Unidad 5 Tratamiento de aguas

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Unidad N°5 
TRATAMIENTO DE AGUAS 
 
Autores: Lino Iribarren 
 Victor D. Cristina 
Modificado y ampliado por M.R. ALONSO (2021) 
 
 
 
 
Haedo 
 2
INDICE 
 
1 EL AGUA Y SUS CARACTERÍSTICAS ........................................................................... 3 
2 GRADO DE DUREZA .......................................................................................................... 4 
3. LOS PROBLEMAS CREADOS POR EL AGUA EN LOS GENERADORES DE 
VAPOR ...................................................................................................................................... 8 
3.1 INCRUSTACIONES ....................................................................................................... 8 
3.2 ARRASTRES .................................................................................................................. 10 
3.3 CORROSIÓN .................................................................................................................. 11 
3.3.1 CORROSIÓN POR ANHÍDRIDO CARBÓNICO ........................................ 14 
3.3.2 CORROSIÓN POR EL VAPOR .................................................................... 15 
3.3.3 CORROSIÓN POR TENSIÓN ....................................................................... 16 
3.3.4 CORROSIÓN GALVÁNICA ............................................................................ 16 
4. ATAQUE POR HIDRÓGENO.............................................................................................. 16 
5 SÍLICE ................................................................................................................................. 17 
6 DISPOSITIVOS CORECTIVOS ...................................................................................... 17 
6.1 SECCIÓN PREOPERACIONAL ................................................................................. 18 
6.1.1 CLARIFICACIÓN .............................................................................................. 19 
6.1.2 ABLANDAMIENTO .............................................................................................. 22 
6.1.3 DESMINERALIZADO ......................................................................................... 27 
6.1.4 OSMOSIS ............................................................................................................ 30 
 6.1.5 ELECTRODIÁLISIS……………………………………………………………………………………………….32 
6.2 SECCIÓN OPERACIONAL ........................................................................................ 33 
6.2.1 DESOXIGENACIÓN ......................................................................................... 33 
6.2.2 CONTROL DE pH ........................................................................................... 38 
6.2.3 PURGA CONTINUA ......................................................................................... 39 
6.2.4 CONTROL OPERACIONAL DEL CICLO .................................................. 41 
7. VALORES RECOMENDADOS.............................................................................................. 43 
8. CONSERVACIÓN DE LA CALDERA FUERA DE SERVICIO ................................ 47 
9. LIMPIEZA INTERNA ........................................................................................................ 49 
9.1 HERVIDO ....................................................................................................................... 50 
9.2 LIMPIEZA ÁCIDA ..................................................................................................... 51 
10. SOPLADO ............................................................................................................................... 53 
ANEXO: PROBLEMAS PROVENIENTES DE LAS IMPUREZAS QUE CONTIENE EL 
AGUA, EN LOS GENERAVORES DE VAPOR ............................................................ 55 
 3
 
Introducción 
 En la explotación de los generadores de vapor, tiene gran 
importancia la calidad del agua con que se alimentan éstos, como 
el combustible que se quema, y la eficiencia de la combustión. 
Podemos afirmar hoy en día que, los problemas en la explotación 
de los generadores de vapor, provienen sustancia1mente del 
tratamiento del agua. 
 
La experiencia demuestra que el calentamiento y vaporización se 
realiza con una serie de dificultades, como ser la formación de 
depósitos sobre superficies de los tubos y arrastre de materiales 
sólidos por el vapor. 
Pero los derivados de la corrosión, son más difíciles de resolver y constituyen uno de los 
problemas más graves que se presentan en la mayoría de los generadores de vapor. 
 
Las características que deben exigirse en el agua de 
alimentación, dependen de la presión de trabajo y de la 
intensidad del calor absorbido. El agua de alimentación perfecta 
es difícil de obtener, y resulta bastante onerosa, por lo que 
para cada condición de trabajo hay que acondicionar el agua de 
manera que tienda a las condiciones más rentables en la 
operación. De esto surge la complejidad del problema y la 
inevitable necesidad de una alta especialización para afrontar 
con absoluto conocimiento, con reales posibilidades de éxito. 
 
1 EL AGUA Y SUS CARACTERÍSTICAS 
La naturaleza química del agua depende del origen de las mismas, 
y de las capas o lechos que ella atraviesa. 
El agua de superficie (ríos y lagos), está saturada de oxígeno como 
el agua de lluvia, y tiene por lo general bajo porcentaje de CO2. 
Las impurezas gruesas, coloidales y mo1eculares dependen de las 
condiciones antes enumeradas. 
Las aguas de pozo por las circunstancias que deben pasar por napas 
filtrantes, contienen mayores impurezas moleculares que las aguas 
de superficie. Por lo general están libres de gases. 
 4
 
Las posibles impurezas en el agua se dividen: 
 
IMPUREZAS TRATAMIENTO 
GRUESAS 
 
Materias flotantes 
 
Filtración y clarificación 
Materias suspensión 
Materias que precipitan 
 
ORGANICAS 
Aceite 
Tratamiento químico 
 
Grasas 
Azúcar 
MOLECULAR 
Bicarbonatos (C03H)2 Ca 
Tratamiento químico 
Intercambio Iónico 
Desmineralización 
Osmosis 
 
Sulfatos (SO4)Mg 
Cloruros (Cl)2Ca 
Nitratos (N03)Fe 
 (N03)Al 
 
GASES 
Oxígeno (O2) 
 
Desgasificación química 
 y térmica 
Anhídrido carbónico (CO2) 
Nitrógeno (N2) 
 
 
 
2 GRADO DE DUREZA 
Se entiende por grado de dureza el total de sales de Mg y Ca 
diluidos en el agua. La dureza constituida por las sales estables 
a la acción del calor (Cl2 - S04 - (N03)2 de Ca/Mg) forman la 
llamada dureza permanente y la debida a los (C03H) de Ca y Mg es 
la llamada dureza temporaria. La suma de ambas nos da el valor de 
dureza total. 
 
 
 5
Así resulta que: 
 
DUREZA TOTAL = 
 
Dureza temporaria + dureza permanente 
 (CO3 H)2 SO4 - Cl2 - (NO3)2 
 CO3 
La dureza se mide en grados, existiendo varias escalas de 
mediciones que refieren todas las combinaciones posibles de las 
impurezas en el agua equivalente de Ca, a saber: 
 
1º Frances ( F) equivalente a 10 mg/lt de CaC03 
1º Alemán ( A) equivalente a 10 mg/lt de 0Ca ó 17,9 de CaC03 
1º Inglés ( E) equivalente a 14,3mg/lt de CaC03 
1º Americano(A) equivalente a 17.1mg/lt de CaC03 
 
En los últimos años, se ha convenido en congresos internacionales 
la utilización de un valor de dureza único, tomándose a tal efecto 
el valor miliequivalente por litro. 
 
La equivalencia de los distintos grados de dureza es: 
 
 ºF ºA ºE mEq/l 
Grado Francés 1,00 0,56 0,70 0,2 
Grado Alemán 1,79 1,00 1,25 0,36 
Grado Inglés 1,43 0,80 1,00 0,286 
 
Para hallar el equivalente en Ca.CO3 de los compuestos que puede 
tener un agua, se dan los factores para lo cual hay que 
multiplicarlo. (Ver tabla en hojas siguientes) 
 
La dureza creciente disminuye la potabilidad del aguay en general 
puede aceptarse la siguiente clasificación para definir la dureza: 
 
 
 
 
 
 6
CUADRO EQUIVALENTE DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS EN CaC03 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7
 
 8
Dureza en º Francés Características de agua 
0-2 Muy blanda 
2-4 Blanda 
4-7 Semidura 
7-12 Dura 
Mayor de 12 Muy Dura 
 
En forma general podemos decir que aquellos generadores de vapor 
que trabajan hasta 40 atmósferas de presión, la dureza del agua a 
reponer no debe pasar de pasar de 0,1°F.,(ºFrancés) para no 
ocasionar mayores inconvenientes. 
Para presiones de hasta 80 atmósferas no debe observarse más de 
0,05°F., y para presiones mayores el agua no debe indicar 
presencia de dureza. (0° F) 
 
3. LOS PROBLEMAS CREADOS POR EL AGUA EN LOS GENERADORES DE 
VAPOR 
 
Cuando los generadores de vapor son alimentados con agua 
inapropiada se producen una serie de inconvenientes y 
perturbaciones que por el tratamiento del agua se trata de 
corregirlos. Estos inconvenientes son: 
- Incrustaciones en la superficie de calefacción. 
- Arrastre de partículas, con depósitos en los sobrecalentadores 
y álabes de turbina. 
- Corrosiones generalizadas ó localizadas que reducen 
considerablemente la vida útil del generador de vapor. 
 
3.1 INCRUSTACIONES 
 
Este inconveniente es el más comúnmente observado y es producido 
por la precipitación adherente sobre las paredes de las calderas, 
de las sales poco solubles que contienen las aguas de 
alimentación. Son las sales de calcio y magnesio las que forman 
estas deposiciones adherentes corrientemente conocidas como 
incrustaciones. Las sales de calcio y magnesio tienen en general 
la particularidad de que su solubi1idad decrece con la 
temperatura. 
 9
 
 
 
 10
Los su1fatos, cloruros y nitratos de calcio y magnesio forman 
incrustaciones duras y muy compactas, difíciles de remover. Estas 
incrustaciones para e1iminar1as deberán utilizarse medios 
mecánicos (como el turbinado con tubos rectos y pared de tubos 
con tapas de inspección), o por métodos de limpieza ácida. 
Los carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio, forman 
incrustaciones blandas de relativamente fácil disgregación, y 
estos fangos son arrastrados por la purga de fondo. 
La sí1ice que en determinadas condiciones es también incrustante, 
forma una deposición muy dura. Las incrustaciones se eliminarán 
casi totalmente operando con aguas de baja dureza y llevando al 
mínimo el contenido de si1ice. 
Los inconvenientes causados por las incrustaciones son los más 
conocidos y traen como consecuencia: 
- Disminución del coeficiente de transmisión térmica. 
- Disminución de la sección de los tubos, provocando problemas de 
circu1ación. 
- Un desprendimiento brusco de la incrustación, provoca 
vaporización espontánea que pueden derivar en explosiones 
difíciles de controlar. 
 
