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  • 1. 8501 NFPA 8501 Estándar Para la operación de calderas De un solo quemador National FIRE Protection Association, 1 Batterynarch Park, PO Box 9101, Quincy, MA 02269-9101 An International Codes and Standards Organization
  • 2. _________________________________________________________________________ Copyright © 1997 NFPA, Todos los derechos reservados NFPA 8501 Estándar para la Operación de calderas de un solo quemador Edición 1997 Esta edición de la Norma NFPA 8501, Estándar para la operación de calderas de un solo quemador, fue preparada por el Comité técnico de calderas de un solo quemador (Technical Committee on Single Burner Boilers), editada por el Comité de correlación técnica en riesgos del sistema de combustión de calderas(Technical Correlating Committee on Boiler Combustion Systems Hazards) y aprobada por la Asociación nacional de protección contra incendios (National FIRE Protection Association) en su Junta anual llevada a cabo del 19 al 22 de mayo de 1997 en Los Ángeles, CA. Esta edición fue publicada por el Consejo de normas (Standards Council) en julio 24 de 1997, con Fecha efectiva a agosto 15 de 1997 y reemplaza a todas las ediciones previas. Los cambios diferentes a los editoriales se indican por una regla vertical al margen de las páginas en las cuales aparecen. Estas líneas se incluyen como ayuda para que el usuario pueda identificar los cambios respecto a las ediciones anteriores. Esta edición de la Norma NFPA 8501 fue aprobada como un Estándar nacional americano en agosto 15 de 1997. Origen y desarrollo de la Norma NFPA 8501 Originalmente, este Estándar fue adoptado en la Junta anual de 1964 como Norma NFPA 85A y cubría las unidades operadas por gas natural. En la Junta anual de 1965, el Estándar tentativo NFPA 85-C-T-1964, que cubría las unidades operadas por aceite- combustible, fue combinado con la norma NFPA 85A y el Estándar combinado se publico como NFPA 85. En 1967, 1972 y 1973 se hicieron revisiones a esta Norma. En 1982 el Comité sugirió que el documento fuera renumerado a 85A para distinguirlo del resto de normas sobre hogares de calderas que se conoce como la Serie NFPA 85. Las principales revisiones en 1982 incluyeron cambios en el alcance de la norma de tal forma que se aplicaba a calderas con entrada de combustible de más de 12.500.000 BTU/Hr (3663 kW) más que a las de 10.000 libras de vapor por hora. En 1987, la Norma NFPA 85A fue revisada completamente. Varios cambios técnicos fueron incorporados y se hicieron otras revisiones de conformidad con el Manual de estilo de la NFPA. La edición de 1992 fue una revisión parcial e incluyó diferentes cambios. Primero que todo fue la renumeración y retitulación del documento a NFPA 8501, Estándar para la operación de calderas de un solo quemador. Esto fue consistente con una iniciativa del proyecto Caldera NFPA para retirar la letra de la designación y usar títulos de documentos más cortos. La última edición es una revisión parcial que incluyen cambios para mejorar el estándar. Se incluyen definiciones nuevas o revisadas, nuevo material apéndice y requisitos revisados para los sistemas de control lógico. Edición 1997
  • 3. Comité de correlación técnica en riesgos del sistema de combustión de calderas Dale E. Dresel, Presidente Monsanto Co., MO[U] Merton W. Bunker Nat´l Fire Protection Assn., MA Courtney D. Alvey, Lutherville, MD [SE] William H. Axtman, Gray Gull Assoc., Inc., VA [SE] Johnny W. (Bill) Bass, Forney Int’l, Inc., TX [M] James R. Bostick, Bailey Controls Co., OH [M] Thaddeus Bukowski, Underwriters Laboratories Inc., IL [RT] Paul L. Cioffi, Babcock & Wilcox Co., OH [M] William E. Cunningham, Raytheon Engr & Constructors, MA [SE] John C. de Reuter, The DuPont Co., DE [U] Robert S. Elek, Kemper Nat´l Insurance Cos., OH [I] Ronald E. Fringeli, M&M Protection Consultants, OH [I] Steven K. Funk, The DuPont Co., TX [U] Rep. American Petroleum Inst. Gordon G. Gaetke, Union Carbide Corp., WV [U] Masaaki Kinoshita, Mitsibishi Heavy Industries Ltd., Japan [M] Donald J.L. Lin, Kilin Inc., TX [SE] Francis X. Maskol, Honeywell, Inc., PA [M] Peter B. Matthews, Hartford Steam Boiler Insp. & Ins. Co., CT [I] Russell N. Mosher, American Boiler Mfrs. Assn., VA [M] Jerry J. Moskal, ABB Cobustion Engr, Inc., CT [M] Michael C. Polagye, Factory Mutual Research Corp., MA [I] James L. Sherman, Batltimore Gas & Electric Co., MD [U] Peter J. Gore Willse, Industrial Risk Insurers, CT [I] Rep. Industrial Risk Insurers Henry K. Wonk, Foster Wheeler Energy Corp., NJ [M] Suplentes Tyetsuya Fujino, Mitsibishi Heavy Industries America Inc., CA [M] (Suplente de M- Kinoshita) Dennis P. Jenkins, Kemper Nat´l Insurance Cos., NC [I] (Suplente de R.S. Elek) Kenneth N. Lawrence, Honeywell, Inc. PA [M] (Suplente de F. X. Maskol) John P. O’Rourke, ABB Cobustion Engr, Inc., CT [M] (Suplente de J.J. Moskal) Richard J. Washter, Industrial Risk Insurers, CT [I] (Suplente de P.J.Gore Willse) J. C. Waung, Babcock & Wilcox Co., OH [M] (Suplente de P.L. Cioffi) William G. Yeich, Exxon Research and Engr, Co., NJ [U] (Suplente de S.K.Funk) Sin derecho a Voto Shelton Ehrlich, Palo Alto, CA Thomas B. Hamilton, Hamilton Consulting Services, NC Merton W. Bunker, NFPA Sataff Liason Robert P Kaltenbach, Burns & McDonnell Engr, MO Alcance del Comité: Este Comité tendrá la responsabilidad principal de los documentos sobre reducción de riesgos en los sistemas de combustión en calderas de un solo quemador y de múltiples quemadores con un índice de entrada de 12.500.000 BTU/hr y mayores. Esto incluyen todos los combustibles. Este Comité también es responsable de los documentos sobre la reducción de riesgos en sistemas de combustible pulverizado, calderas de cama fluidizada, generadores de vapor con recuperación de calor y calderas operadas por fogonero, de cualquier índice de entrada de calor.
  • 4. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-4 _____________________________________________________________________________ Comité técnico de calderas de un solo quemador Peter J. Gore Willse, Presidente Industrial Risk Insurers, CT [I] Dale E. Dressel, Vice presidente Monsanto Co., MO [U] Coutney D. Albey, Lutherville, MD [SE] William H. Axtman, Gray Gull Assoc., Inc., VA [SE] Thaddeus Bukowski, Underwriters Laboratories Inc., IL [RT] John M. DeLacy, The Cohen Co., CA [M] Lee J. Doran, The Nat´l Board of Boiler & Pressure Vessel Inspectors, OH [E] John J. Eibl, DuPont Engr, TN [U] Robert J. Gross, Babcock and Wilcox Co., OH[I] Robert M. Herdman, ABB combustion Engr, Inc., CT [M] Kenneth N. Lawrence, Honeywell Inc., PA [M] Jacques van Heijningen, Landis & Gyr, Inc., Il [M] J.A. “Red” Wagner, Fireye, NJ [M] James C. Williams, American Risk Consultants Corp., GA [I] Suplentes Ian M Clark, ABB Combustion Engr, Inc., CT [M] (Suplente de R.M. Herdman) Tim M. Carthy, Honeywell, Inc., MN [M] (Suplente de K.N. Lawrence) Sin derecho a voto Russell N. Mosher, American Boiler Mfrs. Assn., VA Merton W. Bunker, NFPA Staff Liason Alcance del Comité: Este Comité tendrá la responsabilidad principal de los documentos sobre reducción de riesgos en los sistemas de combustión y prevención de explosiones en calderas de un solo quemador con un índice de entrada de 12.500.000 BTU/hr y mayores. Esto incluyen todos los combustibles. Esta lista representa a los miembros de cada Comité elegidos al momento de la edición del texto de esta publicación. A partir de ese momento se pueden haber presentado cambios en la lista de miembros. Al final de este documento se encuentra una explicación de las claves de clasificación. NOTA: La membresía de un comité no constituye por si misma una refrendación de la asociación sobre ningún documento desarrollado por el Comité al cual pertenece el miembro.
  • 5. CONTENIDO 8501-5 _____________________________________________________________________________ CONTENIDO Prólogo.....................................................................................................................................................6 Capítulo 1 – Introducción......................................................................................................................7 1-1 Alcance...........................................................................................................................................7 1-2 Propósito........................................................................................................................................8 Capítulo 2 – General ..............................................................................................................................8 2-1 Explosiones del quemador............................................................................................................8 2-2 Manufactura, diseño e ingeniería................................................................................................10 2-3 Instalación....................................................................................................................................11 2-4 Coordinación de diseño, construcción y operación.....................................................................11 Capítulo 3 – Definiciones......................................................................................................................13 Capítulo 4 – Requerimientos de equipo..............................................................................................22 4-1 Suministro de combustible (aceite)..............................................................................................22 4-2* Suministro de combustible (Gas)...............................................................................................23 4-3 Quemado alterno de combustible.................................................................................................24 4-4 Equipo de quemado de combustible.............................................................................................25 4-5 Sistema de manejo del quemador, Lógica....................................................................................28 4-6 Sistemas de control de combustión..............................................................................................31 4-7 Sistema de interconexión de seguridad........................................................................................31 4-8 Sistema de apagado de seguridad de la llama.............................................................................32 4-9 Equipo eléctrico...........................................................................................................................33 Capítulo 5 – Arranque en frío de una caldera ...................................................................................33 5-1 General.........................................................................................................................................33 5-2 Calderas operadas a gas. ............................................................................................................33 5-3 Calderas operadas a aceite..........................................................................................................33 5-3.1.3 Procedimiento de arranque....................................................................................................34 Capítulo 6 – Sistemas operativos.........................................................................................................36 6-1* General.......................................................................................................................................36 6-2 Sistema automático reciclante para calderas acuotubulares......................................................36
  • 6. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-6 _____________________________________________________________________________ 6-3 Sistemas automáticos no-reciclantes para calderas acuo-tubulares...........................................42 6-4 Sistemas automáticos reciclantes para calderas piro-tubulares..................................................42 6-5 Sistemas automáticos no-reciclantes para calderas piro-tubulares............................................46 6-6 Sistemas manuales supervisados para calderas acuo-tubulares con quemador de aceite..........46 6-7 Sistemas manuales supervisados para calderas acuo-tubulares con quemador de gas..............49 6-8 Soplado de hollín..........................................................................................................................51 Capítulo 7 – Quemado simultáneo de gas y aceite.............................................................................51 7-1 General.........................................................................................................................................52 7-3 Ciclos de encendido.....................................................................................................................53 7-4 Procedimiento de apagado normal..............................................................................................54 Capítulo 8 – Quemado simultáneo de aceite y gas para traslado de combustible solamente.......56 8-1 Traslado sin apagado...................................................................................................................56 8-2 Quemado simultáneo en base continua........................................................................................57 8-3 Quemado de un solo combustible sin desviación del flujo de aire..............................................57 8-4 Quemado de un solo combustible con desviación del flujo de aire.............................................60 Capítulo 9 – Atomizadores de aceite dobles en un quemador sencillo.............................................63 9-1 General.........................................................................................................................................63 9-2 Procedimientos de cambio...........................................................................................................63 Capítulo 10 – Inspección y mantenimiento.........................................................................................65 10-1 General.......................................................................................................................................65 10-2 Programa de inspecciones y mantenimiento..............................................................................65 10-3 Familiaridad con los equipos y procedimientos........................................................................65 Capítulo 11 – Publicaciones de referencia..........................................................................................65 Apéndice A.............................................................................................................................................66 A-2-7 Quemado de gas y aceite – Problemas especiales. .................................................................68 A-3 Aprobaciones. .............................................................................................................................74 A-3 Autoridad competente..................................................................................................................75 A-3 Listado.........................................................................................................................................75 A-10 Inspección y Mantenimiento......................................................................................................73
  • 7. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-6 _____________________________________________________________________________ NFPA 8501 Estándar para la Operación de calderas de un solo quemador Edición 1997 OBSERVACIÓN: Un asterisco (*) después de un número o letra que designa un parágrafo, indica que se puede encontrar material explicatorio sobre ese parágrafo en el Apéndice A. En el Capítulo 11 y en el Apéndice B se puede encontrar información sobre las publicaciones de referencia. Prólogo Los avances tecnológicos en años recientes y en particular el poder de persuasión de los equipos basados en microprocesadores, le dan aún más importancia al hecho de que sólo individuos altamente entrenados sean empleados en la aplicación de estas instrucciones a los sistemas operativos. Cada tipo de equipo tiene sus propias características particulares y modos de operación. Es vital que el diseñador de los sistemas de seguridad esté completamente familiarizado con las características y puntos débiles del equipo específico y tenga un entendimiento completo de estos estándares y su propósito. No es posible para estos estándares abarcar todas las aplicaciones de equipos específicos ni se deben considerar la “Biblia” para el diseño de un sistema de seguridad. Al aplicar cualquier tipo de equipo a un sistema de seguridad, el diseñador debe considerar cuidadosamente todos los modos posibles de falla y el efecto que cada uno de ellos podría tener sobre la integridad del sistema y la seguridad de la unidad y del personal. En particular, ninguna falla de un solo punto debe resultar en una condición insegura o incontrolable o en una falla oculta de un sistema basado en microprocesador que pueda conducir a una situación donde el operario inconscientemente tome una acción que podría conducir a una condición insegura. Este documento es para usarse en el diseño, instalación, operación y mantenimiento de calderas piro-tubulares y acuo-tubulares de un solo quemador y los sistemas de manejo y control de combustión de sus quemadores. El estándar está organizado de la siguiente manera: (a) Introducción y secciones comunes que se aplican a todos los
  • 8. INTRODUCCIÓN 8501-7 _____________________________________________________________________________ combustibles quemados que se cubren en este estándar (Capítulos 1 a 4). (b) Secciones detalladas que son específicas para la operación particular descrita (El Capítulo 5 se aplica al arranque de una caldera fría. El Capítulo 6 se aplica a los sistemas operativos, incluyendo los sistemas de reciclado y de no-reciclado automático para ambas calderas piro-tubulares y acuo-tubulares y los sistemas supervisados manualmente calderas acuo-tubulares de gas y de aceite. El Capítulo 7 se aplica al quemado simultáneo de combustibles. El Capítulo 8 se aplica a la transferencia de combustible. El Capítulo 9 a los atomizadores dobles en un quemador sencillo. El Capítulo10 se aplica a la inspección y el mantenimiento.) Al usar este estándar, las secciones comunes se deben usar conjuntamente con las secciones que cubren la operación específica que se describe. Capítulo 1 – Introducción 1-1 Alcance 1-1.1 Este estándar se aplica a calderas con un índice de entrada de combustible de 12.000.000 Btu/hr (3663 kW) o mayor. Este estándar se aplica sólo a calderas que usen un solo quemador que quemen los siguientes combustibles: (a) Gas natural como se define en el Capítulo 3. (b) Otro gas que tenga un valor de Btu y unas características similares a las del gas natural. (c) Aceite combustible (fuel oil) de grado No. 2, 4, 5 ó 6. (d) Gas y aceite quemados simultáneamente por transferencia de combustible. (e) Gas y aceite quemados simultáneamente y continuamente. 1-1.2* Este estándar no es retroactivo. Este estándar se aplica a instalaciones nuevas y a modificaciones y extensiones mayores de equipos existentes para la preparación y quemado de combustible que sean contratadas para su uso posterior a la fecha de este estándar. 1-1.3 Los quemadores, como aquellos de los calentadores de proceso que se usan en la manufactura de químicos y petróleo en los cuales la generación de vapor es incidental a la operación de un sistema de proceso, no están cubiertos por este estándar. 1-1.4 Puesto que este estándar está basado en el estado actual de la
  • 9. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-8 _____________________________________________________________________________ tecnología, su aplicación a las instalaciones existentes no es obligatorio. Sin embargo, se exhorta a las compañías a adoptar aquellas características de este estándar que consideren aplicables y razonables para las instalaciones existentes. 1-1.5 Las revisiones de este documento reflejan el estado actual de conocimiento y no implican que las ediciones anteriores fueron inadecuadas.
