Mantenimiento de Calderas Industriales Acuotubulares – Mejores Prácticas

A.- Duración: 24 horas:

B.- Introducción: las calderas de vapor son equipos críticos en casi la mayoría de las industrias, pues tienen un gran impacto sobre las operaciones productivas de la planta, como también sobre los costos, debido al consumo de combustible que demandan. Una salida de operación no planeada, puede ocasionar graves problemas tanto en la producción o servicio, como en la integridad mecánica de la misma.

Una caldera es el resultado de un cuidadoso equilibrio de procesos fisicoquímicos, térmicos, fluidodinámicos, metalúrgicos y mecánicos, los que debidamente considerados en su proyecto, construcción y montaje, pueden asegurar un equipo de gran confiabilidad operativa y eficiencia térmica bajo un adecuado sistema de control

Cuando en ese balance, algunos de los parámetros o una combinación de ellos se desvían de los valores normales, pueden originar pérdida de capacidad, baja eficiencia, rotura de componentes o simplemente su colapso total.

Para la inspección y mantenimiento de calderas se han desarrollado e incorporado modernas técnicas de inspección no destructiva, de mediciones varias y de análisis de riesgos que, posibilitan un mejor proceso de control y operación del equipo. Estas herramientas para que sean efectivas, deben estar integradas al análisis operativo, pues sólo así se podrá obtener la o las causas raíces de los problemas

Cada diseño de caldera y dependiendo del tipo de combustible que usa, presenta particularidades que no pueden ser comparables a otras. Las calderas que operan con gases combustibles o fuel oil, tienen problemas muy distintos a las que operan con combustibles sólidos como también a las que usan gases de recuperación (HRSG)

Este curso tiene por objeto integrar las herramientas y recomendaciones de los estándares internacionalmente aplicables al diseño mecánico, inspección y mantenimiento, con aquellos aspectos del diseño térmico que caracterizan y definen la operación de las calderas.

El curso estará basado en las investigaciones y recomendaciones de las prestigiosas organizaciones americanas y europeas (EPRI y VGB - PowerTech) y los conocidos estándares de ASME, CEN y NBI aplicables al respecto

                                                                                             

C.- Destinatarios del Curso

Profesionales, Técnicos y Operarios de las áreas de Ingeniería, Producción, Mantenimiento o Seguridad, relacionados con  la operación, el proyecto, construcción, montaje, mantenimiento, inspección o seguridad de calderas  de vapor, que precisen conocer, implementar o actualizar sus prácticas ingenieriles o de control de calidad relacionadas con estos equipos. Se aplica a todas las industrias y servicios que posean estos equipos

D.    Beneficios del Curso

Después del entrenamiento, los participantes del curso

• Identificarán, definirán y calcularán los principales parámetros operativos del equipo según el caso analizado y los fundamentos básicos del diseño térmico  
• Manejarán las propiedades mecánicas y metalúrgicas de los componentes a presión según estándares ASTM-ASME. Concepto de creep y la aplicación del parámetro de Larson & Miller.  
• Conocerán los principales mecanismos de desgaste y fuentes de riesgos mecánicos en los distintos tipos de calderas
• Conocerán las propiedades y mecanismos de desgaste por cenizas y las formas de prevención
• Aprenderán los requisitos de calidad de agua y pureza de vapor según estándares ABMA, ASME y VGB
• Aprenderán las diferentes técnicas de inspección y medición según los estándares ASME, EPRI y NBIC
• Definirán qué inspeccionar, cuándo, dónde y con qué técnica
• Desarrollarán programas de inspección integrados para cada etapa de disponibilidad del equipo (marcha y en parada)
• Aprenderán el impacto de los ciclos de arranque-parada sobre la fatiga de los componentes a presión y su consideración
• Aprenderán los requerimientos para la extensión de vida de calderas según recomendaciones de EPRI

E.    Metodología

La estrategia de enseñanza estará basada en la presentación y análisis de casos industriales reales incentivando la interacción de los participantes. Se usarán presentaciones en Power Point, videos y desarrollarán ejemplos con cálculos diversos

F.    Antecedentes: este curso lleva (4) años de dictado continuo en forma presencial en Argentina y Bolivia y es parte de un curso de posgrado en la temática en Argentina en la Universidad de San Pablo T. En la actividad de oil & gas lo han tomado empresas como Refinor SA, Axion, Pan American, YPF y Shell de Argentina

G.   Programa

Día 1_ Módulo I

• Parámetros e indicadores claves de funcionamiento y desempeño operacional de las calderas acuotubulares. La seguridad y el análisis de riesgos.
• Balance de masas y energía en la caldera. Cargas térmicas y temperatura de la pared metálica. Distribución típica de la absorción de calor en calderas.
• La circulación natural en  calderas. Problemas de inestabilidad de flujo y sobrecalentamiento de las paredes tubulares. Ecuaciones principales
• Selección y propiedades de materiales para calderas según códigos ASME y CEN. Concepto de creep. Parámetro de Larson & Miller. Diseño mecánico de partes a presión.