3.2 ARRASTRES 
El arrastre puede ser producido por las siguientes causas 
 
 CAUSA DAÑOS 
 
Químico 
Exceso de sólidos -Depósitos 
sobrecalentador, 
recalentador, 
válvulas 
 etc. 
-Daños en turbina 
-Pérdida de 
producción 
Detergentes 
Materiales oleosos 
 
Mecánico 
Daños en los separadores 
Nivel excesivo 
Carga excesiva 
Mal diseño de los 
separadores 
 
 11
 
 
Las sales de sodio tienen una solubilidad que aumenta con la 
temperatura. 
El aumento de sólidos disueltos en el agua otorga una mayor 
viscosidad a ésta dificultando la liberaci6n de la burbuja de 
vapor llegando con altos contenidos de sólidos a ebulliciones 
tumultuosas que dan origen a arrastres de agua por el vapor. La 
presencia de grasas o aceites minerales dan origen también a la 
formación de espumas donde el nivel del cuerpo cilíndrico resulta 
incierto. 
 
 
3.3 CORROSIÓN 
La disminución de la vida útil de los generadores de vapor 
producida por la corrosión, en general es el más grave de todos 
los problemas que se deben afrontar en la operación, 
mantenimiento y conservación de esas unidades. 
 
Podemos definir varios tipos de corrosión, haciendo notar que es 
muy raro que se presenten en forma aislada manifestándose casi 
siempre en forma combinada. 
 
Cuando un líquido (agua, actuando como un electrolito) se 
encuentra en contacto con un metal, los iones (partículas 
elementales) de este último tienen tendencia a pasar al líquido. 
En el electrolito constituido por el agua del generador de vapor, 
siempre una pequeña cantidad de la misma se encuentra disociada 
en iones oxidrilo (OH) e iones hidrógeno (H). En el caso del 
sistema agua hierro predomina el sentido de pasaje de metal a 
líquido. 
 
Cuando el pH de la solución está alrededor de cinco, la 
diferencia de potencial es elevada, produciéndose el ataque al 
metal y el Ion Fe se combina con el OH formando Fe(OH)2, quedando 
H libre que es el causante del ataque microestructura1. Este 
ataque es importante en calderas que trabajan a alta presión. 
 
A medida que aumenta el “pH” por encima de 5 el potencial 
 12
hidrógeno de la superficie disminuye hasta que, para fines 
prácticos, la agresión del hidrógeno se detiene cuando el pH es 
igual a 9,4. 
 
En la corrosión debida a la evolución de hidrógeno, los puntos de 
ataque cambian continuamente, produciéndose una agresión de la 
superficie del metal. 
El proceso de corrosión que puede ocurrir, puede diferenciarse 
en: 
 
Uniforme 
 
 
 
 
Localizada 
 
 Es el proceso que se caracteriza por un ataque 
homogéneo del metal, reduciendo el espesor en forma 
uniforme. 
Es una corrosión caracterizada por el ataque 
puntiforme del metal, siendo muy peligroso por el 
hecho de perforar el metal en un período de tiempo 
reducido. 
 
 
Para que haya corrosión es necesario: 
 
1. Áreas anódicas y catódicas con su diferencia de potencia1 
- Diferencia de estructura del grano, o composición del metal. 
- Impurezas extrañas a la composición del metal. 
- Depósitos sobre la superficie del metal, con la consiguiente 
diferencia en la concentración de oxígeno. 
- Tensión en el metal. 
2. El metal en contacto con un electrolito disuelto 
3. Existe flujo de electrones a través del circuito 
Para que la corrosión pueda controlarse, debe formarse un óxido 
metálico protector. El óxido magnético de hierro ó magnetita 
(Fe304) es la película protectora que impide el proceso de 
corrosión. 
 
Cuando el hierro sufre un proceso de corrosión, se produce la 
oxidación siguiente: 
 
Área Anódica 
3 Fe – 6e 3 Fe ++ 
 13 
 
Área Catódica 
6 H2O 6 H+ + 6 OH- 
6 H+ + 6e 3 H2 
 
Ésta última reacción se llama “polarizante”. 
 
En el caso de ausencia total de oxigeno, ocurren reacciones 
intermedias, que dan como resultado las siguientes reacciones: 
 
3 Fe++ + 6 OH- 3 Fe (OH)2 
3 Fe (OH)2 Fe3O4 + 2 H2O + H2 
 
y como resultado final: 
 
3 Fe + 4 H2O Fe3 O4 + 4 H2 (Polarización) 
 
 
La corrosión anteriormente definida producida por acción electro- 
química, puede activarse por la presencia de oxígeno disuelto en 
el electrolito (agua), pues entonces el hidrógeno formado se 
combina con el oxígeno, lo que permite que prosiga y se active el 
proceso de corrosión. 
 
La presencia de oxigeno en el agua, oxida, se combina con la 
película de hidrógeno a medida que este se forma, removiéndolo 
constantemente de su lugar, y permitiendo la continuidad de la 
agresión. 
 
El oxígeno puede originar sobre el metal una película de óxido 
básicamente protectora de la corrosión ulterior, pero también es 
 14 
causa de oxidación destructora, como la que se produce en los 
sistemas de alimentación de las calderas cuando la presencia de 
este gas es elevada. 
Si el oxigeno está presente, en el cátodo se produce la 
despolarización, que da como resultado las siguientes reacciones: 
 
2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O 2 Fe (OH)3 
2Fe(OH)3 Fe2 O3 + 3 H2Oy la siguiente acción corrosiva: 
 
4Fe3O4 (protección) + O2 6 Fe2O3 
 
 
 
Como se observa, el oxígeno disuelto en el agua de la caldera 
actúa como agente despolarizante de la reacción, mediante su 
interferencia en la formación de la película pasiva, producida en 
el metal. 
 
 
3.3.1 CORROSION POR ANHIDRIDO CARBÓNICO 
 
Una causa importante de la corrosión del hierro es la presencia en 
el agua de la caldera de ácido carbónico (CO3H2), originado por el 
anhídrido carbónico (CO2) al disolverse en el agua. 
El ácido carbónico se disocia parcialmente en iones hidrógeno (H)+ 
 15 
e iones bicarbonato (CO3H)-, aumenta así la concentración de los 
iones hidrógeno, mientras que los iones bicarbonato quedan 
disponibles para combinarse con el hierro, formando bicarbonato 
ferroso que precipita sobre la superficie de metal y es 
posteriormente redescompuesto, siguiendo la siguiente reacción: 
 
2 CO2 + 2 H2O 2 CO3H2 (CO3H)-2 + H+2 
 
(CO3H)2 + Fe Fe(HCO3)2 
 
Fe (HCO3)2 FeCO3 + CO2 + 2 H2O 
 
Si el agua es ácida, dicha acción puede continuar en proporción al 
aporte de anhídrido carbónico. 
 
La presencia de anhídrido carbónico en el agua favorece la 
corrosión, principalmente por el aumento de la concentración de 
iones hidrógeno. 
Ahora bien, como la cantidad de anhídrido carbónico que permanece 
disuelta en el agua de alimentación sometida a una desgasificación 
eficiente es muy pequeña, su efecto será despreciable si esta 
operación se realiza convenientemente. 
 
El anhídrido carbónico que escapa del agua de la caldera, pasa a 
través del sobrecalentador y de la turbina sin producir 
prácticamente corrosiones, pero cuando es absorbido por el 
condensado (que inclusive puede formarse en algunos puntos del 
sistema) aumenta inmediatamente la acidez de dichos condensados y 
se inicia la agresión. 
3.3.2 CORROSIÓN POR EL VAPOR 
 
A elevadas temperaturas el hierro es atacado por el vapor de agua 
aún en ausencia de oxigeno libre. 
Esta corrosión se produce ya a temperaturas del orden de 300°C, 
pero recién es apreciable a temperaturas del orden de 550°C. El 
oxigeno de hierro formado por la reacción del agua con el hierro 
de la caldera, forma una incrustación dura de color negro en la 
superficie del metal, de acuerdo a la siguiente reacción: 
 
 16 
3 Fe + 4H2O Fe3 O4 + 4H2 
 
Esta oxidación se produce principalmente en los sobrecalentadores 
recalentadores y conductos de vapor. 
3.3.3 CORROSIÓN POR TENSIÓN 
 
Este tipo de corrosión, llamado también “corrosión por tensión” se 
origina cuando el material esta sometido a tensiones y esta 
expuesto a un agua que contiene electrolitos. En este proceso las 
áreas tensionadas, se tornarán anódicas y son corroídas. 
3.3.4 CORROSIÓN GALVÁNICA 
 
Diferentes tipos de metal expuestos a un agua que contiene 
electrolitos, generan un proceso corrosivo. El metal menos noble 
se torna anódico y se corroe. La corrosión galvánica puede ser 
encontrada en la sección pre-operacional, donde es común la 
utilización de metales disímiles. En las instalaciones donde es 
necesario utilizar metales diferentes, estos deberán estar lo mas 
cerca posible de la serie galvánica ó de ser posible utilizar 
capas aislantes. 
 
4. ATAQUE POR HIDRÓGENO 
Este ataque es originado por el H2 producido en la corrosión 
electroquímica. La reacción que se produce es la siguiente: 
 
2 H2 + Fe3 C CH4 + 3Fe 
 
Como primer medida el H2 penetra intersticialmente en la 
estructura molecular del acero y reacciona con el carburo de 
hierro, dándonos metano. La molécula de metano ejerce presiones 
sobre la estructura molecular del acero, provocando fisuras 
intersticiales. 
 
Las medidas que se deben tomar para evitar este problema son: 
- Prevenir bajas excesivas de pH. 
- Mantener las superficies metálicas limpias y libres de óxidos. 
 
 17 
5 SÍLICE 
El efecto de la SiO2 en el circuito de la caldera y turbina, es 
distinto. A saber: 
 
Caldera 
Aquí en combinación con las sales de Ca y Mg nos da incrustaciones 
de silicato que se adicionan a los tubos, haciendo perder 
transmisión de calor y poner en peligro los metales. 
 