  • 10. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-8 _____________________________________________________________________________ 1-2 Propósito 1-2.1 El propósito de este estándar es el de establecer las normas mínimas para el diseño, la instalación, la operación y el mantenimiento de calderas de un solo quemador, sus sistemas de quemado de combustible y los sistemas relacionados para contribuir a la operación segura y, en particular, a la prevención de explosiones del quemador. 1-2-2* No se puede proclamar ningún estándar que garantice la eliminación de las explosiones en el quemador. La tecnología en este campo se encuentra en desarrollo permanente, el cual se ve reflejado en parte por las revisiones de este estándar. El usuario de este estándar debe reconocer la complejidad del encendido del combustible en cuanto al tipo de equipo y las características del combustible. Por lo tanto, se advierte al diseñador que el estándar no es un manual de diseño y no elimina la necesidad de un razonamiento inteligente y competente. Se pretende que un diseñador capaz de aplicar análisis más completos y rigurosos a problemas especiales o inusuales tendrá amplia capacidad para desarrollar tales diseños. En tales casos, el diseñador es responsable de la validez del enfoque. 1-2.3 Se hace énfasis especial en la importancia de los procedimientos de operación y mantenimiento, el equipo de control de la combustión, las interconexiones de seguridad, las alarmas, los disparos y otros controles relacionados que son esenciales para la operación segura de la caldera. 1-2.4 El efecto de los sistemas de limpieza de gas que están localizados aguas debajo de los pases de post-combustión de gas de la caldera se sabe que es significativo. Se requiere la coordinación de los procedimientos de operación y de los diseños de las rutas del gas aire/combustible de la caldera y de los sistemas de calidad del aire. Dicha coordinación incluirá los requisitos para garantizar una ruta de flujo continua desde la entrad del tiro forzado a través de la chimenea. Este estándar ofrece sólo los requisitos generales de estos sistemas debido a las muchas variaciones de los diseños. Capítulo 2 – General 2-1 Explosiones del quemador 2-1.1 La causa básica de las explosiones del quemador es la ignición de una mezcla acumulada de combustible dentro del espacio confinado del hogar o dentro de
  • 11. GENERAL 8501-9 _____________________________________________________________________________ los pasos, ductos o ventiladores de la caldera que conducen los gases de combustión a la chimenea. 2-1.2 Una mezcla de combustible peligrosa dentro del recinto de la caldera se compone de la acumulación de una cantidad excesiva de combustible que se mezcla con el aire en proporciones que resultarían en una combustión rápida o incontrolada cuando se aplica una fuente de ignición. Una explosión del quemador puede resultar de la ignición de esta acumulación si la cantidad de mezcla de combustible y la proporción aire- combustible son tales que se crea una fuerza explosiva dentro del recinto de la caldera. La magnitud y la intensidad de la explosión dependerán tanto de la cantidad relativa de combustibles que se hayan acumulado como la proporción de aire que se mezcle con ella en el momento de la ignición. Las explosiones, incluyendo los “resoplos” del quemador, son el resultado de procedimientos inadecuados por parte del personal de operación, diseño inadecuado del equipo o del sistema de control o mal funcionamiento de los mismos. 2-1.3 Numerosas situaciones pueden presentarse en relación con la operación de una caldera que producirán condiciones explosivas comunes tales como las siguientes: (a) Una interrupción del suministro de combustible o de aire o energía de ignición a los quemadores que sea suficiente para producir una pérdida momentánea de la llama seguida del restablecimiento y la re- ignición retardada de una acumulación. (b) Fuga de combustible hacia un quemador inactivo y la re-ignición de la acumulación por una chispa u otra fuente de ignición. (c) Intentos repetidos sin éxito de apagado sin la purga adecuada, resultando la acumulación de una mezcla explosiva. (d) La acumulación de una mezcla explosiva de combustible y aire como resultado de un apagón total del quemador y la ignición de la acumulación por una chispa u otra fuente de ignición al tratar de encender el quemador. 2-1.4 Las condiciones favorables para una explosión de quemador como se describe en 2-1.3 son ejemplos típicos y una revisión de los numerosos reportes de explosiones de quemadores sugiere que la ocurrencia de pequeñas explosiones, resoplos del quemador o conatos han sido bastante más frecuentes de lo que
  • 12. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-10 _____________________________________________________________________________ usualmente se reconoce. Se considera que la mejor instrumentación, interconexiones de seguridad y dispositivos de protección, las secuencias de operación adecuada y un mayor entendimiento del problema por parte tanto de los diseñadores como de los operarios pueden reducir en gran medida los riesgos y las incidencias reales de explosiones de quemador. 2-1.5 En una caldera, las condiciones anormales o las fallas de control pueden producir una mezcla de aire/combustible que podría resultar en un apagón de la llama seguida de la re-ignición después de haber restablecido la condición aire/combustible. En el recinto de la caldera u otras partes de la unidad donde se puedan acumular mezclas de combustible bajo condiciones anormales del quemador pueden existir bolsas inactivas. Estas acumulaciones pueden encenderse con fuerza explosiva en presencia de una fuente de ignición. 2-2 Manufactura, diseño e ingeniería 2-2.1 El comprador o su agente asegurará, hasta donde sea práctico, en cooperación con el fabricante, que la unidad no tiene deficiencias en los aparatos que se requieren para su operación adecuada, con respecto a las partes que trabajan a presión, el equipo de quemado de combustible, el equipo de medición de aire y de combustible y el encendido y mantenimiento seguro de una llama estable. 2-2.2 Todos los sistemas de combustible estarán provistos de medios para evitar que sustancias peligrosas interfieran con el suministro de combustible al quemador. 2-2.3 Se llevará a cabo una evaluación para determinar la integración óptima de características manuales y automáticas de seguridad, considerando as ventajas y desventajas de cada función de disparo. NOTA: El número máximo de características de disparo no proporciona necesariamente la máxima seguridad global. Algunas acciones de disparo ocasionan operaciones adicionales que aumentan la exposición a los riesgos. 2-2.4 Este estándar requiere un grado mínimo de automatización. La tendencia hacia plantas más complejas o hacia mayor automatización, requiere medios adicionales para lo siguiente: (a) Información sobre eventos operativos importantes que permitan al operario hacer una rápida evaluación de la situación
  • 13. GENERAL 8501-11 _____________________________________________________________________________ operativa. Se suministrarán indicadores de variables utilizables que permitan al operario evitar condiciones inseguras. (b) Mantenimiento en servicio e inspección de funciones del sistema sin que afecten la confiabilidad del sistema de control en general. (c) Un ambiente conducente a la toma adecuada de decisiones y acciones. 2-2.5 La tubería y el equipo frontal del quemador estarán diseñados y construidos para evitar la formación de concentraciones peligrosas de gases combustibles que podrían existir bajo condiciones normales de operación. 2-3 Instalación 2-3.1 La caldera no se entregará para operación antes de la instalación y verificación de las protecciones de seguridad y el sistema de instrumentación requeridos. 2-3.2 El constructor responsable del levantamiento e instalación del equipo revisará que todos los artefactos pertinentes estén instalados y conectados adecuadamente. 3-2.3 El comprador, el ingeniero consultor, el fabricante del equipo y la compañía operativa evitarán la operación de la caldera hasta que dichas protecciones de seguridad hayan sido probadas que operan adecuadamente como un sistema. En algunos casos, podría ser necesario hacer instalaciones e interconexiones de seguridad temporales para llenar estos requisitos. Tales sistemas temporales serán revisados por el comprador, el ingeniero consultor, el fabricante del equipo y la compañía operativa y se llegará a un acuerdo sobre su aplicabilidad antes del arranque. 2-3.4 El sistema de bloqueo de seguridad y los dispositivos de protección se probarán conjuntamente por la organización responsable del diseño del sistema y aquellos que operen y mantengan tales sistemas y dispositivos durante la vida normal de operación de la planta. Estas pruebas y revisiones serán llevadas a cabo antes de iniciar la operación. 2-4 Coordinación de diseño, construcción y operación 2-4.1 Las estadísticas indican que el error humano puede ser un factor contributivo en la mayoría de las explosiones de quemadores. Sin embargo, es importante
  • 14. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-12 _____________________________________________________________________________ considerar si el error es también un resultado de lo siguiente: (a) Falta de entendimiento, o de uso, de los procedimientos, sistemas de seguridad y equipos adecuados. (b) Características desfavorables de operación del equipo o de sus controles. (c) Falta de coordinación funcional de los diferentes componentes del sistema de generación de vapor y sus controles. 2-4.2 Se han presentado explosiones de quemadores como resultado de un diseño funcional desfavorable. Frecuentemente, la investigación ha revelado un error humano y ha pasado por alto completamente la serie de causas que provocaron el error de operación. Por lo tanto, el diseño, la instalación y los objetivos funcionales de todo el sistema de componente y sus controles estarán integrados. Se deberá tener en cuenta la ergonomía que existirá durante la vida de operación del sistema. 2-4.3 En las fases de planeación e ingeniería de la construcción de la planta, se coordinará el diseño con el personal de operación. 2-4.4 La integración adecuada de los diferentes componentes – constituidos por la caldera, el quemador, el equipo de suministro de aire y combustible; los controles, los bloqueos y los dispositivos de seguridad; las funciones de operación y mantenimiento y las comunicaciones y el entrenamiento - será responsabilidad de la compañía operativa y será llevada a cabo en los siguiente pasos: (a) Suministro del personal de diseño y operación que posea un alto grado de competencia en este campo y de quien se requiere que lleve a cabo estos objetivos. (b) Análisis comparativo periódico de la planta con la tecnología en evolución de tal manera que se puedan hacer mejoras que hagan la planta más segura y más confiable. (c) Conservación de la documentación del sistema equipo de planta y su mantenimiento. 2-5 Organización de mantenimiento. Se proveerá un programa de mantenimiento del equipo a intervalos que sean consistentes con el tipo de equipo y los requisitos de servicio y las recomendaciones del fabricante (Ver Capítulo 10.)
  • 15. GENERAL 8501-13 _____________________________________________________________________________ 2-6 Objetivos básicos de operación 2-6.1 Los objetivos básicos de operación incluirán los siguientes: (a) Establecer procedimientos de operación que resulten en el mínimo número de operaciones manuales. (b) Estandarizar todos los procedimientos de operación. El uso de bloqueos es esencial para minimizar la secuencia de operaciones inadecuadas y detener secuencias cuando las condiciones no sean adecuadas para continuar. Es particularmente importante establecer e implementar estrictamente.
  • 16. DEFINICIONES 8501-13 _____________________________________________________________________________ procedimientos de purga y de arranque. Los capítulos 5 y 6 describen secuencia de operación que han demostrado ser efectivas en la operación de calderas. 2-6.2 Para alcanzar estos objetivos básicos de operación se proveerán procedimientos escritos de operación y listas de verificación detalladas para guía del operario. Se describirán todas las funciones manuales y automáticas. 2-7* Encendido de gas y de aceite – Problemas especiales. La combustión de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos involucra riesgos comunes. Cada uno de estos combustibles conlleva riesgos especiales relacionados con sus características físicas. Capítulo 3 – Definiciones Para el propósito de este estándar, los términos utilizados tendrán los siguientes significados: Aceite combustible (Fuel Oil). Aceites combustible números 2, 4, 5 y 6 como se define en la norma ASTM D 396, Especificación estándar para aceites combustibles. Aceite. Ver la definición de Aceite combustible (Fuel oil). Alarma. Señal audible o visible que indica una condición anormal o fuera del estándar. Alteración. Cambio o modificación en un sistema de caldera que tiene como resultado una desviación de las especificaciones o criterios originales de diseño. Anunciador. Dispositivo que indica una condición anormal o fuera de especificación por medio de señales tanto visuales como audibles. Apagado Normal. Suspensión de la operación del quemador cortando el combustible y la energía de ignición al quemador. Por seguridad. Suspensión de la operación del quemador cortando el combustible y la energía de ignición al quemador por medio de una interconexión o interconexiones de seguridad, lo cual requiere un reinicio manual. Aprobado.* Aceptable para la autoridad competente. Atomizador mecánico. Dispositivo de un quemador de aceite que emite
  • 17. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-14 _____________________________________________________________________________ combustible líquido en partículas finamente divididas sin usar un medio atomizante. Atomizador. Dispositivo de un quemador de aceite que emite combustible líquido en partículas finamente divididas. Automático(a). Ver sistema de manejo de quemadores Autoridad competente.* Organización, oficina o individuo responsable de la aprobación de un equipo, instalación o procedimiento. Bajo fuego. Velocidad mínima de fuego que produce una combustión estable. Caldera. Recipiente cerrado en el cual se calienta agua, se genera vapor, se sobrecalienta vapor, o una combinación de lasa dos operaciones, por medio de la aplicación de calor proveniente de combustibles de un quemador independiente o anexo. Cambio de aire. Cantidad de aire, proporcionado a través del quemador, igual al volumen y los pasos de la caldera. Conexión de servicio. Punto en el cual el combustible, un medio atomizante o la energía se conecta a la caldera, equipo de combustión o dispositivos de control. Deflagrador. Dispositivo que proporciona energía de ignición segura para encender inmediatamente el quemador principal. Clase 1. Deflagrador que se aplica para encender la entrada de combustible a través del quemador y sostener la ignición bajo cualquier condición de encendido o de operación del quemador. Su localización y capacidad son tales que proporcionará suficiente energía de ignición, generalmente en más del 10% de entrada de carga de combustible al quemador, en su quemador asociado para levantar cualquier combinación verosímil de entradas al quemador de combustible y de aire por encima de la temperatura mínima de ignición. A los deflagradores Clase 1 se les permitirá trabajar como deflagradores Clase 2 o Clase 3. Clase 2. Deflagrador que se aplica para encender la entrada de combustible a través del quemador bajo condiciones establecidas de encendido. También se usa para sostener la ignición a baja carga o bajo ciertas condiciones de operación adversas. El rango de capacidad de dichos deflagradores es generalmente del 4 al 10 por ciento de la entrad de combustible al
  • 18. DEFINICIONES 8501-15 _____________________________________________________________________________ quemador a plena carga. A los deflagradores Clase 2 se les permitirá trabajar como deflagradores Clase 3 Clase 3. Deflagrador que se utiliza particularmente para quemadores a gas y a aceite para encender la entrada de combustible a través del quemador bajo condiciones establecidas de encendido. La capacidad de dichos deflagradores generalmente no excede el 4 por ciento de la entrad de combustible al quemador a plena carga. Clase 3 especial (Deflagrador eléctrico directo). Deflagrador eléctrico de clase 3 especial, de alta energía capaz de encender directamente el combustible del quemador principal. Detector de llama. Dispositivo que detecta la presencia o ausencia de la llama y proporciona una señal utilizable. Disparo por combustible. Apague automático de un combustible específico como resultado de una acción de bloqueo o del operario. Disyuntor de bajo nivel de agua. Dispositivo que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad del quemador cuando el nivel de agua de la caldera cae a un nivel bajo predeterminado. Disyuntor auxiliar de bajo nivel de agua. Dispositivo que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad [requiere reinicio manual (ver la definición de apagado de seguridad)] del quemador cuando el nivel de agua de la caldera cae a un nivel bajo predeterminado. Encendido. Establecimiento de la combustión a quemado del combustible que entra al quemador. Enclavamiento. Dispositivo o grupo de dispositivos que están dispuestos de manera tal que detecten una condición límite o fuera de límite o una secuencia inadecuada de eventos y apaguen el equipo relacionado para impedir que continúe la secuencia inadecuada y evitar una condición peligrosa. Etiquetado. Equipo o material al cual se le ha adjuntado una etiqueta, símbolo u otra marca de identificación de una organización aceptada por la autoridad competente y que está relacionada con la evaluación de productos, que mantiene inspecciones periódicas de la producción de los equipos o materiales etiquetados y a través de cuya etiqueta el fabricante indica el cumplimientos con los estándares
  • 19. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-16 _____________________________________________________________________________ adecuados o el desempeño de una manera especificada. Extensión. Adición al sistema de la caldera, tal como, pero no limitado a, un control de la calidad del aire. Gas LP. Material compuesto principalmente por cualquiera de los siguientes hidrocarburos o mezclas de ellos: propano, propileno, n-butano, isobutano y butilenos. Gas natural. Combustible gaseoso que se da naturalmente y que consiste principalmente de una mezcla de compuestos orgánicos – normalmente metano, etano, propano y batano. El valor en Btu de los gases naturales varía aproximadamente entre 700 Btu por pie3 y 1500 Btu por pie3 (26.1 MJ/m3 y 55.9 MJ/m3 ), estando la mayoría en un promedio de 1000 Btu por pie3 (37.3 MJ/m3 ). Gas. Ver definición de Gas LP y Gas natural. Hogar. Recinto diseñado para la quema de combustibles. Inerciación. Dilución del contenido de oxigeno de una mezcla aire/combustible hasta el punto donde la mezcla ya no es explosiva. La Inerciación se lleva a cabo por la adición de un gas inerte o de vapor. Interruptor de exceso de presión del vapor. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad del quemador cuando la presión de vapor excede una presión preestablecida. Interruptor de exceso de temperatura del agua. Dispositivo actuado por temperatura que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad del quemador cuando la temperatura del agua excede una temperatura preestablecida. Interruptor de presión alta del gas. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad o evitar el arranque de la caldera cuando la presión del gas excede un valor preestablecido. Interruptor de presión baja del aceite. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado de seguridad o evitar el arranque de la caldera cuando la presión del aceite cae por debajo de un valor preestablecido. Interruptor de presión baja del gas. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado de
  • 20. DEFINICIONES 8501-17 _____________________________________________________________________________ seguridad o evitar el arranque de la caldera cuando la presión del gas cae por debajo de un valor preestablecido. Interruptor de temperatura alta del aceite. Dispositivo actuado por temperatura que inicia una señal cuando la temperatura del aceite sube por encima del límite requerido para mantener el rango de viscosidad recomendado por el fabricante del quemador. Interruptor de temperatura alta del agua. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado normal del quemador cuando la presión del agua excede una presión preestablecida. Interruptor de temperatura alta del vapor. Dispositivo actuado por presión que está dispuesto para efectuar un apagado normal del quemador cuando la presión del vapor excede una presión preestablecida. Interruptor de temperatura baja del aceite. Dispositivo actuado por temperatura que inicia una señal cuando la temperatura del aceite sube por encima del límite requerido para mantener el rango de viscosidad recomendado por el fabricante del quemador. Listado* (en lista). Equipo, material o servicios incluidos en una lista publicada por una organización aceptada por la autoridad competente y que está relacionada con la evaluación de productos o servicios, que mantiene inspecciones periódicas de la producción de los equipos o materiales listados o evaluaciones periódicas de servicios y cuyas listas establecen que el equipo, material o servicio cumple o con los estándares especificados o han sido probados y encontrados adecuados para un propósito especifico. Llama. Evidencia visible u otra evidencia física del proceso químico de conversión rápida del combustible y el aire en producto de combustión. Manual. Ver Sistema de manejo de quemadores. Medio atomizante. Fluido suplementario, tal como el aire o el vapor, que ayuda a triturar el aceite en partículas finamente divididas. Modular. Variar gradualmente los flujos de aire y combustible hacia el quemador de acuerdo con la demanda de carga.
