con la muestra.
4.       Se pasa en ON el swich de encendido y se deja calentar por 1 minuto.
5.       Se gira el botón “Sensitivity” al mínimo.
6.       Se pone el botón del “Multiplicador” en la escala conductancia (color verde).
7.       Se gira el dial, por medo del “dial control”, lentamente hasta encontrar la posición del equilibrio.
     Esta posición es aquella en que la apertura oscura del “ojo” es la máxima.
    Si no se encuentra se pone el botón del “Multiplicador” en la posición siguiente y así sucesivamente hasta encontrar el punto de equilibrio.
8.       Se gira el botón “Sensitivity” hasta encontrar de nuevo la posición de equilibrio.
Cálculos:
1.       Se hace la lectura en la escala (color verde) de las conductancias y se multiplica por el número indicado por el “Multiplicador” conductancia medida.
2.       Se multiplica la conductancia medida por la constante de la celda “Conductividad o conductancia especificada”.
3.       Se lee en la tabla las cantidades sólidos totales disueltos en p p m, en correspondencia de las respectivas conductividades.
TURBIDEZ EN EL AGUA

(MÉTODO CON EL TURBIDIMETRO DE JACKSON)
El turbidimetro de Jackson consiste en un tubo de vidrio graduado y una vela standar sostenida en posición vertical que la línea central coincida con la línea central de la vela. Un resorte mantiene la parte superior ajustada firmemente contra el tope del soporte, y la mas posterior, estaría exactamente 7,6 cms (3 pulgadas) por debajo del fondo del tubo de vidrio.
El aparato tiene dos tubos: uno de 25 cms en graduación de 1 mm, y una escala de 100-500 p.p.m de turbidez. De acuerdo con la turbidez se usara uno u otro tubo y cuando la turbidez está por debajo de 35 ppm se reportara así: 35 p.p.m.

El tipo de vela usado es hecho de cera de abeja y aceite de ballena y una de manera tal, que cuando está ardiendo lo hace dentro de los límites de consumo de 114 a 126 gramos por hora (7,39 a 8,16 gramos por hora).

Procedimiento:

Coloque el aparato en posición de uso y cerciórese de que el tubo de vidrio está limpio tanto por dentro como por fuera y la parte inferior este seca por fuera. Prepare la vela sacándole la mecha con los dedos, cosa que se logra fácilmente y vea que quede bien ajustada contra el tope del soporte.

Cuando esté listo para realizar una prueba, encienda la vela (pero no la tenga encendida más que unos minutos) y vierta la muestra turbia dentro del tubo graduado hasta que la imagen de la llama haya desaparecido a la vista. A este fin, la solución será vertida muy lentamente y la observación será hecha en oscuro o con una tela negra la cabeza.

Justamente después de que la imagen ha desaparecido, saque el tubo graduado de la caja y lea la profundidad del líquido en ppm de turbidez. Se tomara un cilindro graduado de 500 mls una muestra de 500 mls.
Nota: Este análisis no se realiza ni al agua de alimentación ni a las calderas, solo te lo entrego como una herramienta, y solo pudiera emplearse en muestras muy turbias, eso solo se da en casos excepcionales, y es indicativo que la muestra de aguas que se emplea deben aplicarle o  mejorarle su proceso de clarificación.En nuestra practica que realizaremos la misma no se determinara.

GLOSARIO

Las definiciones en esta sección se refieren solamente a
las cuestiones sobre calefacción en este catálogo. No se
definen los términos para todos los usos, y se ha hecho
de esta manera en aras de la claridad y del espacio.