Turbina 
La sílice en el agua de la caldera cuando llega a los 280°C. (69 
ate) se vaporiza y es arrastrado por el vapor de agua hacia la 
turbina, originándose las siguientes transformaciones: 
 
Si O2 (sólida) Si O2 (vapor) Si O2 (sólida) 
 
Es decir, en las partes de la turbina en que la temperatura oscila 
entre 250 a 270°C, se precipita como un gel. La turbina en estas 
condiciones pierde rendimiento y será necesario una limpieza 
mecánica por chorro de material no abrasivo ó química con soda 
cáustica al 20% para eliminarlo. 
 
6 DISPOSITIVOS CORRECTIVOS 
 
El tratamiento del agua destinada a los generadores de vapor debe 
reunir condiciones tales que hagan inocuas todas aquellas 
sustancias que pueden dañar el sistema. 
No hay ningún método simple para el tratamiento del agua que sirva 
en forma general para cualquier tipo de agua, por lo que para cada 
condición, deberá buscarse el tratamiento adecuado que brinde la 
mayor eficiencia y economía. 
En general, el tratamiento del agua se puede dividir en dos 
secciones: pre-operación y operación. 
La sección pre-operación incluye todos los equipos y cañerías, 
desde la toma de agua hasta la introducción de la misma en la 
caldera. La sección operación incluye los equipos del ciclo 
térmico y caldera. 
De esta forma, los medios utilizados para acondicionar el agua 
para el ciclo, pueden ser clasificados en la siguiente manera: 
 18 
Sección 
 
 Pre-
operacional 
 - Coagulación 
 Clarificación - Filtrado - Grueso 
 - Fino 
- Ablandamiento 
- Tratamiento químico por : 
 cal, soda, fosfatos 
- Intercambio Iónico 
- Térmico 
- Desmineralizado - Intercambio Iónico- Osmosis 
Sección 
 
operativa 
- Desgasificación 
- Térmica 
- Química 
- Control de pH 
- Purga de fondo y continua 
- Tratamiento químico del condensado 
6.1 SECCIÓN PREOPERACIONAL 
A continuación se ilustran los procedimientos mas utilizados en la 
sección pre-operacional 
 
 
 
 19 
6.1.1 CLARIFICACIÓN 
Por medio de la clarificación se puede obtener a partir de agua o 
líquidos turbios con un gran contenido de sólidos en suspensión, 
agua o líquidos claros aptos para el consumo directo o para su 
posterior procesamiento por filtración, ablandamiento, 
desmineralización, etc. 
La clarificación consiste en remover las partículas de sólidos en 
suspensión, si las mismas presentan diámetros comprendidos entre 
0,01 Y 0,001 mm. que se asientan por decantación. En este caso el 
equipo de clarificación está constituido esencialmente de piletas 
de asentamiento y/o filtros. Muy a menudo, sin embargo, las 
sustancias en suspensión consisten en partículas pequeñas o 
coloidales que por el reducido tamaño de las mismas (menos de 
0,0001 mm. de diámetro) no se asientan y aún pasan a través de los 
filtros. La remoción de éstas sustancias finamente subdivididas o 
coloida1es requiere el empleo de coagu1antes. 
6.1.1.1 COAGULACIÓN 
 
Es el proceso mediante el cual las partículas finamente divididas 
como limo, arcilla, materia orgánica, algas, precipitados 
minerales, etc. que son causa1es de la turbidez y color de un agua 
y capaces de mantenerse en suspensión indefinidamente, son 
agrupadas mediante "la ayuda de agentes químicos para formar 
conglomerados lo suficientemente grandes como para ace1erar su 
decantación, o facilitar su retención por la superficie. Esta es 
en general una operación previa al filtrado. 
La coagulación tiene por objeto reunir, conformando en partículas 
voluminosas y pesadas las partículas más finas y el material 
coloidal en suspensión para que puedan tener una velocidad de 
sedimentación apreciable yasegurar la mayor remoción de la 
turbiedad del agua. 
Los coagulantes más comunes son las sales de hierro y aluminio, 
tales como el sulfato férr1co (S04)3Fe2, cloruro férrico Cl3Fe, 
sulfato ferroso SOFe7.H2O, sulfato de aluminio, aluminato de sodio, 
óxido de magnesio OMg. 
Las condiciones que facilitan la coagulación son tres. A saber: 
a) La presencia en el agua de una cantidad mínima de iones de 
aluminio o hierro para facilitar la formación de conglomerados 
insolubles. 
 20
b) La presencia de un anión fuerte tal como un sulfato o un 
cloruro (coagulante). 
c) El pH del agua que debe conservarse dentro de un intervalo 
definido de valores. Entre 5,5 y 8. 
También se han desarrollado sustancias sintéticas llamadas 
polielectrolitos que actúan como coagulantes. Estos consisten en 
moléculas de cadena larga con carga positiva. En algunos casos se 
emplean polímeros orgánicos y tipos especiales de arcilla que 
actúan como elementos filtrantes. 
MEDIOS QUE FACILITAN EL PROCESO DE CQAGULACIÓN 
Los tres pasos fundamentales anteriores a la filtración, son los 
siguientes 
a) Mezclado. 
b) Floculación. 
c) Sedimentación. 
Es importante que el coagulante se mezcle rápidamente y 
eficientemente con el agua a tratar para asegurar una floculación 
a un mínimo de consumo de coagulante. 
Luego del mezclado viene la floculación que es la operación 
mediante la cual se promueve la conglomeración de las partículas 
para formar masas gelatinosas y porosas de gran volumen. Este 
proceso se facilita mediante el movimiento suave de la masa 
líquida tratada. 
Finalmente, luego de las operaciones anteriores, el agua es 
enviada a una zona de reposo donde los flóculos tienen tiempo de 
decantar. 
a) Sedimentación estática 
Se realiza en decantadores rectangulares o esféricos, donde el 
único movimiento del agua es el debido a su circulación. La 
velocidad de traslación vertical o ascendente debe ser menor que 
la velocidad de caída de las partícu1as en suspensión para poder 
permitir la deposición de los flóculos. 
 
 
 21
b) Sedimentación dinámica 
Con agua a clarificar de alta turbiedad y cuando los caudales a 
tratar son importantes, es ventajoso el uso de clarificadores de 
sedimentación acelerada y recirculación de barros. En estos, las 
etapas de dispersión de los productos coagulantes, de 
floculación y de decantación son realizadas en un solo equipo. 
En este caso la instalación resulta muy compacta, ocupa una 
superficie menor que la requerida por los decantadores estáticos 
convencionales, tiene un menor consumo de coagulantes y ofrece 
una gran elasticidad frente a las variaciones de caudal. La 
recirculación parcial de flóculos ya decantados (barros) y su 
contacto con agua a tratar que entra al equipo, favorece la 
floculación de las partículas de menor tamaño, en especial las 
coloidales puesto que las mismas son absorbidas en la superficie 
de los flóculos ya formados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.1.1.2 FILTRACIÓN 
La filtración tiene por objeto retener las partículas en 
suspensión en el agua cuando se trata de agua sin previo 
tratamiento de coagulación, y de los flóculos que no sedimentan, 
cuando se trata de agua previamente clarificada. Se efectúa 
haciendo pasar el líquido a través de un material poroso que 
actúa fijando por absorción las materias suspendidas más finas y 
reteniendo mecánicamente las partículas de mayor volumen en los 
intersticios del material poroso filtrante. 
 
 22
La retención de las partículas contenidas en el agua, produce 
una obstrucción progresiva de los intersticios del material 
filtrante. Este fenómeno se denomina ensuciamiento del filtro y 
a medida que avanza aumenta la pérdida de carga de la corriente 
que lo atraviesa. 
La velocidad de ensuciamiento depende 
- De la naturaleza del agua tratada. 
- Del caudal por unidad de superficie filtrante o velocidad de 
filtración, aumentando con dicha velocidad. 
- De la granulometría del material filtrante. 
 
Se utilizan generalmente arena y gravas con un contenido mínimo 
de sílice del 98% puesto que se requiere un material duro, 
resistente al desgaste por frotamiento durante los lavados. 
Pueden ser redondeados o anguloso (molidos). Cuando por la 
naturaleza del tratamiento no puede utilizarse material 
filtrante silíceo se usa: antracita dura, mármol, dolomita, 
bentonita o materiales sintéticos. 
Al aumentar la pérdida de carga por el paulatino ensuciamiento 
del filtro, se llega a un límite donde la filtración deja de 
ser eficaz, es entonces necesario eliminar el material retenido 
por el material fl1trante, esto se logra provocando un retorno 
de agua de abajo hacia arriba para arrastrar las impurezas 
retenidas en la masa fi1trante. 
6.1.2 ABLANDAMIENTO 
En los procesos de precipitación, los productos químicos agregados 
reaccionan con los minerales disueltos en el agua para producir 
productos insolubles. Los métodos de precipitación se utilizan 
para reducir las durezas disueltas, la a1ca1inidad y en algunos 
casos, la sílice. El tratamiento de precipitación química más 
antiguo es el de ablandamiento, con el proceso de cal y soda. 
6.1.2.1 ABLANDAMIENTO CON CAL Y SODA 
La reacción de la cal - cal hidratada (hidróxido de calcio 
Ca(OH)2)reacciona con el calcio soluble y, los bicarbonatos de 
magnesio, para dar precipitados insolubles, según lo siguiente: 
 
Ca(OH)2 + Ca(H C03)2 2Ca C03 + 2 H20 
 
2 Ca (OH)2 + Mg (H C03)2 Mg(OH)2 + 2 Ca C03+ 2 H20 
 
 23
La mayor parte del carbonato de calcio, y del hidróxido de 
magnesio se separan de la soluci6n como lodo y pueden eliminarse 
por asentamiento y filtrado. La cal en consecuencia, puede 
emplearse para reducir las durezas presentes en la forma de 
bicarbonato (dureza temporaria) como así también para disminuir la 
alcalinidad del agua debido a los bicarbonatos. La cal reacciona 
con el sulfato y el cloruro de magnesia precipitando el hidróxido 
de magnesia, pero en este proceso se forman sulfatos y cloruros de 
calcio solubles. La cal no es efectiva para remover su1fatos y 
cloruros de calcio. 
 