  • 21. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-18 _____________________________________________________________________________ Monitorizar. Detectar e indicar una condición sin iniciar una acción correctiva automática. Operario entrenado. Persona que llena los requisitos de A-10(b)1. Período de establecimiento. Vea las definiciones de período de Prueba-de- ignición. Período prueba-de-ignición (Deflagrador). Intervalo de tiempo durante el encendido en el cual un circuito de control de seguridad permite que la(s) válvula(s) de cierre de seguridad del combustible al deflagrador se abran antes de que se requiera el sistema de detección de llama para supervisar la llama del deflagrador. Período prueba-de-ignición (Quemador principal). Intervalo de tiempo durante el encendido en el cual un circuito de control de seguridad permite que la(s) válvula(s) de cierre de seguridad del combustible al deflagrador se abran antes de que se requiera el sistema de detección de llama para supervisar la lama del quemador principal solamente. Post-purga. Pulga realizada después de apagar el quemador. Presión de suministro normal de combustible. Presión en la conexión de servicio de combustible para la cual está diseñado el sistema de quemado de combustible. Probar. Establecer por medición o ensayo la existencia de una condición específica tal como llama, nivel, flujo, presión o posición. Punto preestablecido. Valor predeterminado al cual se ajusta un instrumento y al cual llevará a cabo su función proyectada. Purga del hogar. Ver definición de Purga. Purga. Flujo del aire a través del hogar, pasajes de gas de la caldera y tubos y ductos asociados que retira eficientemente cualesquiera combustibles gaseosos y los reemplaza por aire. La purga también se puede realizar usando un medio inerte. Quemador. Dispositivo o grupo de dispositivos para la introducción de combustible y aire hacia un hogar a las velocidades, turbulencia y concentración requeridas para mantener la ignición y la
  • 22. DEFINICIONES 8501-19 _____________________________________________________________________________ combustión de combustible dentro del hogar. Rango de operación. Región entre la máxima y la mínima entrada de combustible donde la llama del quemador se puede mantener estable y continua. Reciclado. Arranque iniciado por la presión de vapor o la temperatura del agua después de un apagado normal. Recinto de caldera. Linderos físicos para todas las partes bajo presión de la caldera y para el proceso de combustión. Reinicio. Arranque iniciado manualmente. Relación Aire/Combustible. Rica en aire. Relación aire/combustible, suministrada al quemador, que proporciona más aire del requerido para una relación aire/combustible óptima. Con exceso de aire. Aire suministrado para la combustión en exceso del aire teórico. NOTA: Esta no es la relación “Rica en aire” definida anteriormente. Rica en combustible. Relación de aire a combustible suministrada a un quemador que proporciona menos aire del requerido para una relación aire/ combustible óptima. Aire teórico (Aire estequiométrico). Cantidad químicamente correcta de aire que se requiere para la combustión completa de una cantidad dada de un combustible específico. Relé de disparo (apagado) por seguridad. Dispositivo electromecánico usado para disparar simultáneamente todo el equipo requerido. Reparación. Proceso que regresa el sistema de la caldera a sus especificaciones o criterios de diseño originales. Repetibilidad. Habilidad de un dispositivo para mantener una característica de configuración constante. Sección de escurrimiento. Cámara de amplio volumen, con conexiones adecuadas de limpieza y drenaje, en la cual se descarga el gas para atrapar líquidos y sólidos. Semiautomático. Los términos “automático (no-reciclado)” y “supervisado
  • 23. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-20 _____________________________________________________________________________ manual” se usan en este estándar para describir las funciones que son atribuidas convencionalmente a “semiautomático”. Sistema de control de caldera. Grupo de sistemas de control que regula el proceso dela caldera, incluyendo el sistema de control de la combustión pero n o el sistema de manejo del quemador. Sistema de control de combustión. Sistema de control que regula las entradas de aire y de combustible al quemador para mantener la relación aire/combustible dentro de los límites que se requieren para una combustión continua y una llama estable a través del rango de operación de la caldera de acuerdo con la demanda. Este sistema incluye el control del tiro de del hogar donde sea pertinente. Sistema de manejo de quemadores. Sistema de control dedicado a la seguridad dela caldera, el apoyo al operario en el arranque y detención de la preparación del combustible y el equipo de combustión y la prevención de la falla de operación y daños en la preparación de combustible y el equipo de quemado de combustible. Los tipos de sistemas que se usan en este documento incluyen los siguientes: Automático (Reciclante). Sistema por medio del cual se purga un hogar y un quemador arranca, enciende, se detiene y recicla automáticamente dentro de un rango de presión preestablecido. Automático (No-reciclante). Sistema por medio del cual se purga un hogar y un quemador arranca, enciende y se detiene automáticamente pero no recicla automáticamente. Manual. Sistema por medio del cual se purga un hogar y un quemador arranca, enciende y se detiene manualmente. Manual supervisado. Sistema por medio del cual se purga un hogar y un quemador arranca, enciende y se detiene manualmente. Incluye además bloqueos para asegurar que la operación sigue adecuadamente los procedimientos establecidos. Sistema lógico. Elementos de toma de decisiones ye interpretación del sistema de manejo del quemador. (a) Sistemas Cableados. Dispositivos individuales y el cableado de interconexión de seguridad. (b) Sistema basados en microprocesador.
  • 24. DEFINICIONES 8501-21 _____________________________________________________________________________ 1. Equipos de computador, fuentes de energía, dispositivos I/O (entrada/salida) y la interconexión de seguridad entre estos elementos. 2. Sistemas operativos y software lógico. Sistemas de prueba de válvulas. Sistema que prueba la hermeticidad de todas las válvulas de cierre de seguridad e impide que el quemador principal o el deflagrador enciendan si no se pasa la prueba. Soplador de hollín. Dispositivo mecánico para introducir vapor o aire para limpiar las superficies que absorben calor. Supervisado manual. Ver sistema de manejo de quemadores.
  • 25. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-22 _____________________________________________________________________________ Supervisar. Detectar e indicar una condición que requiere atención e iniciar automáticamente una acción correctiva. Temporizador límite del tiempo de encendido. Dispositivo que se usa para supervisar los sistemas manuales que limitan el tiempo permitido entre la conclusión de la purga y el encendido. Este tiempo no debe ser mayor de cinco minutos. Tiempo futuro del verbo. Tiempo verbal que se utiliza en este estándar para indicar una requerimiento obligatorio. (N. del T.: En algunas ocasiones, se usa el verbo deber, lo cual también tiene el carácter de obligatoriedad). Tiro de salida. Presión del gas de los tubos a la salida del último paso de convección de la caldera. Unidad. Los espacios confinados del hogar y de los pasos, ductos y ventiladores asociados de la caldera que conducen los gases de combustión hasta la chimenea. Válvula de cierre por seguridad (válvula de disparo por seguridad). Válvula de cierre rápido que cierra automática y completamente el suministro de combustible al quemador(es) principal(es) o al deflagrador(es) en respuesta a una señal de apagado normal o por seguridad. Capítulo 4 – Requerimientos de equipo 4-1 Suministro de combustible (aceite) 4-1.1 El combustible será almacenado, preparado y entregado adecuadamente a la conexión de servicio de aceite bajo condiciones anticipadas de operación de acuerdo con la partes pertinentes de la Norma NFPA31, Estándar para la instalación de equipo quemador de aceite. 4-1.2 La operación del quemador no se intentará hasta que haya asegurado un suministro satisfactorio de combustible. 4-1.3 El combustible se entregará continuamente a la cámara de combustión en una forma atomizada finamente que pueda ser encendida y consumida rápidamente. 4-1.4 Todo el equipo que esté asociado con el bombeo, calentamiento y filtrado de combustible desde el almacenamiento hasta la conexión de servicio estará diseñado, dimensionado e interconectado adecuadamente de tal forma que
  • 26. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-23 _____________________________________________________________________________ proporcione una fuente adecuada de suministro de combustible dentro de un completo rango de condiciones. Se instalarán válvulas de alivio después de la bomba para evitar la sobre presión del sistema. 4-1.5 El combustible que se está quemando será entregado al quemador a la temperatura y presión adecuadas. NOTA: El aceite calentado excesivamente puede crear vapores atrapados que pueden impedir la operación continua. El aceite frío puede impedir la atomización satisfactoria. 4-1.6 En los casos donde se debe calentar el combustible, se tomará el cuidado de garantizar que los ínter- bloqueos y los instrumentos reflejen los valores correctos de la variable que se está midiendo, particularmente en líneas de extremo ciego donde el aceite pesado tiende a solidificarse. 4-1.7 La operación de un sistema de quemador que tiene la capacidad de quemar aceites calentados y no calentados incluirá un procedimiento para garantizar que se esté suministrando al quemador el tipo de aceite adecuado, compatible con el método seleccionado de operación. Las precauciones incluirán la ruta proyectada de recirculación de aceite. 4-1.8* En la línea de aceite hacia el quemador principal se proporcionarán dos válvulas de seguridad en serie, cada una con prueba de cierre. PRECAUCIÓN: Para impedir o aliviar el exceso de presión entre estas válvulas se proporcionarán los medios adecuados. 4-1.9 Los materiales y el diseño del sistema de tuberías de aceite estarán de acuerdo con la Norma NFPA 31, Estándar para la instalación de equipo quemador de aceite. 4-2* Suministro de combustible (Gas). 4-2.1 El suministro de gas en la conexión del suministro de gas estará controlado a la presión a la cual ha sido diseñado el sistema de quemado de combustible. 4-2.2 La tubería de gas será de tamaño holgado para mantener la presión constante deseada para el máximo flujo de quemador. 4-2.3* En la línea de gas hacia el quemador principal se proporcionarán dos válvulas de seguridad en serie, cada una con prueba de cierre. Entre las dos
  • 27. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-24 _____________________________________________________________________________ válvulas se instalará una válvula automática de desfogue. Donde la válvula automática de desfogue esté prohibida por la autoridad competente, se proporcionarán dos válvulas de seguridad en serie, cada una con interruptores de prueba de cierre, supervisadas por un sistema automático de prueba de válvulas listado, en la línea de gas hacia el quemador principal. La prueba de válvulas se debe llevar a cabo bien sea después de cada apagado del quemador o antes de cada encendido del mismo. 4-2.4 Los materiales extraños tales como residuos de soldadura, partículas, escamas, polvo y mugre se deben retirar de la tubería de gas. 4-2.5 En la tubería de gas se proporcionará una sección de escurrimiento. (Ver A-4-2.3 y A-4-4.1.) 4-2.6 Los materiales y el diseño del sistema de tuberías de gas estarán de acuerdo con la Norma NFPA 54, Código nacional de gas combustible. 4-2.7* La descarga de los desfogues atmosféricos y los desfogues hacia la atmósfera estarán localizados detal forma que no haya posibilidad de que el gas descargado sea arrastrado hacia la toma de aire, el sistema de ventilación o las ventanas del cuarto de calderas o edificios adyacentes. La descarga será extendida lo suficientemente por encima de la caldera y de las estructuras adyacentes de tal manera que los gases de descarga no representen un riesgo de incendio. No habrá conexiones transversales entre los sistemas de desfogue de diferentes calderas. 4-2.8 Para hacer las pruebas de hermeticidad de las válvulas de seguridad de cierre del gas del quemador principal se proporcionarán medios permanentes. Las pruebas de hermeticidad de las válvulas principales de seguridad de cierre del gas serán realizadas al menos anualmente. 4-3 Quemado alterno de combustible. 4-3.1 Selección manual del combustible. Cuando se va a quemar aceite y gas alternativamente, se proporcionará un interruptor de selección de combustible, de posicionamiento manual, para permitir la operación de los inter-bloqueos, válvulas de seguridad de cierre de combustible y los controles necesarios para que el combustible sea quemado. 4-3.2 Selección automática del combustible. Cuando se va a quemar aceite y gas alternativamente, el cambio
  • 28. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-25 _____________________________________________________________________________ automático de un combustible a otro se llevará a cabo sólo después de un apagado. De acuerdo con 4-3.1 y el Capítulo 8 se proporcionarán medios para el cambio manual del sistema. Para el quemado simultáneo de gases y aceite combustible, consulte el Capítulo 7. 4-4 Equipo de quemado de combustible 4-4.1* Ignición 4-4.1.1 El quemador principal estará equipado con un deflagrador instalado permanentemente. 4-4.1.1.1 Donde se use un deflagrador Clase 1, la llama del quemador principal será probada por un detector de llama. Se probará o bien la llama principal o bien la llama del deflagrador. 4-4.1.1.2 Donde se use un deflagrador Clase 2, éste no se usará para encender el combustible principal bajo condiciones no controladas o anormales. El quemador será operado bajo condiciones controladas para limitar la posibilidad de operación anormal así como para limitar la carga de combustible al hogar en cano de que no ocurra la ignición durante el encendido. Si el deflagrador no es apagado una vez que la secuencia de la llama se haya completado satisfactoriamente, entonces la llama del quemador principal será probada por un explorador de llama independientemente del deflagrador. 4-4.1.1.3 Donde se use un deflagrador Clase 3, el deflagrador se apagará como parte del procedimiento de encendido del quemador cuando el tiempo de prueba-de- ignición del quemador haya expirado. Esto es para asegurar que la llama principal es autónoma,, estable y no dependiente del apoyo de encendido del deflagrador. El uso de dichos deflagradores para apoyar el encendido o ampliar el rango de control de control del quemador, está prohibido. La llama principal será probada por un explorador de llama. 4-4.1.1.4 Donde se use un deflagrador Clase 3 especial, la llama del quemador principal será probada por un explorador de llama. 4-4.1.2 La llama o arco del deflagrador chocará con la mezcla aire/combustible del quemador y suministrará la suficiente energía de ignición para proporcionar la ignición inmediata de toda la descarga de combustible desde el quemador principal en condiciones de encendido.