Agua de reposición – También llamada agua de relleno.
Agua corriente agregada al sistema para sustituir
pérdidas normales o anormales de agua.
AI – Acero inoxidable
Arrastre – Esta acción indica cuando el vapor que sale de
la caldera arrastra cantidades grandes de agua con él.
Si el sistema tiene un alimentador automático de agua,
los síntomas pueden ser insuficiente calor, golpe de
ariete y desbordamiento. Generalmente es causado por
un alto nivel del agua en la caldera y en las tuberías
cercanas a ella.
Bomba de alimentación de la caldera – Bomba gobernada
por un control que supervisa el nivel de agua real de la
caldera y agrega agua solamente cuando se necesita.
El control de la bomba se monta en la caldera.
Bomba de condensados – Bomba controlada por un
interruptor montado en el tanque recibidor. Cuando este
tanque se llena, agrega agua a la caldera, lo mismo si
ésta la necesita o no.
BSPT – British Standard Pipe Taper – Estándar británico
para roscas de tuberías
BTU – British Thermal Unit - Unidad térmica británica.
Cantidad de calor requerido para elevar la temperatura
de 1 libra de agua, 1 grado Fahrenheit. Es una definición
aproximada, pero suficientemente exacta para los
efectos de este catálogo.
Caballo de fuerza de potencia de caldera – Potencia
necesaria para convertir 34,5 libras de agua por hora a
212°F (100°C), en vapor a 212°F (100°C). Equivale a un
calor cedido de 33,475 BTU/hora, que es
aproximadamente igual a 140 pies cuadrados de
radiación de vapor (EDR).
Cabeza – Unidad de presión expresada generalmente
como la altura de una columna de agua, por ejemplo,
pulgadas, pies o milipulgadas.
Caldera – Recipiente cerrado que genera vapor al recibir
energía del fuego o electricidad.
Caldera de tubos de fuego – Caldera donde el agua está
en el exterior de los tubos, por dentro de los cuales
circula el fuego.
Calderas de tubos de agua – En este tipo de caldera el
agua circula a través de un haz de tubos, al cual se le
aplica el calor externamente.
Calentador de agua – Recipiente cerrado que calienta
agua al recibir energía del fuego o electricidad.
Calor – Forma de energía en la que pueden ser
transformadas otras formas de energía. El calor fluye
siempre, desde un cuerpo, a otro con temperatura más
baja. Ver también calor latente, calor sensible, calor
específico, calor total y calor del líquido.
Calor del líquido – Calor (expresado en BTU), contenido
en un líquido debido a su temperatura. El calor de un
líquido es cero a 32°F (0°C), y aumenta 1 BTU
aproximadamente por cada incremento de 1°F
(0.556°C).
Calor latente de evaporación – Calor necesario para
transformar en vapor 1 libra de agua, sin elevar su
temperatura. En números redondos, igual a 960 BTU por
libra de agua.
Calor sensible – Calor que solamente aumenta la
temperatura de los cuerpos, en oposición al calor
latente.
Capacidad de prueba – Capacidad que se comprueba
experimentalmente (Pilot Duty)
pies3/m – pies cúbicos por metro - (CFM)
Condensado – Agua en que se convierte el vapor cuando
se enfría, por ejemplo, en los radiadores. La capacidad
de trampas, bombas, etc., a veces se expresa como
libras de condensado por hora. Una libra de condensado
por hora es igual, aproximadamente, a 4 pies cuadrados
de superficie de calefacción de vapor (240 BTU por
hora, por pie cuadrado).
Control integrado – Control tipo flotador que se atornilla
directamente a la caldera, tal como los controles de bajo
nivel de agua de la serie 69.
Corona – Parte superior de la cámara de combustión de
una caldera o calentador de agua.
Diferencial máximo – Un control con esa denominación
tiene una mayor distancia entre el punto donde se
conecta la bomba y el punto donde se apaga el
quemador.
Dirt Pocket - Válvulas que se anuncian en el mercado de
reposición como poseedoras de una cámara donde se
acumulan los sedimentos, y que harían innecesaria la
purga, aunque esto último es falso.
DPDP – Doble polo-doble tiro (interruptor)