6.1.2.2 REACCIÓN DE LA SODA EN EL PROCESO DE ABLANDAMIENTO 
La soda (carbonato de sodio) se usa en primer lugar para reducir 
las durezas debidas a productos presentes en la forma de (dureza 
permanente) por sulfatos y cloruros. La reacción es- la siguiente: 
 
Na.CO3 + Ca.SO4 ----Ca.CO3 + Na2 SO4 
 
Na2 C03 + Ca Cl2- Ca.C03 + 2 Na Cl 
El sulfato y el cloruro de sodio son solubles y no forman 
incrustación, el carbonato de calcio formado por las reacciones, 
tiende a separarse de la solución en forma de lodo. 
 
El ablandamiento con cal y soda puede realizarse en caliente o en 
frío, según sea la temperatura del agua. Con el proceso en 
caliente aumenta la velocidad de las reacciones químicas, 
obteniéndose en consecuencia, mayor eficiencia en las reacciones 
con mejor calidad de agua. 
 
Los precipitados del proceso de ablandamiento descripto, son 
aglutinadas mediante coagulante previo al filtrado. El aluminato 
de sodio goza de una ventaja especial como coagulante en el 
ablandamiento con cal y soda, desde que a diferencia de otros 
coagulantes, participa también en las reacciones de 
ablandamiento, particularmente en la reducción del magnesio. 
Ventajas y Desventajas en el proceso de ablandamiento con cal y 
soda 
La desventaja fundamental es que mientras se reducen las durezas 
no se las puede remover completamente. La amplia variación en la 
composición de las aguas a tratar y la velocidad de la corriente, 
hacen que también el control de este método resulte difícil, pues 
requiere el ajuste de las cantidades de cal y soda durante su 
alimentación. 
La ventaja principal es que, mientras reduce las durezas, la 
alcalinidad y la sílice también se reducen. 
 24
 
6.1.2.3 INTERCAMBIO IÓNICO 
El tratamiento de agua por absorbentes sólidos tales como la 
arena,es tan antiguo como la civilización misma. 
Del estudio de las arenas y suelos responsables de la absorción 
nacieron las primeras zeo1itas naturales utilizadas en 
ablandamiento de aguas y reactivas con soluciones de salmuera. 
Con la fusión del caolín y la arena, se desarrollaron los 
primeros materiales sintéticos de intercambio, su uso fue 
limitado al ablandamiento. El ataque con ácido sulfúrico a 
carbones ó lignitos elegidos por su resistencia mecánica o alto 
contenido de sustancias volátiles, conduce a la aparición de 
compuestos sulfonados con radicales carboxílicos y sulfónicos. 
Posteriormente a éstos aparecen las resinas de fenol 
formaldehído. El uso de estos productos sintéticos no ha sido ya 
casi completamente abandonado. 
Finalmente, los modernos métodos de elaboración, producen resinas 
poliestirénicas de alta capacidad de intercambio y resistencia, 
gracias a la co polimerización del estireno y del divinil 
benceno, materias primas básicas en la obtención de las resinas 
sintéticas actuales. 
Por lo tanto, los intercambiadores de iones son sólidos 
insolubles que poseen iones (aniones y cationes) móviles 
susceptibles de ser cambiados reversible y estequiométricamente, 
con los iones del mismo signo de soluciones de electrolitos, con 
los cuales son puestos en contacto. 
Existen por lo tanto intercambiadores catiónicos destinados a 
retener o intercambiar cationes y aniónicos para los aniones. Por 
otra parte los cationes y aniones se dividen en fuertes y 
débiles, según 
el grado de disociación (parcial o total) del compuesto iónico 
del cual provienen cuando éste se disuelve en agua. 
Es por eso que los tipos fundamentales de intercambiadores incluyen: 
- Intercambiadores catiónicos fuertes. 
- Intercambiadores catiónicos débiles. 
 25
- Intercambiadores aniónicos fuertes. 
- Intercambiadores aniónicos débiles. 
 
SISTEMAS DE INTERCAMBIO IÓNICO 
Las dos técnicas posibles de contacto de soluciones con 
intercambiadores iónicos, son el de lecho fijo y el método 
continuo con lecho móvil. 
 Lecho fijo 
Un intercambiador iónico para fines industriales está constituido 
por un recipiente cilíndrico cerrado, 
provisto de un conjunto de válvulas y 
accesorios necesarios para efectuar las 
distintas operaciones y de visores para 
comprobar constantemente el nivel del lecho 
de resinas. 
Interiormente posee un distribuidor superior 
para equirepartir el flujo de agua a tratar, 
un lecho de resinas de intercambio 
sustentado por un manto soporte de 
granulometría creciente o falso fondo con 
boquillas y un colector de recolección de 
agua tratada. 
 
El ciclo de operación de un intercambiador 
de columna está sujeto a los siguientes procesos: 
- Producción 
Etapa de utilización real del intercambiador lográndose la 
obtención de agua tratada en la cantidad y calidad establecidas. 
de acuerdo a la capacidad del equipo o sea hasta el agotamiento 
de la capacidad del intercambio de las resinas. En la práctica se 
interrumpe el proceso antes del agotamiento total de la resina 
para impedir una posible fuga de agua sin tratar y facilitar por 
otra parte la posterior operación de regeneración. 
- Regeneración 
El tratamiento de las resinas de intercambio con una solución 
apropiada, elimina los iones absorbidos en la etapa de producción 
y los reemplaza por los que contenía inicialmente devolviéndo1e 
su composición primitiva. Esto es posible por la reversibi1idad 
de las reacciones de intercambio iónico al varias la relación 
entre las concentraciones del ión regenerante y el ión absorbido 
en la resina. 
Este proceso comprende las siguientes etapas: 
Contralavado: Es necesario como primer paso descompactar el lecho 
de resinas y eliminar al mismo tiempo las impurezas físicamente 
 26
retenidas a lo largo del ciclo utilizando para tal fin una 
corriente de agua ascendente que logra una expansión del lecho de 
resina entre el 50 y el 75% de su volumen. 
 
Regeneración propiamente dicha: Contacto entre la solución 
reactiva (sal, ácido, álcali, etc.) con la resina de intercambio 
saturada con los iones retenidos en la etapa de producción. 
Existe para cada tipo de intercambio una velocidad óptima de 
regeneración regida por la cantidad, concentración, temperatura y 
tiempo de contacto del reactivo. 
Desplazamiento: Desplazamiento del volumen de regeneran te que 
ocupa los intersticios vacíos del lecho de resinas una vez 
finalizado el período de regeneración propiamente dicho. El 
tiempo involucrado en este proceso se computa generalmente como 
tiempo de contacto real de la regeneración. 
Enjuague final: La resina generalmente absorbe físicamente a los 
reactivos de regeneración, debido a la concentración de la 
solución regenerante. El enjuague final se realiza con el objeto 
de eliminarlos totalmente y se lleva a cabo con un caudal mayor 
que el de regeneración y hasta la obtención de la calidad 
requerida en el efluente. 
 
Lechos de Resinas Móviles 
La necesidad de mejorar los sistemas de intercambio conduce al 
nacimiento del intercambio iónico continuo como 10 indica la 
tendencia actual de la Ingeniería Química para la soluci6n de los 
procesos y operaciones de la química industrial aplicada. Los 
principales motivos que llevaron al desarrollo de este proceso, 
surgieron de la necesidad de lograr respecto de los procesos de 
lechos fijos: 
- Menor necesidad de resinas. 
- Menor consumo de reactivos. 
- Instalaciones compactas con menor espacio ocupado. 
- Menor atención y mantenimiento. 
- Mejor adaptación a la automaticidad. 
- Mejor calidad del efluente. 
- Menor inversión. 
El principio de funcionamiento de los equipos de intercambio 
iónico continuos, conjuga los criterios y los ordenamientos 
empíricos de los procesos de circulación de fluidos, absorción, 
intercambio sólido-líquido y las necesidades y secuencias de los 
equipos de intercambio iónico o sea producción, contra1avado, 
regeneración, etc. 
Se comprende claramente que la puesta a punto de un proceso de 
 27
intercambio iónico continuo necesita el conocimiento de los 
equilibrios físico-químicos, entre líquido y resinas y de los 
parámetros variables de los sistemas sólido-líquido en 
movimiento. 
El intercambio iónico en lechos móviles continuos se aplica ya en 
el ablandamiento, descarbonatación y desmineralización de agua. 
Su uso se va extendiendo paulatinamente y en el país funcionan en 
la actualidad algunas plantas de este tipo. Los principales 
inconvenientes en estas plantas, son entre otros, el desgaste 
prematuro de las resinas por erosión y la laboriosa determinación 
del punto óptimo de funcionamiento. En estas condiciones superan 
con ventaja a las plantas convencionales, en especial, en los 
casos de aguas con elevada concentración de sales y de 
composición constante. 
6.1.3 DESMINERALIZADO 
Los distintos tratamientos por intercambio iónico para el 
acondicionamiento de agua van desde el simple ablandamiento, 
hasta la desminera1izaci6n total. Estos tratamientos se pueden 
agrupar dentro de 5 grupos generales que son: 
- Ablandamiento: Operación que hemos visto anteriormente y en la 
cual se elimina la dureza total presente en el agua a tratar por 
intercambio de los iones calcio Ca++) y magnesio (Mg++) que la 
forman con los iones sodio (Na+) de la resina. O sea las sales de 
Ca y Mg son transformadas en sales de Na no incrustantes. 
Las resinas agotadas se regeneran con soluciones de cloruro de 
sodio (salmuera). 
- Decationización: Intercambio de todos los cationes del agua a 
tratar por los iones hidrógeno de la resina. Las sales de Ca, Mg 
y Na generalmente presentes en aguas naturales son transformadas 
en sus correspondientes ácidos. Por ejemplo la decationización 
del cloruro de sodio (C1Na) por intercambio del ión Na+ por el 
ión hidrógeno (H+) de la resina da como resultado la 
transformación de C1Na en ácido clorhídrico (CLH). 
 