  • 29. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-26 _____________________________________________________________________________ 4-4.1.3* En la línea hacia el deflagrador de gas se proporcionarán dos válvulas de cierre de seguridad instaladas en serie. Entre las dos válvulas para deflagradores de gas se instalará un a válvula automática de desfogue. En la línea hacia el deflagrador de aceite se instalará una válvula una válvula de cierre de seguridad. Donde la válvula automática de desfogue esté prohibida por la autoridad competente, se proporcionarán dos válvulas de seguridad en serie, cada una con interruptores de prueba de cierre, supervisadas por un sistema automático de prueba de válvulas listado, en la línea de gas hacia el quemador principal. La prueba de válvulas se debe llevar a cabo bien sea después de cada apagado del quemador o antes de cada encendido del mismo. (Ver además A-4- 2.3.) 4-4.1.4 El deflagrador estará diseñado de tal forma que se pueda retirar, limpiar y mantener periódicamente. 4-4.2 Quemador principal 4-4.2.1 El quemador principal debe dirigir el combustible y el aire hacia el hogar de tal manera que proporcione una llama estable y una combustión eficiente en todo su rango de operación. 4-4.2.2 El quemador estará provisto de al menos un puerto de observación conveniente de un tamaño tal que permita la inspección visual del deflagrador y la llama del quemador principal. 4-4.2.3 Los límites de llama estable para el quemador se establecerán por medio de pruebas. Estas pruebas se llevarán a cabo sin el deflagrador en servicio y abarcará el rango y el grado de aceite(s) proyectado. Las pruebas verificará que los estados transitorios que se generen que en los sistemas de combustible y aire no perjudiquen la operación del quemador. Esos estados transitorios son generados por las válvulas de control del quemador, los reguladores, y otros equipos que operan a más rápido que la velocidad de respuesta de otros componentes del sistema. 4-4.2.4 Cada característica de ajuste manual del quemador estará provista de medios para asegurarla en su posición proyectada. 4-4.2.5 El equipo atomizador para quemadores de aceite estará diseñado de tal forma que se pueda retirar, limpiar y mantener periódicamente.
  • 30. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-27 _____________________________________________________________________________ 4-4.2.6 Todo procedimiento para despejar el atomizador y la tubería dentro del hogar antes del apagado se realizará mientras el ventilador esté operando y el deflagrador esté restablecido o que la llama principal sea probada continuamente durante esta operación. 4-4.2.7 El despeje de los conductos de aceite del atomizador hacia el hogar inmediatamente del apagado está prohibido. 4-4.3 Medio atomizante para quemadores de aceite 4-4.3.1 Donde se va a atomizar con la ayuda de otro medio, el medio atomizante será suministrado libre de contaminantes que puedan ocasionar una interrupción en el servicio. 4-4.3.2 El medio atomizante será suministrado a la presión que se requiera para una operación adecuada. 4-4.3.3 Se deberán tener los medios para asegurar que el combustible no pueda entrar a la línea del medio atomizante durante o después de operación. 4-4.4 Suministro de aire para la combustión 4-4.4.1 El equipo de suministro de aire para la combustión estará en capacidad de suministrar aire para una relación aire/combustible óptima dentro de todo el rango de operación del quemador. 4-4.4.2 Se deberán tener los medios adecuados para la limpieza periódica del equipo de suministro de aire para la combustión 4-4.4.3 Los requisitos de disponibilidad del aire de combustión serán determinados a partir de las Normas NFPA 31, Estándar para la instalación de equipo quemador de aceite y NFPA 54, Código nacional de gas combustible. 4-4.4.3.1 Las persianas y parrillas deben estar fijas en posición abierta o interconectadas con el equipo de tal manera que se puedan abrir manual o automáticamente durante la operación del equipo. La interconexión de seguridad debe estar colocada en el miembro conducido. 4-4.4.3.2 Los ventiladores de aire hacia le cuarto de calderas para la combustión estarán interconectados con el quemador de tal forma que el flujo de aire esté comprobado durante la operación del equipo. 4-4.5 Hogar de la caldera
  • 31. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-28 _____________________________________________________________________________ 4-4.5.1 El hogar de la caldera debe estar diseñado para fomentar la estabilidad del quemador y minimizar las zonas que no se pueden purgar. 4-4.5.2 Se deberá proporcionar por lo menos un puerto de observación adicional a los requerimientos del parágrafo 4-4.2.2 para permitir la observación de la llama y del hogar de la caldera. 4-4.6 Remoción de los productos de la combustión. 4-4.6.1 El equipo de tiro de salida deberá tener la capacidad de retirar los productos de la combustión sin perjudicar las condiciones de llama estable. PRECAUCIÓN: Las chimenea altas pueden crear tiros del horno de la caldera que perjudiquen la estabilidad de la llama y pueden necesitar medios especiales de control de tiro. 4-4.6.2 Cuando dos o más calderas están conectadas a una chimenea común, cada conexión estará equipada de un sistema regulador. Todos los reguladores de salida de calderas estará equipados con dispositivos accesibles de operación y bloqueo. Este equipo será compatible con el sistema de control de combustión de la caldera. Se suministrarán interconexiones de seguridad para evitar encendidos contra un regulador cerrado. Se deberán tomar las precauciones para evitar que se presente una interconexión de seguridad no operativa cuando se llegue a desconectar el enlace. Esto de logrará realizar por uno de los siguientes medios: (a) Colocando la interconexión de seguridad en el miembro conducido. (b) utilizando un interruptor de presión para el quemador. (c) Otro medio apropiado. Excepción: No se requieren reguladores en las calderas del tipo en el cual las operaciones de mantenimiento se realizan desde afuera de la caldera. 4-5 Sistema de manejo del quemador, Lógica El propósito de esta sección es el de proporcionar una guía para el uso de los sistema lógicos en el manejo de los quemadores. 4-5.1 Requisitos generales. Un sistema lógico proporciona salidas en una
  • 32. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-29 _____________________________________________________________________________ secuencia particular como respuesta a entradas externas y una lógica interna. El sistema lógico para el manejo del quemador estará diseñado específicamente para una sola falla en ese sistema no impedirá un apagado apropiado. 4-5.2 Requisitos específicos, Como mínimo, se incluirá lo siguiente en el diseño para asegurar que un sistema lógico para el manejo del quemador cumpla con el objetivo de esto estándares. NOTA: Algunos puntos no son aplicables al tipo específico de sistema lógico; p. ej., un relé. 4-5.2.1 Efectos de falla. El diseñador de sistemas lógicos evaluará los modos de falla de los componentes cuando considera la aplicación del diseño del sistema. Como mínimo se evaluarán y considerarán los siguientes efectos de falla: (a) Interrupciones, excursiones, depresiones, recuperaciones, transientes y pérdidas parciales de potencia. (b) Degradación y pérdidas de memoria. (c) Degradación y pérdidas de transferencia de información. (d) Entradas y salidas “falla-en” y falla-de”. (e) Señales ilegibles oo que no se estén leyendo. (f) Errores de dirección (g) Fallas de procesador (h) Falla de bobina de relé (i) Falla de contacto de relé (falla-en o falla- de). (j) Falla de temporizador 4-5.2.2 Diseño. (a) Se debe incluir un diagnóstico en el diseño para monitorizar la funcionalidad de la lógica del procesador. (b) La falla del sistema lógico no impedirá la adecuada intervención del operario. (c) La lógica estará protegida de cambios no autorizados. (d) La lógica no será cambiada cuando el equipo asociado esté en operación.
  • 33. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-30 _____________________________________________________________________________ (e) El tiempo de respuesta del sistema (es decir, la efectividad) será lo suficientemente corto para evitar efectos negativos en la aplicación. (f) La inmunidad de ruido será la adecuada para evitar la operación falsa. (g) La falla de un solo componente dentro del sistema lógico no impedirá un disparo de seguridad obligatorio. (h) El operario estará provisto de un (os) interruptor(es) manual(es) dedicado(s) que actuará(n) directa e independientemente el relé de disparo de seguridad. Al menos un interruptor identificado estará localizado remotamente de la caldera desde donde pueda ser alcanzado en caso de emergencia. 4-5.2.3 Requisitos de independencia 4-5.2.3.1 El sistema lógico que lleva a cabo las funciones de seguridad del quemador no estará combinado con ningún otro sistema lógico o de control. Excepción: Se permite combinar los sistemas de control de caldera con el sistema de manejo del quemador sólo donde la relación aire/combustible esté controlada externamente desde el sistema de control de la caldera (p. ej., una relación aire combustible conectada a un sistema de tipo posicionamiento mecánico). 4-5.2.3.2 Las funciones de seguridad del manejo del quemador incluirá, pero sin limitarse a, interconexiones de seguridad y tiempos de purga adecuados, apagados de seguridad obligatorios, tiempo de prueba de ignición y monitorización de llama. 4-5.2.3.3 El sistema lógico estará limitado a una caldera solamente. Estará permitido combinar los sistemas de control de más de una caldera donde estén separadas del sistema de manejo de quemador. 4-5.2.3.4 El sistema de manejo de quemador y de control de caldera estará provisto de lógica independiente, sistemas de entrada/salida independientes y suministro de energía interna independientes y estará funcional y físicamente separado de otros sistemas lógicos (es decir, otro sistema de caldera). 4-5.2.3.5 El mismo tipo de equipo será permitido para ser usado en los sistemas de manejo de quemador y de control de caldera como se usa para otros sistemas lógicos.
  • 34. REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-31 _____________________________________________________________________________ 4-5.2.3.6 Las comunicaciones por autopista de datos entre los sistema de manejo de quemador y control de caldera y otros sistemas estarán permitidos. Las señales que inicien apagados de seguridad obligatorios estarán cableados físicamente. Donde se usen comunicaciones remotas I/O entre un procesador de sistema lógico y sus dispositivos de entrada/salida, los modos de falla serán evaluados y tratados. 4-5.2.3.7 No se permitirán secuencias o dispositivos lógicos para permitir cierres momentáneos y por consiguiente, la reapertura inadvertida de las válvulas de combustible principal o de deflagrador. 4-6 Sistemas de control de combustión. 4-6.1 El sistema de control de combustión mantendrá las mezclas aire/combustible a las proporciones preestablecidas en todo el rango de operación del quemador y durante los cambios de velocidad de encendido. 4-6.2 El sistema proporcionará límites en aire y combustible para evitar la reducción de la entrad del horno por debajo del punto de operación estable del quemador. Los puntos mínimo y máximo de operación estable del quemador serán definidos por el fabricante del quemador y verificados por pruebas operacionales. 4-7 Sistema de interconexión de seguridad 4-7.1 El sistema estará equipado para determinar el estado de operación de cada interconexión de seguridad sin desarmar ninguno de los dispositivos de interconexión de seguridad. 4-7.2 Toda interconexión de seguridad estará provista de un método para establecer la configuración predeterminada. El valor de configuración predeterminada será repetible dentro de los límites preestablecidos. 4-7.3 Los dispositivos de interconexión de seguridad estarán diseñados para las condiciones ambientales previstas, tales como temperatura, humedad, vibración y agente corrosivos. 4-7.4 A las interconexiones de seguridad en los cortes por bajo nivel de agua se les permitirá ser desviadas para propósitos de purga solamente. Esta desviación será de un tipo tal que sea sostenida transitoriamente durante la purga.
  • 35. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-32 _____________________________________________________________________________ 4-7.5 Las interconexiones de seguridad no serán desviadas manualmente en ningún momento durante la operación normal. Excepción: Ver 4-7.4 y Capítulo 5 4-7.6 Todo circuito AC de control de seguridad será de dos cables, un lado conectado a tierra, preferiblemente sin exceder los 120 voltios nominales y estará protegido con un fusible o interruptor de circuito adecuado en el lado caliente solamente. 4-7.7 Los circuitos DC de control de seguridad estarán dispuestos como se indica en 4-7.6 donde la conexión a tierra sea posible. Cuando la conexión a tierra no es posible, y el voltaje de circuito exceda los 50 voltios, el circuito tendrá contactos conmutables en un lado de la línea y estará provisto de interruptores de circuito por falla a tierra. 4-8 Sistema de apagado de seguridad de la llama 4-8.1 El tiempo de respuesta desde la falla de la llama hasta la desactivación de las válvulas de
  • 36. ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-33 _____________________________________________________________________________ cierre de seguridad no debe ser más de cuatro segundos. 4-8.2 El tiempo de respuesta desde la desactivación de las válvulas de cierre de seguridad hasta el cierre total no debe ser más de un segundo. 4-9 Equipo eléctrico. 4-9.1* Todo equipo y cableado eléctrico estará de acuerdo a la Norma NFPA 70, Código eléctrico nacional® . 4-9.2 Los combustibles y las aplicaciones especiales podría requerir componentes para localizaciones peligrosas y serán revisados durante el diseño del sistema. Capítulo 5 – Arranque en frío de una caldera 5-1 General 5-1.1 El arranque de una caldera en frío será realizado de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. En ningún caso, una caldera que haya sido retirada de servicio para mantenimiento, reparación o por un apagado prolongado, será puesta en marcha en condición fría sin la presencia de un operario entrenado. 5-1.2 Se deberán seguir los procedimientos pertinentes de arranque para la caldera en cuestión. La velocidad de encendido estará limitada de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la caldera. 5-2 Calderas operadas a gas. Para poner en marcha una caldera operada a gas se seguirán los procedimientos del Capítulo 6. 5-3 Calderas operadas a aceite. Cuando no haya vapor disponible para el calentamiento del aceite combustible, como medio atomizante o para impulsar equipo auxiliar, se usará uno de los métodos de puesta en marcha descrito en 5-3.1, 5-3.2 5-3.3. 5-3.1 Aire atomizador auxiliar de aceite. 5-3.1.1 Equipo requerido (a) Ventilador de tiro forzado (FD) (b) Calentador auxiliar de aceite aprobado para flujo de combustible de arranque con una capacidad no menor de la requerida para encendido mínimo con llama estable. (c) Suministro de aire comprimido.
  • 37. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-34 _____________________________________________________________________________ (d) Válvulas cheque en las líneas de vapor y de aire hacia el atomizador. 5-3.1.2 Instalación requerida. (a) Suministro de aire atomizante (Ver A- 4-1.8) 5-3.1.3 Procedimiento de arranque (a) Circular y calentar el aceite usando el sistema auxiliar de calentamiento y circulación, para satisfacer todas las interconexiones de seguridad, donde estas existan. (b) Seguir el procedimiento normal de arranque, como se describe en el Capítulo 6, usando aire como medio atomizante. (c) Ajustar el control de combustión a la velocidad de encendido indicada. (d) Cuando la presión de vapor suba a un punto donde sea adecuado para el calentamiento y atomización del aceite, apagar de acuerdo al procedimiento normal como se describe en el capítulo 6. (e) Cerrar el suministro de aire de atomización y abrir el suministro de vapor de atomización, asegurándose de que haya vapor seco. (f) Cambiar del calentador auxiliar de aceite al calentador de vapor. (g) Seguir el procedimiento normal de arranque. 5-3.2 Atomización mecánica auxiliar de aceite pesado. 5-3.2.1 Equipo requerido (a) Ventilador de tiro forzado (FD) (b) Calentador auxiliar de aceite aprobado para flujo de combustible de arranque con una capacidad no menor de la requerida para encendido mínimo con llama estable. (c) Atomizador mecánico (d) Medios para desviar las interconexiones de seguridad del medio atomizante (El hecho de que estas sean desviadas se hará evidente para el operario por medio de dispositivos de advertencia.) 5-3.2.2 Procedimiento de arranque (a) Circular y calentar el aceite usando el sistema auxiliar de calentamiento y circulación, para satisfacer todas las
  • 38. ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-35 _____________________________________________________________________________ interconexiones de seguridad, donde estas existan. (b) Desviar las interconexiones de seguridad del medio atomizante [Ver 5- 3.2.1(d)] (c) Introducir el atomizador mecánico (d) Seguir el procedimiento normal de arranque, como se describe en el Capítulo 6. (e) Ajustar el control de combustión a la velocidad de encendido indicada. (f) Cuando la presión de vapor suba a un punto donde sea adecuado para el calentamiento y atomización del aceite, apagar de acuerdo al procedimiento normal como se describe en el capítulo 6. (g) Retirar el atomizador mecánico. (h) Introducir el atomizador de vapor. (i) Hacer operables las interconexiones de seguridad del medio atomizante. (j) Cambiar del calentador auxiliar de aceite al calentador de vapor. (k) Seguir el procedimiento normal de arranque. 5-3.3 Atomización mecánica auxiliar de aceite liviano (no calentado). (a) Ventilador de tiro forzado (FD) (b) Atomizador mecánico. (c) Válvulas cheque en las líneas de aceite pesado y liviano (d) Medios para desviar las interconexiones de seguridad del medio atomizante (El hecho de que estas sean desviadas se hará evidente para el operario por medio de dispositivos de advertencia.) 5-3.3.2 Instalación requerida (a) Suministro de aceite liviano. 5-3.3.3 Procedimiento de arranque (a) Cerrar el paso de aceite pesado al sistema. (b) Introducir el atomizador mecánico (c) Desviar las interconexiones de seguridad del medio atomizante. (d) Abrir el suministro de aceite liviano al sistema.