Día 2 _Módulo II

• Objetivos del mantenimiento de calderas. Análisis de riesgos. Organización y administración del ciclo de vida de las calderas y recipientes a presión según el estándar ASME PTB2-2009. Técnicas de inspección y medición. Características principales. Beneficios y limitaciones de las técnicas
• Mejores prácticas en el mantenimiento de calderas. Recomendaciones y requerimientos de los estándares EPRI, VGB, ASME y NBIC. Criterios para su aplicación. Variables y parámetros de medición y control. Qué medir? Selección, oportunidad, lugares y frecuencia de aplicación de las técnicas de medición
• Calidad de agua para calderas. Requerimientos de los estándares ABMA, ASME, VGB, EPRI. Pureza de vapor para turbinas
• Mecanismos de desgaste y tensiones en los distintos componentes. Partes afectadas y principales mecanismos de deterioro en las distintas calderas.
• Los residuos de combustión calderas. Índices de ensuciamiento. Emisividad de las cenizas y hollín. Cálculo de la corrosión por cenizas. Ecuaciones básicas. Fallas típicas en calderas de fuel oil o diésel oil. Punto de rocío de los gases ácidos, formas de prevención de la corrosión en economizadores y chimeneas

Día 3_Módulo III

• Control de la sobrepresión. Válvulas de seguridad. Mantenimiento y ensayo de válvulas de seguridad según ASME PTC25. Control de corrosión mediante cladding de tubos y otros componentes no a presión. Mediciones de temperatura de pared. Control de infiltraciones en paredes y calentador de aire según PTC4.3. El ensayo de calderas como elemento de diagnóstico. Termografía infrarroja y estimación de pérdidas por convección y radiación en paredes. Uso de réplicas metalográficas. Tipos de transformaciones metalúrgicas.
• Control de espesores y criterios de aceptación según API y Babcock. Limpieza química. Criterios de aplicación. Soplado de cenizas y mantenimiento de sopladores. Las técnicas de mantenimiento correctivo: reparaciones y alteraciones según NBIC. Recambio o anulación de tubos. Recomendaciones del NBI. Aplicación de ASME PCC2 a recipientes a presión (tanques de agua de alimentación, purgas y desgasificadores). Pruebas hidráulicas, procedimientos. Cuidados en la ejecución. Mantenimiento predictivo de bombas, ventiladores y motores.
• Recomendaciones para la puesta en marcha y parada. Precauciones principales. Explosión de hogares. Prevención. Sistema de alimentación de combustibles líquidos y gaseosos. Quemadores duales. Sistema de administración de quemadores (BMS). Sistema de control de quemadores. Sistema de medición y control. Lazos principales. Sistema de combustión y BMS. Requerimientos de seguridad según NFPA y NAG 201
• Layup de calderas fuera de operación. Sistema húmedo y seco. La extensión de vida y vida remanente según EPRI. Fitness for Service según API/ASME. Criterios y técnicas de inspección. El concepto de Vida Consumida de Palmgren & Miller. Ejemplos de aplicación.

Instructor:

• Ingeniero Mecánico graduado en la Universidad Tecnológica Nacional (UTN), Facultad Regional Tucumán, Argentina. Posgrado en Administración y Marketing Estratégico en la Universidad de Belgrano, Buenos Aires. Green Belt de Six Sigma
• Socio Gerente de SET Ingeniería y Capacitación.
• Cuenta con más de 25 años de experiencia continúa en la industria ocupando  cargos de gerencia y jefaturas en empresas de Argentina y Bolivia en las actividades de gas y petróleo, química, alimentos, azúcar-alcohol y celulosa y papel. Prestó servicios profesionales a empresas como Conta Oil Gas Service, Praxair Argentina SA; Shell Gas, Repsol YPF SA, Molinos Río de la Plata, EC. Welbers, Ingenio y Refinería San Martín del Tabacal y Papel del Tucumán
• Ha dictado cursos de capacitación en Argentina y Bolivia
• Docente del Dto. de Ingeniería Química en la UTN-Facultad Regional Resistencia donde dicta cursos de posgrado en proyectos de piping y sistemas de bombeo
• Instructor ASME y coordinador del subgrupo de performance de calderas del Latin América Boiler Users Affinity Group de ASME
• Es autor del libro: Calderas a Bagazo: Proyecto, Operación y Mantenimiento recientemente editado en Argentina y presentado en el XX Congreso de la Sociedad Argentina de Técnicos de la Caña de Azúcar (SATCA)

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