Resina (H+) + ClNa . Resina (Na+) + ClH 
 
Las aguas decationizadas son ácidas y no seutilizan 
directamente; la decationización es solo una etapa de los 
procesos de desmineralización. Las resinas catiónicas 
agotadas después de un proceso de decationización son 
regeneradas con ácido clorhídrico (ClH) ó sulfúrico (SO4 H2). 
Descarbonatación: Consiste en la eliminación por intercambio 
 28 
iónico de la a1ca1inidad debida a los carbonatos y 
bicarbonatos presentes en el agua por tratamiento con una 
resina carboxílica (catiónica débil). Esta resina intercambia 
únicamente, por iones hidrogeno con que esta cargadas los 
cationes de sales de ácidos débiles o sea los cationes de 
los carbonatos y bicarbonatos únicamente. De dicho 
intercambio se obtiene ácido carbónico que por ser inestable 
se descompone en anhídrido carbónico (CO2) y agua (H2O). La 
resina agotada se regenera con ácido. 
 
- Desmineralización parcial: Los procesos de ablandamiento. 
decationización y descarbonatación anteriormente definidos no 
disminuyen el contenido de sales disueltas presentes en el 
agua por sí solos, sino que intercambian un tipo de sal por 
otro compuesto. 
La desmineralización parcial involucra generalmente una 
disminución en el contenido de sales del agua a tratar. La 
calidad del efluente se ajustará a las características 
requeridas de acuerdo al uso a que se destine. Se aplica 
particularmente donde no se requiere una desmineralización 
total tolerándose un cierto contenido de sales y anhídrido 
carbónico (CO2) en el efluente. 
Las etapas básicas de este 
proceso son decationización 
por intercambio en una 
resina catiónica fuerte 
cargada con ión hidrógeno; 
eliminación parcial de CO2 
formado en esta etapa de 
intercambio en una torre 
descarbonatadora por 
inyección de aire en 
contracorriente y 
eliminación de aniones 
fuertes por intercambio en 
una resina aniónica fuerte. 
Las resinas aniónicas 
agotadas se regeneran con 
soda cáustica. 
 
 29 
 
- Desmineralización total: La necesidad de agua de gran 
pureza exenta incluso de CO2 y SiO2 dio origen a los procesos 
de desminera1ización total en los cuales las sales solubles 
presentes en el agua son eliminadas en forma completa 
a1canzándose concentraciones menores de 0,5 ppm de sólidos 
disueltos totales. El C02 si bien se encuentra tal cual como 
gas disuelto en el agua natural principalmente se origina por 
descomposición del ácido carbónico (C03H2) formado en los 
procesos de descationización de carbonatos y bicarbonatos. 
La calidad y composición del agua a tratar, las 
características del efluente y otros factores tales como 
capacidad de producción, costo de operación, inversión 
inicial, etc., determinan el diseño de la cadena de 
desmineralización en cuanto a tamaño y tipo de 
intercambiadores. Generalmente a la instalación básica de 
desmineralización parcial se agregan equipos de intercambio 
de refinamiento catiónicos y aniónicos o de lechos mixtos 
donde las resinas catiónicas y aniónicas están íntimamente 
mezcladas formando un único lecho. 
Algunos tipos de cadena de intercambio más comunes, se 
muestran 
 
 
 
-Operación: La operaci6n de una cadena de desmineralización puede 
realizarse de varias formas, desde el simple manejo manual, hasta 
el totalmente automático donde un programador fija incluso los 
 30 
tiempos de las distintas operaciones. El criterio actualmente más 
adaptado descarta la operación manual salvo en plantas de 
ablandamiento y desmineralización parcial con no más de dos 
equipos de intercambio, prefiriendo por razones de seguridad la 
operación a distancia, con enclavamientos que impidan maniobras 
incorrectas (comúnmente denominada semi-automática). En centrales 
eléctricas con calderas de alta presión y donde se requiere 
desmineralización total es norma la instalación de equipos 
analizadores continuos de pH, conductividad y sílice para 
controlar la calidad del efluente, dichos equipos generalmente 
actúan sobre la válvula aisladora de la cadena al detectar valores 
anormales. 
 
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL INTERCAMIBIO IONICO 
La ventaja fundamental del ablandamiento con zeolitas es su 
fácil control. Las variaciones de la dureza del agua a tratar 
o el caudal, no afectan el ablandamiento total. También este 
sistema generalmente ocupa menos espacio en instalaciones que 
el de cal y soda, y proporciona agua de mejor calidad, y en 
mayor cantidad, siendo en consecuencia superior a otros 
métodos. 
 
DESVENTAJAS 
En este proceso no se reducen la alcalinidad y la sílice. 
Además, en general, no se requiere clarificación previa, dado 
que las sustancias en suspensión y la turbidez se suprimen. 
Utilizando el proceso continuo de ablandamiento en caliente, 
contribuye a remover el oxígeno y el anhídrido carbónico. 
(*) Referencias 
AD Resina aniónica débil 
CFR Resina catiónica fuerte 
AFR Resina aniónica 
LM Lecho mixto (CF + AF) 
 
6.1.4 OSMOSIS INVERSA 
La desmineralización por ósmosis inversa es una tecnología de 
tratamiento del agua que emplea membranas semiselectivas y una 
presión externa para invertir el flujo natural del disolvente 
puro. 
 31 
La desmineralización en general se ha diseñado para eliminar de 
manera eficaz diversos tipos de elementos disueltos y suspendidos 
del agua, tal como iones, moléculas, bacterias o partículas de 
mayor tamaño. Además de emplear membranas de baja energía, esta 
tecnología incluye equipos totalmente automatizados y un PLC 
totalmente configurable para la gestión de la seguridad y las 
alarmas. 
Se han desarrollado una gama completa de equipos de ósmosis 
inversa para el tratamiento del agua de alimentación para 
calderas. El agua tratada obtenida mediante desmineralización 
permite reducir el volumen de purga de depuración de la caldera a 
cerca del 1 % y, por tanto, garantizar un funcionamiento correcto 
de la instalación de generación de vapor y minimizar las pérdidas 
de energía del proceso. 
 
Planta compacta de osmosis inversa utilizada para la desmineralización de agua 
 
Procesos de desmineralizado en aguas de mar 
 32 
6.1.5 ELECTRODIÁLISIS 
La electrodiálisis es el proceso que utiliza membranas 
intercambiadoras que permiten separar sustancias iónicas en 
disolución al aplicar una diferencia de potencial, y es utilizada 
como alternativa para separar, concentrar y purificar sustancias. 
Su mayor aplicación es la obtención de agua potable a partir de 
aguas salobres, la electrodiálisis se presenta como alternativa 
para obtener incluso agua ultrapura cuando se combina con el 
intercambio iónico. Asimismo, la electrodiálisis se ha 
desarrollado últimamente en otros campos que cada vez presenta 
mayor interés en su uso, tales como, el tratamiento de efluentes 
industriales o la producción de agua de alimentación para 
calderas, en la industria de los galvanizados, en la industria de 
la alimentación, en la industria farmacéutica, etc. 
La electrodiálisis es otro de los procesos que desalan el agua del 
mar sin que se produzca un cambio de fase. Este tipo de plantas se 
basan en el hecho de que si se hace circular por una solución 
iónica una corriente continua, los iones cargados positivamente 
(cationes) se desplazan en dirección al electrodo negativo o 
cátodo. Del mismo modo, los iones cargados negativamente 
(antiones) se desplazan hacia el electrodo positivo o ánodo. Por 
lo tanto, si entre el ánodo y el cátodo colocamos un par de 
membranas semipermeables, una de las cuales es permeable a los 
cationes y la otra lo es a los aniones, paulatinamente se irá 
formando una zona de baja salinidad entre las dos membranas. 
Al igual que las plantas de ósmosis inversa, las plantas de 
electrodiálisis requieren un cuidadoso pretratamiento del agua de 
entrada para no dañar las membranas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquemas de electrodiálisis 
en aguas saladas 
 33 
6.2 SECCIÓN OPERACIONAL 
En esta sección describiremos los procesos que deberánllevarse a cabo para proteger la caldera, ciclo térmico y 
turbina 
6.2.1 DESOXIGENACIÓN 
Los efectos de la corrosión fueron descriptos anteriormente 
con presencia de oxígeno, anhídrido carbónico, pH bajo, 
tensión residual, por vapor, etc. 
Para evitar la corrosión por oxígeno, veremos las medidas que 
suelen ser tomadas, para controlar y corregir este fenómeno. 
El oxígeno puede ser eliminado mediante el procedimiento 
químico ó térmico, que pasamos a describir. 
 
 
6.b) 1.1 DESOXIGENACIÓN QUÍMICA 
El sulfito de sodio ó la hidrazina son sustancias químicas 
utilizadas para eliminar químicamente el oxígeno residual que 
permanece en el agua de alimentación después de la 
gasificación mecánica. Las reacciones químicas son las 
siguientes: 
 
6.b) 1.1.1- SULFITO DE SODIO 
 
Na2 SO3 + 1/2 O2 Na2 SO4 
Sin embargo, a presiones por encima de los 42 kg/cm2, pueden 
presentarse las siguientes reacciones indeseables: 
Na2 SO3 + H2O . SO2 + 2Na OH 
El S02 se disuelve en el condensado formando ácido 
sulfúrico. 
S02 + H2O SO3 H2 
 
A presiones por encima de 100 kg/cm2 puede producirse esta 
reacción: 
 
4 Na2 S03 + 2 H20 3 Na2 S04 + 2 Na OH + SH2 
 
 34 
El sulfuro de hidrógeno se disuelve en el condensado y actúa como 
un ácido. 
 
Por todos estos motivos el sulfito e sodio es utilizado como 
agente desoxidante, cuando las calderas trabajan por debajo de 
los 42 kg/cm2 
6.b) 1.1.2 HIDRAZINA 
N2 H4 + 02 N2 + 2 H20 
 
Esta reacción se produce rápidamente a temperaturas superiores a 
los 150°C. Por otra parte, la hidrazina reduce en forma efectiva 
los óxidos de Fe y Cu, según las siguientes ecuaciones: 
 
N2 H4 + 6 Fe2 03 4 Fe3 O4 + N2 + 2 H2O 
 
N2 H4 + 4 Cu 0 2 Cu2 O + N2 + 2 H20 
 
A temperaturas entre 210 a 350°C se origina la 
descomposición de la hidrazina. 
 