  • 39. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-36 _____________________________________________________________________________ (e) Seguir el procedimiento normal de arranque, como se describe en el Capítulo 6. (f) Ajustar el control de combustión a la velocidad de encendido indicada. (g) Cuando la presión de vapor suba a un punto donde sea adecuado para el calentamiento y atomización del aceite, apagar de acuerdo al procedimiento normal como se describe en el capítulo 6. (h) Cerrar el suministro de aceite liviano al sistema. (i) Retirar el atomizador mecánico. (j) Introducir el atomizador de vapor. (k) Hacer operables las interconexiones de seguridad del medio atomizante retirando las desviaciones. (l) Abrir el suministro de aceite pesado al sistema. (m) Seguir el procedimiento normal de arranque. Capítulo 6 – Sistemas operativos 6-1* General El Capítulo 6 y las Figuras A-4-1.8, A-4-2.3 y A-4-4.1 ilustran disposiciones típicas de sistemas operativos automáticos reciclantes, automáticos no-reciclantes y manuales supervisados que cumplen el propósito de este estándar. Los sistemas manuales, aunque no se recomienda, se discuten en A-6-1. Se permiten diferentes disposiciones si ellas proporcionan una protección equivalente y cumplen con el propósito de este estándar. 6-2 Sistema automático reciclante para calderas acuotubulares. 6-2.1 Una unidad automática reciclante no se arrancará desde una condición fría a menos que esté presente un operario entrenado. En esta sección se asume que la unidad está caliente y que se han alcanzado las condiciones operativas de presión de vapor y de nivel de agua. 6-2.2 Se asume además que el combustible que se va a quemar ha sido seleccionado manualmente. El sistema alterno de combustible será colocado en condición de no encendido y la(s) válvula(s) del quemador manual estará(n) cerrada(s). 6-2.3 Se debe proveer un deflagrador como se especifica en 4-4.1.1.
  • 40. ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-37 _____________________________________________________________________________ 6-2.4 Una unidad automática reciclante reciclará a una presión preestablecida y realizará cuatro funciones principales, a saber:
  • 41. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-38 _____________________________________________________________________________ (a) Ciclo de pre-encendido. (b) Ciclo de encendido (c) Modulación, donde la haya (d) Ciclo de apagado. 6-2.4.1 Ciclo de pre-encendido. El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo siguiente en el orden indicado: (a) Comprobar que las válvulas de seguridad de cierre combustible principales estén cerradas (b) Comprobar que no haya llama en el quemador. (c) Iniciar el ventilador. (d) Hacer la interconexión de seguridad del ventilador. (e) Donde se use un medio atomizante, si aún no está listo, admitirlo al quemador principal. (f) Donde se use un medio atomizante, hacer la interconexión de seguridad del medio atomizante. g) Hacer la interconexión de seguridad apropiada de combustible. NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g) de la secuencia es opcional. (h) Comprobar el flujo de aire de purga cumpliendo una de los dos puntos siguientes: 1. Las interconexiones de seguridad de presión de aire y “regulador abierto” para todos los reguladores de la ruta de flujo. 2. La interconexión de seguridad de flujo de aire. El aire de flujo de la purga alcanzará no menos del 70 por ciento del aire requerido a la capacidad máxima continua de la unidad. (i) La purga será suficiente para al menos ocho cambios de aire. El flujo de aire durante el tiempo de abrir el regulador y regresarlo a la posición de encendido se puede incluir en el cálculo del tiempo para los ocho cambios de aire. (j) Ajustar los controles a la posición de encendido.
  • 42. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-39 _____________________________________________________________________________ (k) Comprobar que los reguladores y la válvula de control de combustible estén en posición de encendido. 6-2.4.2 Ciclo de encendido, deflagrador interrumpido. El ciclo de encendido para un quemador con un deflagrador interrumpido deberá lograr lo siguiente en el orden indicado: (a) Energizar el deflagrador. (b) Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento. 1. Si se comprueba, admitir combustible al quemador principal. Para un quemador de aceite diferente al del tipo flujo de retorno, cerrar simultáneamente el flujo de recirculación de aceite. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. (c) Después de un máximo de 10 segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 o 15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6, apagar el deflagrador. Para deflagradores de gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad del deflagrador. (d) Comprobar la llama principal. 1. Si se comprueba, pasar a control modulador, donde lo haya. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. 6-2.4.3 Ciclo de encendido, deflagrador intermitente. El ciclo de encendido para un quemador con deflagrador intermitente realizará lo siguiente en el orden indicado: (a) Energizar el deflagrador. (b) Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. 1. Si se comprueba, admitir combustible al quemador principal. Para un quemador de aceite diferente al del tipo flujo de retorno, cerrar simultáneamente el flujo de recirculación de aceite. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. (c) Después de un máximo de 10 segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó 15
  • 43. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-40 _____________________________________________________________________________ segundos para aceites Nº 5 y Nº 6, comprobar la llama principal 1. Si se comprueba, pasar a control modulador, donde lo haya. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. 6-2.4.4 Modulación. Donde exista, la modulación será realizada por un sistema de control de combustión. 6-2.4.5 Ciclo de apagado normal. El ciclo de pagado normal realizará lo siguiente en el orden indicado: (a) Cerrar el suministro de combustible al quemador principal. (b) Interrumpir la chispa y cerrar el suministro de combustible al deflagrador, si está en operación. (c) Para aceite: 1. Donde se use, abrir la válvula de recirculación. 2. Cortar el medio atomizante, si se desea. (d) Donde se use gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad. (e) Realizar una post-purga del recinto del horno de la caldera. La duración de la post- purga no debe ser de menos de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual fue apagada la unidad. (f) Apagar el ventilador, si se desea. 6-2.4.6 Para calderas automáticas reciclantes, la presión alta del vapor, la temperatura alta del agua o el nivel bajo del agua (no determinado por el corte auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán un apagado normal, y se dejará reciclar el quemador cuando la presión del vapor, la temperatura del agua o el nivel del agua hayan llegado a su rango de operación preestablecido. 6-2.4.7 Ciclo de apagado de seguridad. El ciclo de apagado de seguridad realizará lo siguiente en el orden indicado y activará una alarma:+ (a) Cerrar el suministro de combustible al quemador principal.
  • 44. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-41 _____________________________________________________________________________ (b) Cerrar el suministro de combustible e Interrumpir la chispa del deflagrador, si está en operación. (c) Para aceite: 1. Donde se use, abrir la válvula de recirculación. 2. Cortar el medio atomizante, si se desea. (d) Donde se use gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad. (e) Donde se use un sistema de gas inerte, será energizado simultáneamente con 6-2.4.7(a). (f) Realizar una post-purga del recinto del horno de la caldera. La duración de la post-purga no debe ser de menos de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual fue apagada la unidad. (g) Después de la post-purga, apagar el ventilador, si se desea. (h) Se requiere un reestablecimiento manual. 6-2.4.8* Cualquiera de las siguientes condiciones realizará un apagado de seguridad y al quemador no se le permitirá reciclar hasta que un operario entrenado determine la causa del apagado y tome la acción correctiva necesaria para asegurar que prevalezca una condición de operación segura antes de restablecer el sistema: (a) Para aceite: 1. Presión baja de combustible. 2. Temperatura baja de aceites calentados. 3. Pérdida del suministro del aire de combustión. 4. Pérdida de la llama o falla al establecerla. 5. Pérdida de la energía actuante del sistema de control. 6. Falla de la energía 7. Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. 8. Pérdida del medio atomizante, donde se use, interconectado por flujo o por dos interruptores de presión (Uno localizado en la conexión de servicio y el otro en el quemador, cualquiera de los dos iniciará
  • 45. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-42 _____________________________________________________________________________ un apagado de seguridad por baja presión). 9. Excesiva presión de vapor o temperatura de agua. 10. Alta temperatura del aceite calentado. (b) Para gas: 1. Presión alta del gas. 2. Presión baja del gas. 3. Pérdida del suministro del aire de combustión. 4. Pérdida de la llama o falla al establecerla. 5. Pérdida de la energía actuante del sistema de control. 6. Falla de la energía 7. Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. 8. Excesiva presión de vapor o temperatura de agua. PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. 6-3 Sistemas automáticos no- reciclantes para calderas acuo- tubulares. 6-3.1 Se aplicarán lo previsto en los Parágrafos 6-2.1, 6-2.2, 6-2.3 y 6-2.4. Excepción: 6-2.4.6 no se aplica 6-3.2 Cuando la presión alta del vapor, la temperatura alta del agua o el nivel bajo del agua realicen un apagado normal, no se permite reciclar al quemador. Un operario entrenado reiniciará el sistema. 6-4 Sistemas automáticos reciclantes para calderas piro-tubulares. 6-4.1 En esta sección se asume que el equipo está de acuerdo con el Capítulo 4, que la caldera ha sido puesta en servicio de acuerdo al Capítulo 5 y que se ha establecido el nivel de agua de operación. 6-4.2 Una unidad automática reciclante reciclará a una presión o temperatura preestablecida y realizará cuatro funciones principales, a saber: (a) Ciclo de pre-encendido.
  • 46. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-43 _____________________________________________________________________________ (b) Ciclo de encendido (c) Modulación, donde la haya (d) Ciclo de apagado. 6-4.2.1 Ciclo de pre-encendido El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo siguiente en el orden indicado: (a) Comprobar que las válvulas de seguridad de cierre combustible principales estén cerradas (b) Comprobar que no haya llama en el quemador. (c) Iniciar el ventilador. (d) Hacer la interconexión de seguridad del ventilador. (e) Donde se use un medio atomizante, si aún no está listo, admitirlo al quemador principal. (f) Donde se use un medio atomizante, hacer la interconexión de seguridad del medio atomizante. g) Hacer la interconexión de seguridad apropiada de combustible. NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g) de la secuencia es opcional. (h) Comprobar el flujo de aire de purga cumpliendo una de los dos puntos siguientes: 1. Las interconexiones de seguridad de presión de aire y “regulador abierto” para todos los reguladores de la ruta de flujo. 2. La interconexión de seguridad de flujo de aire. (i) La purga del horno y de los pasos de la caldera será suficiente para al menos cuatro cambios de aire. Durante la purga, el regulador de aire debe ser llevado a su posición completamente abierta. El flujo de aire durante el tiempo de abrir el regulador y regresarlo a la posición de encendido se puede incluir en el cálculo del tiempo para los cuatro cambios de aire. (j) Comprobar que el sistema de control esté en la posición de encendido. 6-4.2.2 Ciclo de encendido. El ciclo de encendido realizará lo siguiente en el orden indicado: (a) Energizar el deflagrador interrumpido.
  • 47. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-44 _____________________________________________________________________________ (b) Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento. 1. Si se comprueba, admitir combustible al quemador principal. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. (c) Después de un máximo de 10 segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó 15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6, apagar deflagrador. Para deflagradores de gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad del deflagrador. (d) comprobar la llama principal. 1. Si se comprueba, pasar a control modulador, donde lo haya. 2. Si no se comprueba, realizar un apagado de seguridad. 6-4.2.3 Modulación. Donde exista, la modulación será realizada por un sistema de control de combustión. 6-4.2.4 La presión alta del vapor, la temperatura alta del agua o el nivel bajo del agua (no determinado por el corte auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán un apagado normal, y se dejará reciclar el quemador cuando la presión del vapor, la temperatura del agua o el nivel del agua hayan llegado a su rango de operación preestablecido. 6-4.2.5 Ciclo de apagado normal. El ciclo de pagado normal realizará lo siguiente en el orden indicado: (a) Cerrar el suministro de combustible al quemador principal. (b) Para aceite: 1. Donde se use, abrir la válvula de recirculación. 2. Cortar el medio atomizante, si se desea. (c) Donde se use gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad. (d) Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post-purga no debe ser de menos de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual fue apagada la unidad.
  • 48. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-45 _____________________________________________________________________________ (e) Después de la post-purga, apagar el ventilador, si se desea. 6-4.2.6 Ciclo de apagado de seguridad. El ciclo de apagado de seguridad realizará lo siguiente en el orden indicado y activará una alarma:+ (a) Cerrar el suministro de combustible al quemador principal. (b) Cerrar el suministro de combustible e Interrumpir la chispa del deflagrador, si está en operación. (c) Para aceite: 1. Donde se use, abrir la válvula de recirculación. 2. Donde se use, cortar el medio atomizante, si se desea. (d) Donde se use gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad. (e) Donde se use un sistema de gas inerte, será energizado simultáneamente con 6-2.4.7(a). (f) Realizar una post-purga del recinto del horno de la caldera. La duración de la post- purga no debe ser de menos de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual fue apagada la unidad. (g) Después de la post-purga, apagar el ventilador, si se desea. (h) Se requiere un reestablecimiento manual. 6-4.2.7 Cualquiera de las siguientes condiciones realizará un apagado de seguridad y al quemador no se le permitirá reciclar hasta que un operario entrenado determine la causa del apagado y tome la acción correctiva necesaria para asegurar que prevalezca una condición de operación segura antes de restablecer el sistema: (a) Para aceite: 1. Presión baja de combustible. 2. Temperatura baja de aceites calentados. 3. Pérdida del suministro del aire de combustión. 4. Pérdida de la llama o falla al establecerla.