DPST – Doble polo-simple tiro (interruptor)
EDR – Equivalente Direct Radiation. Radiación directa
equivalente. Área de calefacción que emitirá 240 BTU
por hora cuando esté llena de un líquido a 215°F y esté
rodeada por aire a 70°F (21°C). No tiene,
necesariamente, relación directa con el área superficial
real.
EPDM - Ethylen Propylen Dien Monomer - Elastómero,
hule sintético.
Espuma – Condición que ocurre cuando una sustancia
orgánica, generalmente aceite, flota en la superficie del
agua en una caldera. Cuando se enciende la caldera, se
forma una capa de espuma en la superficie del agua.
Generalmente esto se observa en el vidrio de nivel como
oscilaciones amplias en el nivel del agua.
Feet - pie = 0.305 m
FPM - Feet Per Minute - pies/min o ppm
Freeze Up – Congelación. Se refiere a una estructura que
ha perdido el sistema de calefacción y donde el agua se
ha congelado en las tuberías.
Fuego por falta de agua – Fuego que se produce cuando
hay tan poca agua en la caldera que no se puede
absorber el calor de la combustión. Da lugar a grietas en
el hierro y a la fundición de los tubos de fuego.
 - Galón - 1 G = 3,79 L (litros)
GPM - Galones por minuto = 3.79 L/min
Grado Celcius - °C
Grado Fahrenheit - °F - 1°F = 0.556 °C
Haz de tubos – Tubo formado por un haz apretado de
otros tubos, a fin de presentar un área superficial grande
en un espacio pequeño.
Horno – Sección de una caldera en la que ocurre la
combustión. A veces se llama así a la unidad completa
de calentamiento en un sistema de calefacción de aire.
Lacquer – Barniz de laca
Vidrio de nivel – Dispositivo que permite ver a través de
un tubo de vidrio el nivel del agua de una caldera. Por
código, todas las calderas deben tener uno
IP – Estándar australiano sobre resistencia al polvo,
líquidos e impactos, de equipos eléctricos.
L/min - litros por minuto
lib/p2 - libras por pulgada cuadrada
LQHU - Less Quick Hook-Up” - sin acoplamiento para
montaje rápido
LWCO, Low Water Cut-Off - control de bajo nivel de agua
Medio de calefacción – Sustancia tal como agua, vapor o
aire, usada para transmitir el calor de la caldera, desde
horno u otra fuente de calor, a las unidades de
calefacción en las cuales se disipa el calor.
NC - Normaly Closed - normalmente cerrado
Nivel de agua mínimo seguro – También conocido como
nivel de operación mínimo seguro. Es el nivel mínimo de
agua al que funcionará el quemador de una caldera. Por
debajo de ese nivel, el quemador debe estar apagado.
NO - Normaly Open - normalmente abierto
NPT – National Pipe Thread - Estándar norteamericano
de roscas.
p/min - pies por minuto
p3/min - pies cúbicos por minuto
Pilot Duty - Capacidad determinada experimentalmente
Presión – Fuerza por unidad de superficie, tal como libra
por pulgada cuadrada.
Presión absoluta – Presión real sobre cero, o presión
atmosférica añadida a la presión del medidor. Se
expresa como presión unitaria, tal como libras por
unidad de área.
Presión atmosférica – Peso de una columna de aire, de
una pulgada cuadrada de sección transversal, que va
desde la tierra hasta las capas superiores de la
atmósfera. Este aire ejerce una presión de 14,7 libras
por pulgada cuadrada a nivel del mar, donde el agua
hierve a 212°F (100°C). A mayor altura, menor presión
atmosférica y, correspondientemente, más bajas
temperaturas en las calderas.
PSIG - Pounds per Square Inch Gauge - - libras por
pulgada cuadrada - 1 PSIG = 6.890 Pa (pascal)
Radiador – Unidad de calefacción visible, situada dentro
de local a ser calentado. El radiador transfiere calor por
radiación a los “que puede ver”, y por conducción al aire
circundante, que circula por convección natural.
Reset - reposición, puesta a cero
Reset manual – Control que necesita que alguien apriete
su botón, antes de permitir que el quemador vuelva a
encenderse, después de una condición de bajo nivel de
agua.
Retorno húmedo (vapor) – Aquella parte del retorno
principal, que regresa de un sistema de calefacción, con