3 N2 H4 4 N H3 + N2 
 amoníaco 
El amoníaco es arrastrado por el vapor y produce corrosión en los 
tubos del condensador, en presencia de oxígeno cuando estos son 
de cobre. Este ataque puede ser controlado manteniendo valores 
bajos de exceso de hidrazina en el agua de caldera. 
 
 
6.b) 1.2 DESGASIFICADOR TÉRMICO 
El agua de alimentación de las calderas modernas, aparte de 
exigir requisitos particulares en lo que se refiere al contenido 
de sales disueltas, debe encontrarse, en todo lo posible, privada 
de gases en solución. 
Justamente el anhídrido carbónico y el oxígeno en particular, si 
se encuentran presentes en el agua de alimentación, pueden dar 
lugar a fenómenos de corrosión sobre las superficies internas de 
los tubos y de los cuerpos cilíndricos de la caldera. 
Para la eliminación de los gases disueltos se utilizan los 
 35
procedimientos químicos y termofísicos, al vacío o a presión. 
Entre estos el más frecuentemente utilizado en las centrales 
térmicas, es el que se vale del uso del desgasificador 
termofísico a presión. 
El funcionamiento de tal aparato se basa en el hecho de que la 
solubilidad de los gases en el agua disminuye al aumentar la 
temperatura; calentando el agua a la temperatura de ebullición y 
manteniéndola por un cierto tiempo, se obtiene la separación de 
todos los gases en ella contenidos, que quedan de esta manera 
libres, y expulsados a la atmósfera. 
Naturalmente, algunos son fácilmente eliminables, otros no. El 
anhídrido carbónico, por ejemplo, es más fácilmente eliminable 
que el oxígeno por lo que si el análisis químico indica en el 
agua ausencia de oxígeno se deduce que el anhídrido carbónico ya 
ha sido reducido. 
Para obtener la eliminación de los gases en solución, un 
desgasificador termofísico debe por lo tanto estar en condiciones 
de: 
1. Calentar el agua a desgasificar a la temperatura de 
ebullición. 
 Fraccionar esta agua minuciosamente de manera de facilitar la 
liberación de los gases disueltos. 
La elección de las dimensiones del aparato, la forma de sus 
piezas internas, el sistema de fraccionamiento mecánico o natural 
del agua entrante, el sistema de distribución del vapor, permiten 
obtener una desgasificación más o menos pareja, de acuerdo a las 
exigencias de la caldera. 
A continuación transcribimos una tabla que indica el máximo 
contenido de oxígeno disuelto en el agua de alimentación admitido 
para las calderas. 
Presión en caldera 
kg/cm2 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
 36
 
Contenido en oxígeno 
mg/l 
0,04 
0,03 
0,02 
0,01 
0,007 
0,005 
0,005 
Para presiones en calderas superiores a 80atm, se requiere que el 
agua tenga un contenido de oxígeno en solución inferior a 0,005 
mg/1.(*) 
El desgasificador representado en la figura, es del tipo 
combinado a chorro y a platillos. Consta de una torre 
desgasificadora y de un tanque de recolección del agua 
desgasificada. 
La torre desgasificadora está dispuesta verticalmente sobre el 
tanque y está subdividida en su interior en varias zonas, en las 
cuales el agua se caliente, fracciona y se desgasifica. 
(*) Según norma VGB-1980 el contenido de oxígeno en agua de 
alimentación excento de sales, para operación alcalina o neutra, 
puede admitirse hasta 0,02 mg/l. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primera zona: Calentamiento 
El agua fría se inyecta en la parte superior de la torre por 
medio de un sistema rociador, que la fracciona en gotas pequeñas 
 37 
y la distribuye uniformemente sobre el plato más alto. 
En esta zona fluyen los gases liberados en las zonas inferiores, 
juntamente con una cierta cantidad de vapor. Los chorros de agua 
que atraviesan la zona de vapor y de gas, bajan la temperatura; 
así se condensa la mayor parte del vapor y de esta forma solo un 
pequeño porcentaje de éste se descarga a la atmósfera desde la 
cima de la torre juntamente con el gas. 
En la parte inferior de la zona de calentamiento, dado el elevado 
coeficiente de transmisión entre el vapor condensador yagua en 
contacto directo, la temperatura del agua llega rápidamente a un 
valor igual a la temperatura de saturación, correspondiente a la 
presión reinante en el aparato. 
 
Segunda zona: Fraccionamiento 
El agua, luego de haber atravesado la zona de calentamiento, cae 
sobre una serie de platos perforados, de los cuales desciende en 
forma de lluvia; el vapor se desprende desde abajo fluyendo 
alternadamente hacia el centro y hacia los bordes del aparato; es 
decir, siempre en forma perpendicular al flujo del agua. El 
fraccionamiento mecánico del agua al pasar de un plato al otro, 
unido al efecto dinámico y térmico del vapor, asegura la 
eliminación de la mayor parte del oxigeno contenido en el agua. 
 
Tercera zona Ebullición 
Para eliminar los últimos vestigios de oxigeno contenido en la 
solución del agua de alimentación, es necesario llevar el agua a 
una presión ligeramente más alta que la reinante en el 
desgasificador, calentarla a la temperatura de ebullición 
correspondiente, y así hacerla expander. 
En la fase de expansión el agua hierve y los últimos vestigios de 
oxígeno, que están contenidos en solución, hacen de núcleos de 
formación de burbujas de vapor y quedan así definitivamente 
eliminados. Todo lo dicho, se obtiene mediante la disposición 
particular del tubo que conduce el vapor a la torre 
desgasificador, que termina en un cono de metal. En la base de 
éste se produce el contacto del vapor con el agua que desciende 
de la torre, y de esta manera el agua se caliente a una 
 38 
temperatura ligeramente superior a la reinante en el tanque. 
Sucesivamente se expande liberando los últimos vestigios de 
oxígeno. 
El agua desgasificada desciende en el tanque de reserva a través 
de los tubos de recolección, mientras el vapor prosigue hacia 
arriba y va hacia las zonas de1 desgasificador anteriormente 
descriptas. 
 
Tanque de reserva y accesorios 
La torre desgasificadora está montada sobreun tanque de 
recolección del agua desgasificada, dispuesto horizontalmente; el 
volumen del tanque es tal que asegura una reserva de agua igual a 
la necesaria para el funcionamiento de la caldera a la PMC por un 
tiempo que varía entre 5 y 20 minutos. Tal tanque está en 
condiciones de soportar la máxima presión de funcionamiento del 
aparato y está reforzado de manera de poder resistir también 
contrapresiones. 
6.2.2 CONTROL DE pH 
El control de pH se realiza mediante el agregado de compuestos 
alcalinos, ya sea en la reacción preoperación u operativa. El 
compuesto utilizado depende de la presión de trabajo de 'la 
.caldera y del tipo de material empleado en la construcción del 
ciclo y equipos principales. Ellos pueden ser: 
- Soda cáustica - Utilizado para presiones menores a los 42 kg/cm2 
- Fosfato alcalino - Se deberá mantener una relación estricta 
entre pH y fosfato 
- Morfolina ó agentes quelantes - Sin límite de presión. (*) 
- Amoníaco 
Los valores de pH tanto en la sección operaciones como la 
preoperciona1, deben ser lo suficientemente elevados para 
controlar la corrosión. 
La morfolina ó agentes quelantes son compuestos solubles y 
termostab1es. Deben ser dosificados con un agua libre de oxígeno, 
ya que esta puede causar su degradación. 
Como estos compuestos tienen más afinidad con los iones cobre que 
con Ca y Mg, la dosificación no debe realizarse ante equipos con 
contenidos en Cu o sus aleaciones. 
 39 
No deben ser dosificados directamente en el domo, ya que las 
elevadas temperaturas y concentraciones allí reinantes, pueden 
provocar corrosiones atacando la película de óxido protector. 
6.2.3 PURGA CONTINUA 
Para mantener en el interior de las calderas las condiciones que 
tiendan en general a evitar los inconvenientes descriptos 
anteriormente, es evidente que los contenidos salinos y gaseosos 
de las aguas deberán ser limitados al máximo. 
En tales condiciones la forma más sencilla de actuar sobre la 
lógica y continua concentración del agua en la caldera, es 
regular la salida de una parte del agua más concentrada (purga) 
reemplazándolo por agua de alimentación. 
(*) La hidrazina ayuda a mantener el control de pH. 
Esta solución parece en principio cómoda y fácil de utilizar, 
pero resulta muy antieconómica. 
A pesar del perfeccionamiento de los sistemas de recuperación 
calórica, es evidente, que porcentajes de purga elevados, 
constituyen incuestionab1emente fuertes pérdidas térmicas que 
inciden sobre la economía del proceso de generación de vapor. 
En los generadores alimentados con aguas muy mineralizadas o 
deficientemente acondicionadas, varios pueden ser los 
determinantes del régimen (porcentaje) de purga, a saber: la 
concentración de sólidos en solución y el contenido en sílice. 
El régimen de purgas se puede expresar de la siguiente manera, 
haciendo un balance de masas: 
 
 
 
(1 + x) Caa = x Cp 
x = Caa/(Cp - Caa) 
 
Donde: 
x = Caudal a purgar, referido a 1kg de vapor que sale del domo. 
Caa = Concentración en el agua de alimentación. 
Cp = Concentración en el agua de purga. 
Un ejemplo, nos ayudará a interpretar el valor de la purga. 
 40
Para un ciclo que trabaje a 80 kg/cm2 de presión, tiene los 
siguientes valores: 
 
 
 AGUA ALIMENTACION AGUA DE CALDERA 
Conductibilidad mho/cm 10 250 
Sílice mg/l 0,2 3 
 
 
El régimen de paradas será 
Por Sólidos 
(%) X = 10 x 100 / (250 -10)= 4,16 % 
 
Por sílice 
 
X= 0,2 x 100 / (3-0,2) = 7,14 % 
 
Por lo tanto, la purga de la caldera deberá ser del 7,14%. 
 41
6.2.4 CONTROL OPERACIONAL DEL CICLO 
 
Para controlar y evitar los problemas que suelen suceder en el 
ciclo, se realiza una serie de operaciones en el mismo, que son 
detalladas en el gráfico de más abajo. 
A su vez, se ubican las mediciones que serán necesarias para 
controlar el proceso. 
Durante las paradas de una planta, el agua contenida en el ciclo 
térmico se contamina fundamentalmente de gases, Fe, Cu y sólidos 
disueltos. 
Antes de poner en marcha la planta y encender los quemadores de 
la caldera, es necesario primeramente desgasificar, utilizando a 
tal efecto una fuente de vapor auxiliar. Si los sólidos en el 
agua disueltos son muy elevados, se podrá derivar el agua de 
a1imentaci6n hacia el condensador, para luego hacerla pasar por 
un tren de pulido, formado por un filtro de carbón activado ó 
magnético, un intercambiador catiónico, si fuese necesario y un 
lecho mixto. Este mismo tren puede ser operado en condiciones de 
marcha del ciclo, cuando existe contaminación por filtración a 
través de los tubos del condensador. 
No bien las condiciones del agua son las adecuadas, se cierra el 
by-pass que deriva el agua al condensador, y el fluido está en 
condiciones de entrar en la caldera. 
Una vez en funcionamiento la planta y normalizadas las 
condiciones exigidas en el agua, se saca fuera de servicio el 
tren de pulido de condensado, operando el ciclo en forma 
convencional. 
 Esta es una de las formas posibles para acondicionar el agua 
durante el arranque de la planta. 
 