  • 49. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-46 _____________________________________________________________________________ 5. Pérdida de la energía actuante del sistema de control. 6. Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. 7. Pérdida del medio atomizante, donde se use. 8. Excesiva presión de vapor o de temperatura del agua 9. Falla de la energía. 10. Alta temperatura del aceite calentado. (b) Para gas: 1. Presión alta del gas. 2. Presión baja del gas. 3. Pérdida del suministro del aire de combustión. 4. Pérdida de la llama o falla al establecerla. 5. Pérdida de la energía actuante del sistema de control. 6. Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. 7. Excesiva presión de vapor o de temperatura del agua 8. Falla de la energía. PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. 6-5 Sistemas automáticos no- reciclantes para calderas piro- tubulares 6-5.1 Se aplicarán lo previsto en los Parágrafos 6-4.1 y 6-4.2. Excepción: 6-4.2.4 no se aplica 6-5.2 Cuando la presión alta del vapor, la temperatura alta del agua o el nivel bajo del agua realicen un apagado normal, no se permite reciclar al quemador. Un operario entrenado reiniciará el sistema. 6-6 Sistemas manuales supervisados para calderas acuo-tubulares con quemador de aceite. 6-6.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 6- 6.1(a), 6-6.1(b), 6-6.1(c) y 6-6.1(d)] serán dados por el operario cuando ponga en marcha una unidad manual supervisada y
  • 50. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-47 _____________________________________________________________________________ las interconexiones de seguridad indicadas serán realizadas en cada paso. Se asume que ya se han establecido las condiciones de presión y temperatura del aceite, medio atomizante, energía del sistema de control, energía de alimentación y nivel de agua. El hecho de que las interconexiones de seguridad han sido realizadas será indicado al operario. 6-6.2 Seleccione el combustible que se va a quemar. El sistema de combustible alterno estará puesto en condición de no- encendido y las válvulas manuales del quemador estarán cerradas. 6-6.3 Se debe proveer un deflagrador como se especifica en 4-4.1.1. Tabla 6-6.1(a) Ciclo de pre-encendido (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Revisar que la(s) válvula(s) manual(les) de cierre de combustible esté(n) cerrada(s). 2. Arrancar el ventilador. 3. Donde se use, abrir la válvula del medio atomizante. 4. Abrir regulador(es) a la posición de purga. 5. Iniciar temporizador de purga. 6. Colocar el regulador y la válvula de control de 1. Válvula(s) manuales de cierre de combustible cerrada(s). 2. Ventilador prendido. 3. Suministro de medio atomizante disponible. 4. (a) Presión de aire y regulador(es) abierto(s) o (b) Flujo de aire [ver 6- 2.4.1(h) e (i).] 5. Purga completa 6. Regulador y válvula de control de combustible en posición de encendido. Si combustible en posición de encendido. 7. Ninguna el flujo de aire de encendido es menor que la velocidad del flujo de aire de purga, iniciar temporizador de tiempo límite de encendido. 7. Chispa y deflagrador y válvulas de seguridad principales listas para operar. Tabla 6-6.1(b) Ciclo de encendido (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Energizar deflagrador. 2. Abrir válvula de seguridad de combustible hacia el quemador principal. 3. Cerrar válvula de recirculación, donde se use. 4. Abrir válvula manual de cierre de combustible. 5. Llevar la unidad a la presión de operación presente a una velocidad aceptable, manteniendo una óptima relación aire/combustible. 6. Al alcanzar el rango de presión predeterminado, cambiar a control automático de combustión. 1. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. (Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento.) 2. Ninguna. 3. Ninguna. 4. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos para aceite Nº 2 y 4 o de 15 segundos para aceites Nº 5 y 6. Cerrar válvula(s) de seguridad del deflagrador. Para deflagrador de gas, desahogar tubería de gas entre válvulas de seguridad. 5.Ninguna 6. Ninguna. Tabla 6-6.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad
  • 51. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-48 _____________________________________________________________________________ 1. Cerrar suministro de combustible al quemador principal. 2. Abrir válvula de recirculación de combustible, donde se use. 3. Donde se use, cerrar el medio atomizante. 4.Retirar atomizador de combustible. 5. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post- purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada. 6. Después de la post- purga se puede apagar el ventilador. 1. Válvula(s) de seguridad de cierre de combustible hacia el quemador principal cerrada(s). 2. Ninguna. 3. Ninguna. 4. Ninguna 5. Ninguna 6.Ninguna Tabla 6-6.1(d) Ciclo de apagado de seguridad (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Ninguna 2. Ninguna. 3. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post- purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada. 4. Después de ka post- purga se puede apagar el ventilador. 1. Cerrar suministro de combustible hacia el quemador principal; Cerrar suministro de combustible e interrumpir chispa al deflagrador si está en operación. 2. Con deflagrador de gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvula de seguridad. 3. Ninguna. 4. Ninguna 6-6.4 Cualquiera de las siguientes condiciones realizará un apagado de seguridad: (a) Baja presión del suministro de combustible en la conexión de servicio. (b) Pérdida del suministro del aire de combustión. (c) Pérdida de la llama o falla al establecerla. (e) Pérdida de la energía actuante del sistema de control. (f) Falla de la energía. (g) Pérdida del medio atomizante. (h) Excesiva presión de vapor o de temperatura del agua. PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. 6-6.5 Las siguientes situaciones, donde se proporcione calentamiento de aceite, activarán una alarma. (a) Temperatura baja del aceite.
  • 52. SISTEMAS OPERATIVOS 8501-49 _____________________________________________________________________________ (b) Temperatura alta del aceite. 6-7 Sistemas manuales supervisados para calderas acuo-tubulares con quemador de gas. 6-7.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 6- 7.1(a), 6-7.1(b), 6-7.1(c) y 6-7.1(d)] serán dados por el operario cuando ponga en marcha una unidad manual supervisada y las interconexiones de seguridad indicadas serán realizadas en cada paso. Se asume que ya se han establecido las condiciones de presión y temperatura del aceite, medio atomizante, energía del sistema de control, energía de alimentación y nivel de agua. El hecho de que las interconexiones de seguridad han sido realizadas será indicado al operario. Tabla 6-7.1(a) Ciclo de pre-encendido (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Revisar que las válvulas de cierre deL gas estén cerradas. 2. Arrancar el ventilador. 3. Abrir regulador(es) a la posición de purga. 4. Iniciar temporizador de purga. 5. Colocar regulador y la válvula de control de gas en posición de encendido. 1. Válvulas de cierre de gas cerradas. 2. Ventilador prendido. 3. (a) Presión de aire y regulador(es) abierto(s) o (b) Flujo de aire [ver 6- 2.4.1(h) e (i).] 4. Purga completa 6. Regulador y válvula de control de gas en posición de encendido. Si el flujo de aire de encendido es menor que la velocidad del flujo de aire de purga, iniciar temporizador de tiempo límite de encendido. Tabla 6-7.1(b) Ciclo de encendido (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Energizar deflagrador. 2. Abrir válvula de seguridad de combustible hacia el quemador principal. 3. Llevar la unidad a la presión de operación presente a una velocidad aceptable, manteniendo una óptima relación aire/combustible. 4. Al alcanzar el rango de presión predeterminado, cambiar a control automático de combustión. 1. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. (Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento.) 2. Comprobar que haya llama dentro de un lapso de 10 segundos. 3. Ninguna. 4. Ninguna Tabla 6-7.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Cerrar suministro de gas al quemador principal y al deflagrador, si está en operación, e interrumpir la chispa. 2. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post- purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada. 3. Después de ka post- purga se puede apagar el ventilador. 1. Desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad. 2. Ninguna. 3. Ninguna.
  • 53. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-50 _____________________________________________________________________________ Tabla 6-7.1(d) Ciclo de apagado de seguridad (en el orden indicado) Funciones del operario Funciones de interconexión de seguridad 1. Ninguna 2. Ninguna. 1. Cerrar suministro de gas hacia el quemador principal; Cerrar suministro de combustible e interrumpir chispa al deflagrador si está en operación. Donde se use, energizar simultáneamente el sistema inerte. 2. Desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad.
  • 54. QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-51 _____________________________________________________________________________ 6-7.2 Seleccione el combustible que se va a quemar. El sistema de combustible alterno estará puesto en condición de no- encendido y las válvulas manuales del quemador estarán cerradas. 6-7.3 Se debe proveer un deflagrador como se especifica en 4-4.1.1. 6-7.4 Cualquiera de las siguientes condiciones realizará un apagado de seguridad: (a) Alta presión del gas. (b) Baja presión del gas. (c) Pérdida del suministro del aire de combustión. (d) Pérdida de la llama o falla al establecerla. (e) Pérdida de la energía actuante de los sistemas de control. (f) Falla de la energía. (g) Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. (h) Excesiva presión de vapor o de temperatura del agua PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. 6-8 Soplado de hollín. 6-8.1 El soplado de hollín es necesario para mantener alta la eficiencia térmica en las calderas con quemador de aceite. Sin embargo, si esta operación no se realiza con una óptima relación aire/combustible, pueden ocurrir explosiones por la formación e ignición de nubes de aire- hollín dentro de la caldera. 6-8.1.1 Los sopladores de hollín será operados sólo mientras los quemadores estén quemando a velocidades suficientemente altas para evitar que se apague la llama del quemador. 6-8.1.2 Las calderas equipadas con equipo automático de soplado de hollín tendrán sus controles interconectados para evitar su operación cuando el quemador esté apagado o en los ciclos de pre-encendido o encendido. Capítulo 7 – Quemado simultáneo de gas y aceite
  • 55. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-52 _____________________________________________________________________________ 7-1 General. Cuando sea necesario o deseable quemar ambos combustibles, gas y aceite, simultáneamente en una caldera de un solo quemador, de manera continua, se usará el siguiente equipo y procedimiento para evitar una condición peligrosa en el horno. 7.1.1 Los peligros relacionados con el quemado de sólo gas y de sólo aceite se incluyen en las Secciones 2-7 y A-2-7. Además, el quemado simultáneo de gas y aceite incrementa la posibilidad de las siguientes situaciones: (a) Mezcla rica en combustible. (b) Cambio abrupto de la relación aire/combustible. (c) Sobre combustión de la caldera. 7-2 Quemado continuo Para el quemado simultáneo y continuo de gas y aceite se proveerá el siguiente equipo: (a) Un quemador con capacidad de quemar aceite o gas individualmente o ambos combustibles simultáneamente. (b) Un sistema de control de combustión capaz de realizar las siguientes funciones: 1. Proporcionar entrada total de combustible, de cada combustible individualmente o en cualquier combinación, para el flujo de aire total para obtener una relación aire/combustible adecuada. Un sistema de control que esté diseñado para aceptar una cantidad fija de combustible secundario sin medir y totalizar todos los combustibles, será aceptable, siempre y cuando mantenga relaciones aire/combustible adecuadas en todo el rango de operación del quemador. 2. Limitar la entrada total de combustible a la capacidad máxima de la caldera. 3. Controlar una velocidad mínima de flujo de aire. 4. Controlar velocidades mínimas de entrada de cada combustible. 5. Proporcionar un retorno estable a la relación aire/combustible adecuada después del retiro de cualquiera de los dos combustibles. (c) Un sistema de interconexión de seguridad con las siguientes características:
  • 56. QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-53 _____________________________________________________________________________ 1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7 para cada combustible que se esté quemando. 2. Que haga que, en una acción de interconexión de seguridad característica para sólo uno de los combustible que se está quemando, este combustible en particular se apague automáticamente continuando la operación en el combustible no afectado de una manera estable. NOTA: El apagado de ambos combustible es aceptable. 3. Que permita que tanto el primero como el segundo combustible puedan ser introducidos con sus válvulas de control de flujo en posición de encendido. 4. Que permita la introducción del segundo combustible sin necesidad de una pre-purga de la caldera. 5. Que requiera un reinicio manual después de cualquier apagado por interconexión de seguridad. 6. Que prohíba en encendido simultáneo de ambos combustible. 7. Que contenga un detector(es) para supervisar cualquiera de las siguiente condiciones: a. Llama del deflagrador. b. Encendido del gas c. Encendido del aceite d. Encendido combinado de gas y aceite. 7-3 Ciclos de encendido. 7-3.1 Los ciclos de pre-encendido y encendido para el combustible que se va a quemar inicialmente, estará de acuerdo a la Sección 6-6 para aceite y la Sección 6-7 para gas. 7-3.2 Cuando se introduce aceite como segundo combustible, el procedimiento será el siguiente: (a) Disponer el sistema de aceite combustible para que satisfaga todas las interconexiones de seguridad. (b) Instalar el atomizador de aceite. (c) Abrir la válvula de cierre del medio atomizante. (d) Colocar la válvula de control de aceite en posición de encendido.
  • 57. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-54 _____________________________________________________________________________ (e) Abrir la válvula de seguridad del aceite y establecer el flujo de aceite a través del quemador. (f) Verificar la estabilidad de la llama y la relación aire/combustible adecuada. (g) Colocar el sistema de control de combustión en el modo deseado para controlar la velocidad de entrada de cada combustible. 7-3.3 Cuando se introduce gas como segundo combustible, el procedimiento será el siguiente (a) Disponer el sistema de gas combustible para que satisfaga todas las interconexiones de seguridad. (b) Colocar la válvula de control de gas en posición de encendido. (c) Abrir las válvulas de seguridad, cerrar la válvula de desfogue establecer el flujo de gas a través del quemador. (d) Verificar la estabilidad de la llama y la relación aire/combustible adecuada. (e) Colocar el sistema de control de combustión en el modo deseado para controlar la velocidad de entrada de cada combustible. 7-4 Procedimiento de apagado normal 7-4.1 El procedimiento de apagado normal del aceite mientras se continúa quemando gas será el siguiente: (a) Reducir el flujo de aceite a la velocidad de encendido. (b) Cerrar el suministro de aceite al quemador y abrir la válvula de recirculación de aceite, donde se use. (c) Verificar la estabilidad de la llama y ajustar la relación aire/combustible en preparación para la purga del atomizador. (d) Purgar los conductos del atomizador de aceite. (e) Apagar el medio atomizante si es necesario. (f) Retirar el atomizador de aceite del quemador si es necesario. (g) Verificar la estabilidad de la llama y la relación aire/combustible adecuada. 7-4.2 El procedimiento de apagado normal del gas mientras se continúa quemando aceite será el siguiente:
  • 58. QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-55 _____________________________________________________________________________ (a) Reducir el flujo de gas a la velocidad de encendido. (b) Cerrar el suministro de gas al quemador.
  • 59. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-56 _____________________________________________________________________________ (c) Verificar la estabilidad de la llama y la relación aire/combustible adecuada. 7-4.3 Apagados de seguridad 7-4.3.1 Cualquiera de las siguientes condiciones de operación realizarán un apagado de seguridad del suministro de aceite al quemador (es decir, un disparo por combustible): (a) Baja presión de aceite. (b) Baja temperatura de aceites calentados. (c) Pérdida del medio atomizante. (d) Alta temperatura del aceite calentado. 7-4.3.2 Cualquiera de las siguientes condiciones realizará una apagado de seguridad del suministro de gas al quemador (es decir, un disparo por combustible). (a) Alta presión del gas. (b) Baja presión del gas. 7-4.3.3 Cualquiera de las siguientes condiciones realizará una apagado de seguridad completo de la caldera: (a) Pérdida del suministro del aire de combustión. (b) Pérdida de la llama o falla al establecerla. (c) Pérdida de la energía actuante del sistema de control. (d) Falla de la energía. (e) Exceso de presión de vapor o de temperatura del agua. (f) Bajo nivel de agua determinado por el cierre auxiliar de bajo nivel. (g) La ocurrencia de cualquiera de los dos disparos por combustible (gas o aceite)cuando sólo esté quemando un combustible. Capítulo 8 – Quemado simultáneo de aceite y gas para traslado de combustible solamente. 8-1 Traslado sin apagado Cuando es necesario deseable trasladarse de uno a otro combustible sin detener el flujo de combustible hacia el quemador, el cambio será realizado de tal manera que se evite la condición de mezcla rica en combustible. Para evitar una condición
  • 60. QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-57 _____________________________________________________________________________ peligrosa se usarán el siguiente equipo y procedimientos: 8-2 Quemado simultáneo en base continua. Cuando se diseñe un sistema de control de traslado de combustión para el quemado simultáneo de gas y aceite en base continua, se aplicará el Capítulo 7. 8-3 Quemado de un solo combustible sin desviación del flujo de aire. Cuando se diseñe un sistema para quemar un solo combustible a la vez y no se tenga la capacidad de desviar el flujo de aire, se usarán el siguiente equipo y procedimientos. 8-3.1 Equipo requerido. (a) Un quemador con capacidad de quemar los dos combustibles simultáneamente durante el período de traslado. (b) Un sistema de transferencia de combustible que incluya lo siguiente: 1. Un modo de quemado de gas en el cual no se pueda quemar aceite. 2. Un modo de quemado de aceiten el cual no se pueda quemar gas. 3. Un modo de quemado gas/aceite que permita el quemado simultáneo de ambos combustibles, siempre y cuando se satisfagan todas las interconexiones de seguridad para ambos combustibles, incluyendo la posición de encendido para válvulas de combustible. 4. Un dispositivo de control, un temporizador de transferencia y una alarma para 8-8.1(b)3, para limitar la operación continua de este modo. (c) Un sistema de interconexión de seguridad con las siguientes capacidades: 1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7 para cada combustible que se esté quemando. 2. Que haga que, en una acción de interconexión de seguridad característica para sólo uno de los combustible que se está quemando, este combustible en particular se apague automáticamente continuando la operación en el combustible no afectado de una manera estable. NOTA: El apagado de ambos combustible es aceptable.
