Mantenimiento de Calderas Acuotubulares ON Line

A.- Duración: 16 horas On line (12 horas en vivo + 4 horas a distancia)

B.- Introducción: Las calderas acuotubulares son usadas en general para la producción de vapor y energía en plantas de procesos bajo ciclos de autogeneración o cogeneración o bien para la generación exclusiva de energía bajo ciclos de vapor tradicional o en ciclos combinados. Son equipos críticos, donde una salida de operación no planeada de los mismos, puede ocasionar graves problemas tanto en la producción o servicio, como en su integridad mecánica. Tienen además un alto impacto sobre los costos operacionales debido a los precios actuales de los combustibles, razones por las que son un objetivo importante dentro de las políticas de uso racional de la energía (URE) y optimización energética dadas por las normativas ISO 50001/1/3/4

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. Dependiendo del tipo de combustible quemado, las calderas pueden tener problemas muy diferentes tal es el caso de las queman carbón, bagazo u otras biomasas de aquellas que usan gas natural o fuel oil o recuperan calor de gases  de escape como los HRSG o OTSG en los ciclos combinados

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 y calcularán los principales parámetros operativos del equipo y los fundamentos básicos del diseño térmico y mecánico. Análisis comparativo de diseños.
• Aprenderán las propiedades mecánicas y metalúrgicas de los componentes a presión según estándares ASME y EN. Verán el uso del concepto de creep y la aplicación del parámetro de Larson & Miller para determinar la relación entre temperatura, tensión y tiempo de rotura.
• Calcularán cargas térmicas y verificarán temperaturas de pared metálica en sobrecalentadores y paredes de agua. Aprenderán la importancia de la circulación natural y su efecto sobre la temperatura de pared
• Calcularán y/o verificarán tensiones en los componentes a presión según los estándares ASME I y EN 12952 / 12953 - Part3/4. Aprenderán sobre el impacto de los ciclos de arranque-parada sobre la fatiga de los componentes a presión y su consideración.
• Conocerán los principales mecanismos de desgaste y tipos de fallas en los diferentes diseños de calderas (HRSG, biomasa, gas natural, etc.)
• 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 y 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 los requerimientos para la extensión de vida de calderas según recomendaciones de EPRI.
• Aprenderán e implementarán ensayos térmicos como herramienta de diagnóstico operacional según los códigos de performance (PTC) de ASME.

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.- Programa

Módulo I

• Tipos de calderas acuotubulares. Campo de aplicaciones. Parámetros e indicadores claves de funcionamiento y desempeño operacional. La seguridad y el análisis de riesgos. Balance de masas y energía en la caldera. Conceptos básicos del diseño térmico del hogar y equipos de recuperación de calor. Distribución típica de la absorción de calor en calderas. Uso del software FireCAD
• Selección y propiedades de materiales para calderas según códigos ASME y CEN. Concepto de creep. Especificaciones técnicas de materiales. Parámetro de Larson & Miller. Diseño mecánico de partes a presión. Cargas térmicas y temperatura de la pared metálica. La circulación natural y los problemas de inestabilidad de flujo y sobrecalentamiento de las paredes tubulares. Análisis de casos industriales

Módulo II

• Calidad de agua para calderas. Requerimientos de los estándares ABMA, ASME, VGB, EPRI. Pureza de vapor para turbinas. Prevención de arrastres de agua y humedad del vapor hacia las turbinas. Importancia del diseño de internos del domo. Inspección de los atemperadores
• Mecanismos de desgaste y tensiones en los distintos componentes. Partes afectadas y principales mecanismos de deterioro en las distintas calderas. Fallas típicas en las distintas partes. Ciclos start-stop y la fatiga en componentes a presión en HRSG
• Las cenizas en calderas. Índices de ensuciamiento. Emisividad de las cenizas Cálculo de la erosión y corrosión por cenizas. Ecuaciones básicas. Fallas típicas en calderas de carbón, bagazo y biomasa diversas

Módulo III

• Objetivos del mantenimiento de calderas. Análisis de riesgos. Técnicas de inspección y medición. Características principales. Beneficios y limitaciones de las técnicas NDT
• Mejores prácticas en el mantenimiento de calderas. Recomendaciones y requerimientos de los estándares EPRI, ASME, NBIC y API 538. 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. 
• Control de espesores en las partes a presión y no a presión, técnicas usadas y criterios de aceptación según API y Babcock. Fatiga térmica y problemas de fisuras en tubos, colectores y domos. Técnicas de análisis empleadas y técnicas de reparación por soldadura. Tratamientos térmicos pos soldadura. Coating para prevención de corrosión en economizadores, calentadores de aire y chimeneas
• Problema de sobretemperatura y efectos del creep. Réplicas metalográficas. Aplicaciones en el hogar, sobrecalentador y colectores. Medición de temperatura de pared como técnica predictiva. Efecto de las cenizas e incrustaciones sobre la temperatura de pared. Cálculo y ejemplos de aplicaciones

Módulo IV

• Problema de erosión por acción de las cenizas. Uso del cladding de tubos y otros componentes no a presión bajo erosión y/o corrosión. Técnicas y equipos de soplado de cenizas (vapor, aire o agua). Análisis de casos. Preventivo de sopladores
• Limpieza química y mecánica. Criterios de aplicación. Layup de calderas fuera de operación. Control de infiltraciones en paredes y calentador de aire según PTC4.3.
• Termografía infrarroja y estimación de pérdidas por convección y radiación en paredes. Control de corrosión bajo aislación (CUI) en caldera y cañerías de transporte de vapor.  Pruebas hidráulicas, procedimientos. Cuidados en la ejecución. Calidad de agua y prueba hidráulica. Problemas en sobrecalentadores no drenables
• Control de la sobrepresión del lado del vapor. Válvulas de seguridad. Mantenimiento y ensayo de válvulas de seguridad según ASME PTC25 y NBIC Parte 4. Sobrepresión en el hogar. Compuertas de alivio del lado de los gases
• Mantenimiento en instalaciones auxiliares a presión, tanques de condensados y desaereador. Criterios de NACE para la inspección NDT en desaereadores. Problemas de diseño y fallas típicas. Mantenimiento predictivo de bombas, ventiladores, dampers y motores
• Sistema de medición y control. Lazos principales y secundarios. Sistema de combustión y BMS. Mantenimiento de quemadores. Chequeos de control
• 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 & Miner. 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

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