 
 
 
 
 
 
 42
 
 
 43
7. VALORES RECOMENDADOS PARA EL AGUA 
 
Una serie de valores recomendados para evitar la corrosión, 
arrastre y depósitos indeseables en los ciclos, se establecen en 
las tablas que se adjuntan. 
Estos valores son de aplicación corriente en calderas construidas 
correctamente y operadas en forma adecuada. 
Diseños de caldera con tendencia a producir arrastres de agua, 
deberán considerar normas más estrictas para el agua de la 
caldera, que las indicadas en las tablas. 
La presencia de los iones Fe y Cu en el agua, da origen a la 
formación de capas que suele ocasionar serias averías en la 
caldera y además facilitar la corrosi6n. 
La experiencia ha permitido demostrar que en base a una 
vigilancia operativa estricta en los valores de Fe y Cu, es 
posible minimizar las dificultades encontradas en una serie de 
instalaciones. 
 
 44
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 48
8. CONSERVACIÓN DE LA CALDERA FUERA DE SERVICIO 
8.1 - POR PERIODOS CORTOS 
No drenar la caldera si la parada está prevista por 3 o 4 días. 
Eventualmente introducir nitrógeno a través de la válvula la de 
venteo del domo o del sobrecalentador y mantener una presión de 
0,35 kg/cm2 por medio del nitrógeno. 
8.2 - POR PERIODOS LARGOS 
8.2.a - Conservación húmeda 
Cuando la caldera deba ser mantenida fuera de servicio (no por 
reparación que requiera vaciar la y abrirla, durante un período 
de varias semanas y más: 
Llenar la caldera con condensado conteniendo la ppm de amoníaco y 
200 ppm de hidrazina. El valor de pH debe ser aproximadamente 10. 
El llenado debe hacerse llenando primeramente el sobreca1entador 
a contracorriente hasta desbordar en el domo y llenar 
completamente la caldera, cuidando de mantener una pequeña carga 
de agua en la parte más alta con un tanque que permita las 
dilataciones debidas a los cambios de temperatura, o bien 
mantener un colchón de nitrógeno a una presión de 0,3 kg/cm2. 
8.2.b - Conservación seca 
Cuando la caldera deba estar fuera de servicio por un tiempo 
prolongado, se la vacía y se completa el secado soplando aire 
seco, agregándose le silica-gel para extraer la humedad. La 
conservación puede ser complementada con la inyección de gas 
inerte, como ser el amoníaco ó N2. 
Para este caso la caldera se vacía. y el gas de amoníaco o N2 es 
entonces inyectado manteniendo una presión de 100mm de Hg. La 
puesta en funcionamiento puede tener lugar en cualquier momento y 
sin instrucciones especiales. La conservación con amoniaco o N2 es 
especialmente recomendable para calderascon sobrecalentadores 
verticales. Una forma de llenado de la caldera con amoniaco o N2 
es como se puede observar en la figura. 
 
 
 
 
 
 
 49
 
 
9. LIMPIEZA INTERNA 
Antes de la primera puesta en servicio de la caldera, las 
superficies internas del equipo evaporador deben ser limpiadas 
para eliminación de aceite, grasa, pinturas (hervido) y para 
eliminación de los óxidos de hierro (herrumbre y óxidos de la 
laminación - lavado ácido). 
El lavado ácido debe ser controlado por personal responsable y 
especializado, ya que el estado final de las superficies depende 
del cuidado con el cual se efectúa la operación, y de esa 
superficie depende la vida de la caldera. 
El lavado ácido se recomienda para unidades que operan con 
presiones mayores a los 62 kg/cm2. 
Durante la vida de la caldera, la limpieza química puede ser 
necesaria para la eliminación de óxidos de hierro, cobre y 
depósitos sobre las superficies internas. 
La frecuencia de las limpiezas operacionales depende del 
tratamiento de agua y de las condiciones de operación. Se estima 
sin embargo que después de unas 25.000 horas de servicio, debe 
estudiarse la conveniencia o la necesidad de esta limpieza 
química. Esté período puede ser alterado ya que pérdidas en 
condensados, fallas en el tratamiento de agua, pueden exigirla 
antes y es obvio que a altas presiones el estado de limpieza de 
las superficies es capital para asegurar una continuidad de 
servicio. 
 50
Si bien es recomendable el control de las operaciones por un 
especialista, las operaciones principales a efectuarse son las 
siguientes: 
9.1 HERVIDO 
a) Limpiar mecánicamente la caldera de grasa, aceite, y todo otro 
objeto ajeno: maderas, tuercas, etc. 
b} Llenar la caldera hasta nivel normal con la solución para el 
lavado. Se recomienda una solución de 4% de Na2C03 y 4% de Na3P04 
Controlar las indicaciones del nivel (eventualmente provisorio) y 
preparar la unidad para encenderla. 
d} Levantar lentamente la presión hasta 20 kg/cm2 ó 1/5 de la 
presión de diseño (la que fuera la menor) en unas 8 horas. 
Mantenerla durante 4 horas, controlando la temperatura de los 
colectores inferiores para asegurarse de la circulación del agua. 
e} Después de 4 horas, apagar los fuegos; dejar bajar la presión 
notablemente; purgar la caldera por las válvulas de purga, una 
después de otra, sin que el nivel deje de estar a la vista. 
Después de la purga reponer el agua al nivel normal. 
Reencender los quemadores como indicado en d. y volver a purgar 
como indicado en e. Repetir esta operación dos veces más. 
g} Debe controlarse periódicamente la calidad de la solución y si 
la a1ca1inidad y la concentración en fosfato bajaran a la mitad 
del valor original, reponer los reactivos a la concentración original. 
 
 Se recomienda controlar la alcalinidad, el fosfato y la sílice ce durante el 
proceso, así como la presencia de aceite. 
Cuando alcalinidad, fosfato y sílice llegan a un equilibrio y no 
se detecta más aceite en las muestras, se pueden apagar los 
quemadores. 
Cuando la presión ha bajado hasta 2 kg/cm2, se abren los venteos 
del sobrecalentador y del domo; y cuando la temperatura del metal 
del domo superior ha bajado a menos de 90ºC drenar la caldera. 
Después de drenar completamente la caldera de la solución 
alcalina, la caldera deberá ser llenada hasta el punto alto del 
nivel con agua limpia a unos 75/80 ºC. 
Al mismo tiempo llenar a contracorriente el sobrecalentador con 
condensado o agua desmineralizada. El sobreca1entador debe estar 
 51
lleno de agua para las operaciones siguientes del lavado químico. 
Dejar enfriar el agua en la caldera para permitir la inspección. 
Drenar la caldera. 
Si el hervido no hubiera disuelto aceites, grasa y materiales 
silíceos, el lavado ácido podría no ser satisfactorio y por lo 
tanto seria de la mayor importancia una inspección cuidadosa 
interna después del último enjuague. 
De no ser satisfactoria, debe repetirse la operación. 
9.2 LIMPIEZA ÁCIDA 
Uno de los procedimientos de limpieza ácida es el basado en el 
uso del ácido hidroclórico (diluido al 5% en peso) más un 
inhibidor. 
La limpieza ácida debe llevarse a cabo inmediatamente después del 
hervido. 
Los procedimientos son los siguientes: 
Llenar la caldera con agua limpia y establecer un nivel cercano 
al normal de operación, preparándola para el encendido y 
regulando la temperatura del metal. 
El metal debe alcanzar alrededor de 92°C max - 70°C min 
antes de introducir ácido a la caldera. Debido a la desigual 
proporción de enfriamiento entre las paredes gruesas de los domos 
y cabezales es necesario alcanzar la temperatura adecuada del 
metal en forma gradual, lo cual se logra encendiendo 
moderadamente los quemadores. 
Una vez alcanzada esta temperatura, drenar la caldera. Todas las 
aberturas del horno y compuertas deben cerrarse para mantener el calor. 
Antes de introducir ácido a la caldera, constatar lo siguiente: 
l. Que el sobrecalentador esté lleno de agua condensada o 
desmineralizada. 
2. Que las aberturas del horno y compuertas estén cerradas. 
3. Que todas las válvulas de ventilación del domo estén 
abiertas. Las válvulas deben estar en la misma posición que 
para el hervido a no ser que específicamente se determine 
otra posición. 
4. Que todos los drenajes de caldera y válvulas químicas estén 
cerrados. 
5. Que se registren las temperaturas del metal y se mantengan 
en observación. 
 52
 