agua de la condensación.
Simmer – Estado en que la caldera esta caliente y lista
para producir vapor, pero se mantiene en espera,
ligeramente antes de producir burbujas.
Sistema de calefacción a vapor – Sistema de calefacción
de dos tuberías que funciona a presión por encima o
cercana a la atmosférica, y a cuya caldera o recibidor
regresa el condensado por gravedad.
Sistema de calefacción al vacío (vapor) – Sistema de
calefacción de una o dos tuberías, equipado con los
accesorios necesarios para permitir que la presión en el
sistema descienda por debajo de la atmosférica.
Sistema de calefacción de agua caliente – Sistema de
calefacción en el cual se utiliza el agua como medio por
el cual se lleva el calor, a través de las tuberías, desde la
caldera a las unidades de calefacción.
Sistema de dos tuberías (vapor o agua) – Sistema de
calefacción en el cual una tubería se utiliza para enviar
el medio de calefacción y la otra para su regreso. La
característica esencial de un sistema de dos tuberías es
que cada unidad de calefacción recibe y envía de
regreso directamente el medio de calefacción, que no
circula antes ni después por otras unidades de
calefacción.
Skim – Eliminación de sustancias que flotan en el agua –
Procedimiento para limpiar la superficie del agua en una
caldera. Este procedimiento se debe realizar durante la
instalación de calderas nuevas, y cuando hace espuma.
Sobrecalentamiento – Situación bajo la cual el quemador
no se apaga, y que puede deberse a variadas razones.
La presión del sistema aumenta y la válvula de alivio se
abre.
SPDT Simple polo-doble tiro (interruptor)
SPST Simple polo-doble tiro (interruptor)
Superficie de calefacción – Área superficial que divide la
cámara de combustión de la cámara donde está el agua
o vapor. Transmite el calor de los gases de combustión al
agua (o vapor).
Trampa de vapor – Dispositivo para permitir el paso del
condensado y del aire y evitar el paso del vapor.
Tri-cock - Característica de los vidrios de nivel
Tuberías principales – Tuberías a través de las cuales
fluye el medio de calefacción desde la caldera o
calentador hasta las unidades de calefacción.
Unidad de calor – En el sistema pie-libra-segundo, la
unidad de calor es el BTU. En el Sistema Internacional
de Unidades, es el joule (1 BTU = 1.060 J).
Valvula, de seguridad o descarga – Dispositivo
para evitar presión excesiva en una caldera. Debe ser
fijada a 15 psi en calderas de presión baja, y a la
máxima presión de operación en calderas de alta
presión, o menor, en calderas que no van a ser
operadas a su presión máxima.
Válvula de purga – También denominada válvula de
escape. Válvula que permite que un control de la
caldera sea limpiado, y comprobadas sus funciones.
Válvula de venteo – Dispositivo que permite que el aire
sea forzado hacia afuera de una unidad de calefacción
o tubería, y que está cerrada al agua y vapor.
Válvula piloto – Válvula pequeña que se utiliza para
controlar una válvula grande.
Válvula reductora de presión – Dispositivo para reducir la
presión de un gas o de un líquido.
Vapor – Agua en fase gaseosa. El vapor formado cuando
el agua se ha calentado hasta el punto de ebullición
correspondiente a la presión a que está sometida. Ver
también vapor seco saturado, vapor saturado y vapor
sobrecalentado.
Vapor de presión baja – Según lo definido por ASME, el
vapor de presión baja es 15 PSIG (103.000 Pa) o
menos.
Vapor seco saturado – Vapor saturado que no contiene
agua en suspensión.
Vaporización – Conversión rápida de agua a vapor, a
temperatura alta y presión reducida, de modo que la
temperatura del agua esté por encima del punto de
ebullición a dicha presión. Por ejemplo: si el condensado
caliente es descargado por una trampa en un retorno a
baja presión o hacia la atmósfera, un porcentaje del
agua será transformada inmediatamente en vapor.
También se le llama re-evaporación.
VCA - Voltaje de corriente alterna
VCD - Voltaje de corriente directa (contínua)