  • 61. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-58 _____________________________________________________________________________ 3. Que permita que tanto el primero como el segundo combustible puedan ser introducidos con sus válvulas de control de flujo en posición de encendido. 4. Que incluya una interconexión de seguridad que dispare cualquiera de los dos combustibles en caso de que su respectiva válvula de control de flujo se salga de una velocidad baja predeterminada durante la transferencia de combustible. 5. Que permita la introducción del segundo combustible sin necesidad de una purga de la caldera. 6. Que requiera un reinicio manual después de cualquier apagado por interconexión de seguridad. 7. Que prohíba en encendido simultáneo de ambos combustibles. 8. Que contenga un detector(es) para supervisar cualquiera de las siguiente condiciones: a. Llama del deflagrador. b. Encendido del gas c. Encendido del aceite d. Encendido combinado de gas y aceite. e. Válvulas de cierre manual en el quemador, adelante de las válvulas de seguridad en cada línea de combustible. f. Un manómetro en cada línea delante de la válvula de cierre manual. 8-3.2 Procedimiento requerido para cambiar de gas a aceite: (a) Donde se tenga un deflagrador Case 1 o Clase 2, ponerlo en servicio. (b) Verificar que la válvula manual de aceite en el quemador esté cerrada. (c) Establecer el sistema de aceite combustible para satisfacer las conexiones de seguridad. (d) Instalar el atomizador de aceite. (e) Abrir la válvula de cierre del medio atomizante. (f) Colocar el sistema de control de combustión en posición manual. (g) Reducir la velocidad de quemado de gas a flujo de encendido.
  • 62. QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-59 _____________________________________________________________________________ (h) Colocar la válvula de control de aceite en posición normal de encendido. (i) Colocar el sistema conmutable de transferencia de combustible en la posición aceite/gas. Si las interconexiones de seguridad del aceite son satisfechas la válvula de seguridad del aceite se abrirá. La presión del aceite combustible estará ahora aguas arriba de la válvula manual de aceite del quemador. (j) Observar la presión del gas aguas abajo de la válvula de cierre manual del gas y cerrar lentamente la válvula hasta que la presión del gas empiece a disminuir. En este punto la velocidad de flujo del gas es controlada por la válvula manual en lugar de la válvula de control normal. (k) Cerrar simultánea y lentamente la válvula manual del gas mientras se abre la válvula manual de aceite para encender la llama de aceite desde la llama de gas. Continuar incrementando la velocidad de encendido del aceite mientras se recorta la velocidad de encendido del gas para mantener una entrada de calor constante de los combustibles combinados hasta que esté cerrada la válvula manual del gas y la válvula de aceite esté totalmente abierta. Se debe tener cuidado de mantener una cantidad adecuada de exceso de aire en todo momento, observando continuamente la llama del quemador o los indicadores de la relación de aire/combustible o de oxigeno, si existen. Durante este período, el flujo de aire se mantiene a una velocidad constante con solamente las válvulas manuales de combustibles operando. (l) Colocar el sistema de cambio de combustibles en la posición aceite. (m) Retornar el sistema de control de combustión y la velocidad de encendido del quemador a la operación automática. 8-3.3 Procedimiento requerido para cambiar de aceite a gas: (a) Donde se tenga un deflagrador Case 1 o Clase 2, ponerlo en servicio. (b) Verificar que la válvula manual de gas en el quemador esté cerrada. (c) Establecer el sistema de gas combustible para satisfacer las conexiones de seguridad. (d) Colocar el sistema de control de combustión en posición manual.
  • 63. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-60 _____________________________________________________________________________ (e) Reducir la velocidad de quemado de aceite a flujo de encendido. (f) Colocar la válvula de control de gas en posición normal de encendido. (g) Colocar el sistema conmutable de transferencia de combustible en la posición gas/aceite. Si las interconexiones de seguridad del gas son satisfechas la válvula de seguridad del gas se abrirá. La presión del aceite combustible estará ahora aguas arriba de la válvula manual de gas del quemador. (h) Observar la presión del aceite aguas abajo de la válvula de cierre manual del aceite y cerrar lentamente la válvula hasta que la presión del aceite empiece a disminuir. En este punto la velocidad de flujo del gas es controlada por la válvula manual en lugar de la válvula de control normal. (i) Cerrar simultánea y lentamente la válvula manual del aceite mientras se abre la válvula manual de gas para encender la llama de gas desde la llama de aceite. Continuar incrementando la velocidad de encendido del gas mientras se recorta la velocidad de encendido del aceite para mantener una entrada de calor constante de los combustibles combinados hasta que esté cerrada la válvula manual del aceite y la válvula de gas esté totalmente abierta. Se debe tener cuidado de mantener una cantidad adecuada de exceso de aire en todo momento, observando continuamente la llama del quemador o los indicadores de la relación de aire/combustible o de oxigeno, si existen. Durante este período, el flujo de aire se mantiene a una velocidad constante con solamente las válvulas manuales de combustibles operando. (j) Colocar el sistema de cambio de combustibles en la posición gas. La válvula de seguridad del aceite estará ahora cerrada. (k) Retornar el sistema de control de combustión y la velocidad de encendido del quemador a la operación automática. (l) Apagar el medio atomizante, si es necesario. (m) Retirar el atomizador de aceite del quemador, si se requiere. 8-4 Quemado de un solo combustible con desviación del flujo de aire. Cuando se diseñe un sistema para quemar un solo combustible a la vez y se hayan provisto la capacidad para poder desviar automáticamente el flujo de aire en una
  • 64. QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-61 _____________________________________________________________________________ cantidad preestablecida cuando se queme cualquiera de los combustibles a una velocidad baja predeterminada, se usarán el siguiente equipo y procedimientos. 8-4.1 Equipo requerido (a) Un quemador con capacidad de quemar los dos combustibles simultáneamente durante el período de traslado. (b) Un sistema de transferencia de combustible que incluya lo siguiente: 1. Un modo de quemado de gas en el cual no se pueda quemar aceite (excepto durante el cambio de combustible). 2. Un modo de quemado de aceiten el cual no se pueda quemar gas (excepto durante el cambio de combustible). 3. Un botón pulsador de contacto momentáneo que permita el cambio de combustible. (c) Un sistema de interconexión de seguridad con las siguientes capacidades: 1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7 para cada combustible que se esté quemando. 2. Que haga que, en una acción de interconexión de seguridad característica para sólo uno de los combustible que se está quemando, este combustible en particular se apague automáticamente continuando la operación en el combustible no afectado de una manera estable. NOTA: El apagado de ambos combustible es aceptable. 3. Que permita que tanto el primero como el segundo combustible puedan ser introducidos con sus válvulas de control de flujo en posición de encendido. 4. Que incluya una interconexión de seguridad que dispare cualquiera de los dos combustibles en caso de que su respectiva válvula de control de flujo se salga de la velocidad baja predeterminada durante la transferencia de combustible, como se describe en la sección 8-4. 5. Que permita la introducción del segundo combustible sin necesidad de una purga de la caldera.
  • 65. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-62 _____________________________________________________________________________ 6. Que requiera un reinicio manual después de cualquier apagado por interconexión de seguridad. 7. Que prohíba en encendido simultáneo de ambos combustibles. 8. Que contenga un detector(es) para supervisar cualquiera de las siguiente condiciones: a. Llama del deflagrador. b. Encendido del gas c. Encendido del aceite d. Encendido combinado de gas y aceite. 9. Que tenga un botón pulsador de contacto momentáneo de transferencia de combustible [ver 8-4.1(b)3] para desviar simultáneamente el flujo de aire en un valor predeterminado y abrir la(s) válvula(s) de seguridad del combustible que se está introduciendo. 8-4.2 Para cambiar de gas a aceite se requiere el siguiente procedimiento: (a) Establecer el sistema de aceite combustible para satisfacer las conexiones de seguridad. (b) Instalar el atomizador de aceite. (c) Abrir válvula de cierre del medio atomizante. (d) Colocar el sistema de control de combustión en posición manual. (e) Reducir la velocidad de quemado del gas a flujo de encendido. (f) Colocar la válvula de control de aceite en la posición normal de encendido. (g) Presionar el botón pulsador de transferencia de combustible. (h) Observa que haya empezado el quemado de aceite. (i) Mover el selector de combustible a la posición de quemado de aceite. (j) Soltar el botón pulsador de transferencia de combustible, que automáticamente dispara las válvulas de cierre de seguridad del gas. (k) Retornar el sistema de control de combustión y la velocidad de encendido del quemador a operación automática. 8-4.3 Para cambiar de aceite a gas se requiere el siguiente procedimiento:
  • 66. QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-63 _____________________________________________________________________________ (a) Establecer el sistema de gas combustible para satisfacer las conexiones de seguridad. (b) Colocar el sistema de control de combustión en posición manual. (c) Reducir la velocidad de quemado del aceite a flujo de encendido. (d) Colocar la válvula de control de gas en la posición normal de encendido. (e) Presionar el botón pulsador de transferencia de combustible. (f) Observa que haya empezado el quemado de gas. (g) Mover el selector de combustible a la posición de quemado de gas. (h) Soltar el botón pulsador de transferencia de combustible, que automáticamente dispara las válvulas de cierre de seguridad del aceite. (i) Retornar el sistema de control de combustión y la velocidad de encendido del quemador a operación automática. (j) Cerrar la válvula de corte del medio atomizante, si es necesario, k) Retirar el atomizador de aceite, si es necesario. Capítulo 9 – Atomizadores de aceite dobles en un quemador sencillo. 9-1 General. Donde un quemador está equipado con un atomizador principal y uno auxiliar con el propósito de cambiar atomizadores por razones de mantenimiento sin afectar la carga de la caldera, el cambio de atomizador se realizará bajo condiciones de encendido estable por parte de un operario entrenado. PRECAUCIÓN: Se debe tener el cuidado de evitar la condición de mezcla rica del combustible durante le período de cambio. 9-2 Procedimientos de cambio. Para el cambio de atomizadores se seguirá el siguiente procedimiento: (a) Donde haya un deflagrador intermitente, ponerlo en servicio. (b) Instalar el atomizador auxiliar. (c) Abrir lentamente la válvula del medio atomizante hacia el atomizador auxiliar
  • 67. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-64 _____________________________________________________________________________ hasta que la presión alcance la necesaria para el encendido. (d) Cerrar lentamente la válvula de combustible en el atomizador principal hasta que esté en control del flujo de aceite. (e) Abrir lentamente la válvula manual, admitiendo aceite al atomizador auxiliar hasta que haga la ignición. (f) Desviar el medio atomizante y el flujo de aceite desde el atomizador principal hacia el
  • 68. INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO 8501-65 _____________________________________________________________________________ atomizador auxiliar hasta que el atomizador principal esté fuera de servicio. (g) Para reinstalar un atomizador de regreso a servicio y retirar el atomizador auxiliar, repetir el procedimiento descrito en la Sección 9-2(a) hasta 9-2 (f) , substituyendo el atomizador principal por el auxiliar. Capítulo 10 – Inspección y mantenimiento 10-1 General. Puesto que la operación efectiva de todos los dispositivos de seguridad y de control depende de su capacidad para responder rápidamente a sus impulsos de activación, se llevará a cabo un sistemático y completo programa de inspecciones y mantenimiento. 10-2 Programa de inspecciones y mantenimiento. Se establecerá un programa de inspecciones y mantenimiento para llevarlo a cabo periódicamente. 10-2.1 Los puntos de operación y predeterminados de todos los dispositivos, donde sea el caso, se verificarán por medio de pruebas periódicas y los resultados serán guardados en el libro de registros. 10-2.2 Todo defecto que se encuentre será corregido inmediatamente. 10-2.3 Durante la operación inicial se llevarán a cabo inspecciones, ajustes y limpiezas frecuentes. 10-3 Familiaridad con los equipos y procedimientos. Los individuos que lleven a cabo las inspecciones y pruebas e4starán completamente familiarizados con todos los procedimientos de operación y las funciones del equipo y estarán en capacidad de realizar juicios razonados sobre cuando el equipo está en condiciones confiables de operación. Capítulo 11 – Publicaciones de referencia 11-1 En este estándar se hace referencia a los siguientes documentos o partes de ellos como requisitos obligatorios y serán considerados parte de los requisitos de este estándar. La edición indicada para cada documento obligatorio al que se hace referencia es la edición actual de publicación de la NFPA de este estándar.
  • 69. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-66 _____________________________________________________________________________ En este estándar también se puede hacer referencia de estos documentos obligatorios para propósitos específicos de información y por lo tanto, también se mencionan en el Apéndice B. 11-1.1 Publicaciones NFPA. National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02269-9101. NFPA 31, Estándar para la instalación de equipo quemador de aceite, Edición 1997. NFPA 54, Código nacional de gas combustible, Edición 1996. NFPA 70, Código eléctrico nacional® , Edición 1996. 11-1.2 Publicación ASTM American Society for Testing and Materials, 100 Barr harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959. ASTM D 396 Especificación estándar para aceites combustibles, 1996. Apéndice A Este apéndice no es parte de los requisitos de este documento NFPA pero se incluye para propósitos de información solamente. A-1-1.2 Aplicar estrictamente las consideraciones de este estándar para las unidades existentes, no siempre es práctico. Las limitaciones físicas podrían ocasionar esfuerzos o gastos desproporcionados con poco incremento en protección. En tales casos, la autoridad competente debe aceptar si existe una protección razonable. En las unidades existente, toda condición que represente un serio peligro del sistema de combustión de la caldera, será aliviada por medio de la aplicación de medidas de seguridad adecuadas. La modificación de las condiciones que no representan una amenaza significativa, aún si tales condiciones no están en estricto cumplimiento con los requisitos de este estándar, no son indispensables. A-1-2.2 Aunque las emisiones de NOx y otras emisiones durante el arranque y la operación a muy baja carga sean bajas, pueden no cumplir con los crecientemente exigentes límites de emisiones. No se recomiendan las desviaciones de los requisitos de procedimiento de encendido, purga y flujo de aire mínimo, definidos en este estándar, para cumplir con dichos límites. No existen datos y experiencia
  • 70. INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO 8501-67 _____________________________________________________________________________ operativa suficiente para justificar cambios a este estándar.
  • 71. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-68 _____________________________________________________________________________ A-2-7 Quemado de gas y aceite – Problemas especiales. (a) Peligros particulares al quemado de gas. Las características del gas y el quemado del gas que requieren consideración especial son las siguientes: 1. El gas es incoloro; por lo tanto, en general, una fuga no puede ser detectada visualmente. Además no se puede confiar en la detección de una fuga de gas por la presencia de olores. 2. Las condiciones potencialmente peligrosas tiene mayor probabilidad de ocurrir dentro de edificaciones, particularmente donde la tubería de gas pasa a través de áreas confinadas. En última instancia se debe suministrar una adecuada ventilación. Las calderas instaladas en espacios abiertos tienden a minimizar el problema de áreas confinadas. 3. La naturaleza del gas combustible hace posible que se presenten desviaciones graves de la relación aire/combustible segura sin ninguna evidencia apreciable en los quemadores, hornos o chimeneas, lo cual podría desencadenar una condición cada vez peor. Por lo tanto, los sistemas de control de combustión que responden a las reducciones de presión de vapor de la caldera o del flujo de vapor, con un impulso para entregar más combustible, a menos que se encuentren protegidos o interconectados por seguridad para evitar una mezcla rica en combustible, serán considerados potencialmente peligrosos. Lo mismo se aplica para el quemado manual sin las interconexiones o alarmas mencionadas anteriormente. (Consultar en la Sección 4-6 los requisitos para evitar dichos peligros). 4. Particularmente en lo que respecta a los sistema de gas natural, el gas puede estar “húmedo” o “seco”. Un gas húmedo implica la presencia de destilado, que puede ser característico de una fuente particular. En el caso de dicho gas húmedo, el arrastre de destilado hacia los quemadores podría resultar en un apagón de llama y posible re-ignición. La re- ignición podría provocar una explosión en el quemador. Por lo tanto, se deben tomar precauciones especiales con los sistemas de suministro de gas húmedo. (Para los detalles, consulte la Norma NFPA 54, Código nacional de gas combustible.) 5. Las características ampliamente diferentes del gas proveniente de una o múltiples fuentes pueden provocar un cambio significativo en la velocidad de
  • 72. APÉNDICE A 8501-69 _____________________________________________________________________________ entrada de Btu (kJ) al quemador sin un cambio equivalente de flujo de aire. 6. Las descargas de las válvulas de alivio o de cualquier otra forma de desfogue a la atmósfera, pueden hacerse peligrosas a menos que se tomen precauciones especiales. (Ver A-4-4.1.3 y A-6-2.4.8.) 7. El mantenimiento y las reparaciones de la tubería de gas pueden ser peligrosas a menos que se usen los métodos adecuados para purgar y recargar la línea antes y después de hacer la reparaciones, respectivamente. (Ver la Norma NFPA 54, Código nacional de gas combustible.) (b) Peligros particulares al quemado de aceite. 1. Las características del aceite combustible y del quemado del aceite combustible que requieren consideración especial son las siguientes: a. Los aceites combustibles tienen altos calores volumétricos de combustión; por lo tanto, aún pequeñas fugas pueden crear riesgos potenciales de incendio. b. Cuando se quema aceite que requiere precalentamiento, la viscosidad del aceite que está fluyendo hacia los quemadores se debe mantener dentro de los límites necesarios para una adecuada atomización. c. El agua o los sedimentos en los tanques de almacenamiento del aceite combustible o la localización inadecuada de las tomas de succión del tanque de almacenamiento pueden ocasionar interrupciones o pulsaciones peligrosas del suministro de combustible hacia los quemadores. Se puede presentar un apagón de llama inmediatamente o un tiempo después debido al taponamiento de los filtro o de la boquilla del quemador. d. Las características ampliamente diferentes del aceite combustible bien proveniente de una o de múltiples fuentes pueden dar como resultado un cambio significativo en la velocidad de entrada de Btu (kJ) al quemador sin un cambio equivalente en el flujo de aire o sin un cambio adecuado en la temperatura del aceite combustible para restablecer la viscosidad de flujo al valor apropiado. Diferentes embarques de aceite combustible o con características disímiles pueden ocasionar una precipitación de sedimentos que podrían conducir a peligros como los descritos en A-2-7(b)1.c.