Bajo ninguna circunstancia éstas deben exceder los 82°C. 
Cuando la temperatura del metal llegue a aproximadamente 77°C 
llenar la caldera con la solución ácida (5-6% ácido hidroclórico) 
Recomendamos agregar un 0.25% de bifluoruro de amonio (NH4HF) para 
mejorar la capacidad de remoción de sílice e intensificar la 
solución. Para mantener la temperatura del solvente entre 71 a 
77°C., mezclar el agua con el vapor. 
Para evitar que la solución ácida tome contacto con las cañerías 
calientes, el vapor requerido para control de temperatura debe 
introducirse en el agua de dilución antes que el ácido. 
Deberá existir una distancia de por lo menos diez diámetros de 
tubo entre estos dos puntos de admisión. 
Se tomará una muestra de la solución para analizar la 
concentración del ácido y de hierro; estas muestras se seguirán 
tomando cada hora. El período de limpieza continúa hasta que la 
concentración de hierro y la de la solución, llegan a un 
equilibrio; lo que se logra en aproximadamente 6 horas. 
Se desagotará la caldera con una presión de nitrógeno positiva 
(O,2 a 0,55 kg/cm2) usando todas las válvulas de drenaje 
posibles, cuidando que la presión de nitrógeno se mantenga en 
positivo, y en el menor tiempo posible. El regulador de presión 
debe ser de un tamaño adecuado para introducir nitrógeno en un 
proporción volumétrica, capaz de desplazar toda la solución ácida 
en una hora. 
Se llenará la caldera con agua limpia, calentada a 65°C., hasta 
un nivel poco más alto que el de la solución ácida pero sin que 
desaparezca del nivel. Simultáneamente, llenar y desagotar, a 
contracorriente, el sobrecalentador con agua condensada o 
desmineralizada, y agua desde el economizador, para, de esa 
forma, limpiarlo de cualquier rastro de ácido que pueda haberse 
introducido a estas áreas. Drenar nuevamente la caldera bajo 
presión de nitrógeno, y llenar otra vez con agua limpia (a 65°C) 
para proceder a un segundo enjuague. 
 Se debe añadir aprox. 0.1% de Acido cítrico por peso evitando la 
precipitación de hidróxido de hierro. Desagotar, asegurándose de 
mantener una presión de nitrógeno positiva. 
Llenar la caldera hasta el nivel normal con una solución 
neutralizante (1% por kilo) de carbonato de sodio. Encender la 
caldera en forma moderada elevando la presión a 7 kg/cm2 en dos 
 53
horas, mantener esta presión por dos horas. Permitir que la 
caldera se enfríegradualmente. Durante este periodo, purgar la 
caldera intermitentemente para reducir la turbiedad. 
Re-establecer el nivel normal de la solución después de cada 
purgado. 
Las ventilaciones de los domos deben estar abiertas cuando la 
presión baje a 1,7 kg/cm2 
Cuando la temperatura del cabezal y domo desciendan a 94°C 
desagotar la caldera. Cuando la unidad se ha enfriado lo 
suficiente, realizar una inspección interna y montar los internos 
del domo. 
 
10. SOPLADO 
El objeto de proceder al soplado a la atmósfera de la línea 
principal de vapor, antes del arranque de una unidad nueva, es el 
de remover cualquier material extraño en el sobrecalentador y en 
las cañerías de vapor. Si se permite la entrada de materiales 
extraños al sistema de vapor o a la turbina, pueden resultar 
considerablemente perjudiciales para los equipos. 
Para unidades ya en uso, se debe considerar la necesidad de 
realizar un soplado después de reparaciones de importancia en 
partes de presión, donde la posibilidad de introducción de 
materiales extraños a estas zonas es grande. 
Lo ideal, para obtener una limpieza óptima es que las condiciones 
de flujo durante el soplado sean iguales a las de operación 
normal con carga máxima. Dado que es imposible duplicar estas 
condiciones al soplar a través de las cañerías a la atmósfera, es 
deseable producir condiciones equivalentes usado presiones 
inferiores de vapor con un rango de flujo tal que el producto de 
flujo de vapor por la velocidad sea igual al de condiciones 
normales. La determinación de la cantidad de flujo, debe basarse 
en la resistencia de flujo en todo el sistema, incluyendo 
cañerías temporarias. Esta determinación la hace normalmente el 
diseñador de la caldera. 
Las cañerías provisorias están generalmente equipadas con una 
válvula de cierre, la que se utiliza como válvula de soplado de 
esta manera, el sobrecalentador, recalentador y la parte de vapor 
aguas arriba de las cañerías temporarias se mantienen siempre a 
la presión del domo, a no ser durante el soplado. 
 54
 
El proceso de soplado implica condiciones anormales y severas 
contra la caldera y sistema de cañerías de vapor. Durante cada 
ciclo de soplado se dan grandes y rápidos cambios de 
temperaturas. Estos cambios son mucho más severos que los que 
pueden presentarse en una operación normal. La fatiga térmica 
puede ser muy excesiva en partes con espesores grandes del 
sistema, como ser domas, colectores y cañerías. Es conveniente 
tener esto siempre en cuenta y tratar de limitar el número de 
ciclos de soplado a la atmósfera a un mínimo. 
La limpieza del sistema se calificará con la ayuda de placas 
espejo metálicas. 
Estas se instalarán a la salida de la cañería de vapor 
provisoria. 
Las placas-espejo se emplearán desde la iniciación del 
procedimiento de soplado a fin de determinar la efectividad de la 
limpieza. 
Se considerará que el sistema se encuentra limpio cuando se llega 
a un bajo coeficiente E/F siendo 
E = número de impactos. 
F = Unidad de superficie. 
Es aconsejable no superar el valor de un impacto por centímetro 
cuadrado. Cada impacto no debe ser mayor de 0.2 mm. 
 55
ANEXO 1 
PROBLEMAS PROVENIENTES DE LAS IMPUREZAS QUE CONTIENE EL 
AGUA, EN LOS GENERAVORES DE VAPOR 
A) LAS IMPUREZAS MOLECULARES Y EN SUSPENSIÓN EN EL AGUA 
PRODUCEN DEPOSITOS 
A.1 Quién causa los depósitos en la caldera? 
 
Las incrustaciones en las calderas son producidas por impurezas 
que precipitan directamente sobre la superficie de transmisión 
del calor o por materias en suspensión que se depositan también 
sobre el metal y se adhieren y se endurecen. La evaporación en la 
caldera hace que las impurezas se concentren. La elevada 
temperatura descompone a algunos minerales, y hace que otros sean 
menos solubles. En general, el agua en contacto con el metal 
caliente tiende a depositar las impurezas al evaporarse. 
 
 
A.2 Que impurezas del agua forman depósitos? 
 
Los bicarbonatos de calcio y magnesio disueltos se descomponen 
con el calor de la caldera, liberando anhídrido carbónico y 
formando carbonatos relativamente insolubles. Estos bicarbonatos 
pueden precipitar directamente sobre el metal de la caldera o 
formar lodos (barros) en el agua de la caldera, que pueden 
depositarse en la superficie de la misma. El sulfato y la sílice, 
generalmente precipitan directamente sobre el metal y 
ordinariamente no forman lodos. Por esta razón son mas duros y 
producen mas dificultades. La sílice en general no está presente 
en grandes cantidades en el agua, pero bajo ciertas condiciones 
puede formar una incrustación excesivamente dura. El hierro en 
suspensión o disuelto, que entra con el agua de alimentación, 
también tiende a depositarse sobre el metal de la caldera. El 
aceite y otros procesos contaminantes pueden formar depósitos, 
como así también promover la deposición de otras impurezas. Los 
compuestos de sodio generalmente no se depositan a menos que el 
agua se evapore casi completamente, como es le caso cuando los 
tubos se quedan en seco. 
 
 
 
 
 56
 
A.3 Cuales son algunos de los tipos comunes de depósitos en la 
caldera? 
 
En el agua de la caldera no tratada la formación de depósitos es 
semejante a un retorno a la naturaleza. Es decir, que los 
minerales al depositarse, forman varios tipos de estructuras 
cristalinas semejantes a las de las rocas, tales como las que se 
encuentran en los estratos de la tierra. Los depósitos raramente 
están compuestos de un solo componente, sino que generalmente 
están formados por varios tipos de minerales, de productos de la 
corrosión y otros contaminantes del agua. Los tipos de depósitos 
mas comunes en las calderas pueden contener: carbonato de calcio; 
sulfato y silicato; hidróxido de magnesio o silicato; oxido de 
hierro, y sílice. Los depósitos de lodos en la caldera 
provenientes del agua tratada, también pueden contener calcio y 
fosfatos de magnesio. 
 
 A.4 Cuáles son las características de un depósito de carbonato? 
 
Un depósito de carbonato es generalmente granular y algunas 
veces de naturaleza porosa. Los cristales de carbonato de calcio 
están unidos entre sí por partículas finamente divididas de otros 
materiales, de modo que la incrustación aparece densa y uniforme. 
Un depósito de carbonato de calcio se puede identificar 
fácilmente introduciéndolo en una solución acida, pues se 
produce efervescencia por las burbujas de anhídrido carbónico que 
se desprenden. 
A.5 Cuáles son las características de un deposito de sulfato? 
 
Un depósito de sulfato es mucho mas duro y mas denso que uno de 
carbonato, debido a que sus cristales son mas pequeños y están 
fuertemente cimentados entre sí. El depósito de sulfato es 
quebradizo; no se pulveriza con facilidad, y no produce 
efervescencia al sumergirlo en acido. 
A.6 Cuáles son las características de un depósito de sílice? 
 
Un depósito con elevado contenido de sílice es muy duro, 
asemejándose a la porcelana. Los cristales de sílice son 
extremadamente pequeños y forman una incrustación muy tensa e 
interminable. Esta incrustación es extremadamente frágil y muy 
 57
difícil de pulverizar. No es soluble en acido clorhídrico y 
generalmente es de color claro. 
A.7 Cuáles son las características de un deposito de hierro? 
 
Los depósitos de hierro, debidos, ya sea a la corrosión o a la 
contaminación del agua con hierro, son de color muy oscuro. Estos 
depósitos, en la caldera, son lo más a menudo magnéticos. 
Son solubles en ácido caliente y dan una solucion pardo oscura 
 
 
A.8 Que problemas producen los depósitos? 
 
El problema mas grande que producen los depósitos es el 
recalentamiento y rotura de tubos. El depósito actúa como un 
aislante y los depósitos excesivos se oponen a una buena 
transmisión del calor a través de los tubos donde circula el 
agua. Esto causa que el metal se recaliente. Cuando