  • 73. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-70 _____________________________________________________________________________ e. En instalaciones que esté diseñadas para quemar ambos combustibles, calentado y no-calentado, se debe tomar en consideración para el diseño del sistema de manejo del quemador el asegurar que las interconexiones de seguridad estén activas para el aceite combustible seleccionado. Consideración similar se le debe dar a la tubería de suministro de aceite combustible al quemador, así como a la tubería de recirculación de aceite combustible hacia los tanques de almacenamiento, dependiendo de las configuraciones del equipo suministrado. f. Existe el riesgo siempre presente de introducir una pistola de aceite en el conjunto del quemado sin boquilla, empaques nuevos o placa de rocío. Esta acción puede resultar en una condición de operación insegura. g. El bombeo y la atomización adecuada de los aceites combustible dependen del control de la viscosidad. Los cambios de viscosidad con relación a la temperatura varían para los diferentes aceites y mezclas de aceites. Se debe prestar cuidadosa atención al diseño y operación de los sistemas de control de la viscosidad para cada combustible cuando la fuente o las propiedades son variables. h. Los aceites limpios destilados tienen baja conductividad y generarán en la corriente de combustible cargas de electricidad estática que pueden ser peligrosas a menos que se limiten las velocidades de flujo. (Ver las Normas NFPA 77, Prácticas recomendada en la electricidad estática y API-RP 2003, Práctica recomendada para protección contra igniciones resultantes de descargas estáticas y corrientes parásitas.) i. La incompresibilidad del aceite combustible crea transientes muy rápidos en el flujo de aceite a través de un quemador en operación en los siguientes casos: (i) Operación rápida de la válvula de suministro de aceite. (ii) Operación rápida de las válvulas de cierre del quemador. (iii) Operación rápida de la válvula reguladora de la línea de retorno del aceite desde el cabezal del quemador (en los sistemas que usan este tipo de control). 2. El término aceite combustible se refiere a combustibles líquidos con características ampliamente diferentes. Un sistema de combustión de aceite combustible está diseñado para un rango específico de
  • 74. APÉNDICE A 8501-71 _____________________________________________________________________________ características del aceite. Intentar quemar un aceite cuyas características difieran ampliamente de aquellas para las cuales fue diseñado el sistema, puede causar serias dificultades de operación y riesgos potenciales de seguridad. Por lo tanto, se debe tener cuidado de asegura que son aceites recibidos en la planta estén dentro de los rangos específicos del equipo de manejo y de quemado del combustible. 3. Las características más importantes de los aceites combustibles están definidas en la Norma ASTM D 396, Especificación estándar para aceites combustibles. Por lo tanto, es relativamente simple identificar los aceites que requieren condiciones especiales de almacenamiento, calentamiento, bombeo, atomización y demás. En general, los de grado 1, 2 y 4 tiene viscosidades bajas y menos agua y sedimentos que los de grado 5 0 6; por lo tanto, requieren menos consideraciones especiales para asegurar su manejo o combustión adecuada. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de aceite combustible de caldera están diseñador para los de grado 5 y 6 más pesados; por consiguiente, tales sistemas incluyen provisiones para el precalentamiento de estos usualmente viscosos combustibles. Adicionalmente, para evitar apagones de llama atribuibles a interrupciones o pulsaciones del suministro de combustible o al taponamiento de filtros o de boquillas del quemador, se requiere más cuidado con el diseño y la operación de los sistemas de aceite combustible alimentados con aceite grado 6 que con aquellos alimentado por aceites de otros grados ASTM. 4. Todas las característica siguientes podrían tener relación con el problema del quemado adecuado y seguro de los aceites combustibles: a. El aceite combustible es una mezcla compleja de hidrocarburos de diferentes pesos moleculares y puntos de ebullición y congelamiento. Cuando el aceite combustible es sometido a una temperatura suficientemente alta, se descompone y se vaporiza parcialmente, creando así nuevos combustibles líquidos, gaseosos y sólidos de impredecibles propiedades. b. El aceite combustible es introducido al quemador en forma de una neblina extremadamente fina que se mezcla íntimamente con el aire de combustión para que se queme rápida y completamente. En las calderas de potencia estos se logra rociando gotas a alta presión a través de pequeños orificios
  • 75. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-72 _____________________________________________________________________________ (estos es, atomización mecánica) o usando vapor o aire para quebrantar pequeñas corrientes de aceite. La viscosidad y la volatilidad son características del aceite que indican su facilidad de atomización. c. El punto de inflamación es un indicador de la volatilidad y, por tanto, del potencial de producción de vapores inflamables. El punto de inflamación es una función de la presión y de la composición del combustible. d. Algunos aceites combustibles contienen ingredientes que, cuando son sobrecalentados, se podrían descomponer, formando sólidos o se podría solidificar al ser expuestos a temperatura ambiente baja. La presencia de dichos sólidos en el combustible podría causar interrupciones. (i) Cuando se almacenen, manejen o quemen aceites combustibles que podrían tener puntos de inflamación por debajo de los 100º F (38º C) (Líquidos Clase I, según se define en la Norma NFPA 30, Código de líquidos inflamables y combustibles) o que podrían ser calentados por encima de su punto de inflamación, se debe tomar en consideración las instalaciones eléctricas en las áreas donde podrían estar presente en la atmósfera vapores o gases inflamables. Los sitios típicos son las áreas del quemador, las áreas del equipo de manejo de combustibles, las áreas de almacenamiento de combustibles, fosos, sumideros y puntos bajos donde se puedan acumular fugas o vapores de combustible. El Artículo 500 de la Norma NFPA 70, Código eléctrico nacional, proporciona la clasificación de tales áreas y define los requisitos de las instalaciones eléctricas en las áreas allí clasificadas. e. Purgar el atomizador del quemador antes de retirarlo minimizará la posibilidad de concentraciones peligrosas de vapores inflamables en el frente del quemador durante las operaciones de mantenimiento. Con tales provisiones, el frente del quemador no se clasifica normalmente más restrictivo que los de Clase I, División 2. f) La compañía operadora es responsable de la clasificación de las áreas donde se almacena, maneja o quema combustible y de revisar la clasificación si las condiciones cambian. Las instalaciones deben estar conforme a las Normas NFPA 30, Código de líquidos inflamables y combustibles, NFPA 31, Estándar para la instalación de equipo quemador de aceite, y NFPA 70, Código eléctrico nacional® . Las instrucciones se pueden obtener de la Norma API-RP 500,
  • 76. APÉNDICE A 8501-73 _____________________________________________________________________________ Práctica recomendada para la clasificación de áreas para instalaciones eléctricas en refinerías de petróleo. (c) Operación con NOx bajos – Problemas especiales 1. Las regulaciones de control de contaminación del aire requieren que las nuevas instalaciones cumplan con los límites de emisión de NOx que son menores de los que se obtienen en muchos de los sistemas de quemado y diseños de quemadores instalados en la actualidad, los cuales están usando procedimientos de operación pasados. Además, las regulaciones sobre la calidad del aire en algunas áreas locales requieren una reducción de las emisiones de NOx de las calderas existentes. 2. Para lograr estas reducciones, se debe usar uno o más de los métodos siguientes: a. Quemado con exceso de aire bajo (es decir, menos del rango “normal” de 10 a 25 por ciento de exceso de aire). b. Admisión multi-etapa de aire, que involucra la introducción de aire de combustión en dos o más etapas, parte en la boquilla de combustible, lo cual puede ser menos del aire estequiométrico y parte en admisión independiente a través de puertos especiales del quemado; y una segunda etapa de admisión de aire dentro dela misma carcasa del quemador. c. Recirculación del gas de la chimenea con parte o todo el aire secundario. d. Temperatura reducida del aire secundario. e. Combustible por etapas. f. En unidades nuevas, introducción de nuevos quemadores y diseños de hornos por parte de los fabricantes del equipo. 3. Generalmente, el efecto de todos estos métodos es producir menores temperaturas de llama y llamas más largas y menos turbulentas que producen menos NOx. (d) Peligros de los métodos de quemado con NOx bajos. 1. Estos métodos pueden tener implicaciones importantes en relación con la seguridad del quemador, particularmente en las instalaciones existentes y pueden introducir riesgos inaceptables si no se toman las precauciones adecuadas.
  • 77. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-74 _____________________________________________________________________________ a. Los sistemas de quemado de combustible que están diseñados para reducir las emisiones de NOx tienden a reducir los márgenes existentes anteriormente para evitar o reducir la acumulación de combustible sin quemar en el horno durante los trastornos de la combustión o los apagones de la llama. Por lo tanto es importante disparar el sistema de combustibles ante una pérdida de la llama. b. Estos métodos pueden estrechar los límites de llamas estables que se producen por el sistema del quemador. Las pruebas que se especifican en 4-4.2.3 se deben repetir en las unidades existentes cuando se emplee cualquiera de estos métodos. c. Cuando se use recirculación del gas de chimenea, se debe proveer el equipo para asegurar la mezcla adecuada y la distribución uniforme del gas re-circulado y el aire de combustión. Cuando la recirculación de gases de chimenea se introduce en la corriente de aire de combustión total, los equipos deberán estar provistos para monitorizar o bien la relación gas de chimenea a aire o el contenido de oxigeno de la mezcla, cuando la recirculación de los gases de chimenea se introduce de tal manera que sólo el aire y no la mezcla es introducido en el quemador, se deben tomar las acciones adecuadas para asegurar la distribución predeterminada del aire y la mezcla de recirculación gases/aire. d. Todos los métodos tienden a incrementar la posibilidad de llama inestable y combustibles no quemados por toda la unidad y los ductos. Por lo tanto, se deben seguir las recomendaciones de los fabricantes de la caldera, el quemador y los instrumentos o se deben realizar pruebas para verificar los márgenes de operación. 2. Cualquier cambio en las características de la llama para reducir las emisiones de NOx puede necesitar cambiar el tipo y/o la localización de los detectores de llama en las unidades existentes. A-3 Aprobaciones. La Asociación nacional de protección contra incendios (NFPA) no aprueba, inspecciona o certifica ninguna instalación, procedimiento, equipo o material ni aprueba o evalúa laboratorios de prueba. Para determinar la aceptabilidad de instalaciones, procedimientos, equipos o materiales, la autoridad competente puede basar su aceptación en el cumplimiento de los estándares de la NFPA u otros estándares adecuados. En ausencia de
  • 78. APÉNDICE A 8501-75 _____________________________________________________________________________ dichos estándares, dicha autoridad puede requerir evidencia de las instalaciones, procedimientos o usos adecuados. La autoridad competente puede también referirse a las prácticas de listados y etiquetado de una organización que tenga que ver con la evaluación de productos y que por lo tanto está en capacidad de determinar el cumplimiento con los estándares adecuados para la producción de los elementos de la lista. A-3 Autoridad competente. La expresión “autoridad competente” se usa en los documentos de la NFPA de una manera amplia puesto que las competencias y las autoridades aprobatorias varían, igual que sus responsabilidades. Donde la seguridad pública es lo principal, la autoridad competente puede ser federal, estatal, local u otro departamento o ente regional como un jefe de bomberos; un jefe de la oficina de prevención contra incendios, de un departamento laboral, de un departamento de salud, un oficial de construcción, un inspector eléctrico u otras personas que tengan la autoridad estatutaria. Para efectos de seguros, un departamento de inspección de seguros, una oficina evaluadora u otro representante de la compañía de seguros puede ser la autoridad competente. En muchas circunstancias, el dueño de la propiedad o su agente designado asume el papel de autoridad competente; en instalaciones del gobierno, el oficial al mando o el oficial departamental puede ser la autoridad competente. A-3 Listado. Los medios para identificar el equipo listado puede variar para cada organización que tenga que ver con la evaluación de productos; algunas organizaciones no reconocen equipo como listado a menos que esté además etiquetado. La autoridad competente debe utilizar el sistema empleado por la organización que enlista para identificar el producto listado. A-4-1.8 Ver Figura A-4-1.8. A-4-2 Para información adicional, consultar las Normas NFPA 54, Código nacional de gas combustible, y NFPA 58, Estándar para el almacenamiento y manejo de gases licuados de petróleo. A-4-2.3 Suministro de gas al quemador principal. La mayoría del gas natural que se suministra a las calderas es típicamente más liviano que el aire y no presenta
  • 79. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-76 _____________________________________________________________________________ problemas especiales en una atmósfera igual o superior a las consideradas en este estándar. Debido al desarrollo de las consideraciones de costos de la energía, muchas calderas están usando gas o una mezcla de gases de características más- pesados-que-el-aire. Estos gases más pesados que el aire, como es el caso de las mezclas propano/aire, gases refinados y demás, requieren consideraciones especiales de almacenamiento, manipulación y desfogue para evitar acumulaciones en hondonadas o en áreas confinadas. Una alternativa al desfogue de los gases más pesados que el aire es eliminar la válvula de desfogue entre las dos válvulas de seguridad del gas principal. (Ver la figura A-4-2.3 y la Tabla A-4-2.3.) Tabla A-4-2.3 Tamaños de línea de desfogue Tamaño de suministro de gas Sistema de Cierre Puerto de desfogue y tamaño de línea mínimos 1-1/2” 2” 2-1/2” a 3” 3-1/2” 4” a 5” 5-1/2” a 6” 6-1/2” a 7-1/2” 8” > 8” 3/4” 1” 1-1/4” 1-1/2” 2” 2-1/2” 3” 3-1/2” 15% del área transversal de la línea de suministro A-4-2.7 Las válvulas de desfogue a la atmósfera que están localizadas entre las válvulas de cierre están proyectadas para aliviar toda presión de gas que pudiera acumularse debido a la falla de la primera válvula de cierre (aguas arriba). Este diseño minimiza la posibilidad de fuga hacia el quemador. Para que trabajen adecuadamente, estas válvulas deben ser lo suficientemente grandes para aliviar el gas a la atmósfera a una velocidad igual a la velocidad potencial de fuga. En ausencia de otra justificación, los tamaños de la tubería de desfogue y los diámetros de puerto de la válvula de desfogue deben estar de acuerdo con la Tabla A-4-2.3. Cuando se permitan múltiples de tubería, el área de la sección transversal de la tubería del múltiple debe ser igual o mayor que la suma de las áreas transversales de los dos desfogues más grandes involucrados.
  • 80. APÉNDICE A 8501-77 _____________________________________________________________________________ A Válvula de seguridad, cierre por resorte (NC) B Válvula de recirculación de aceite (NO) (opcional para aceite no calentado) D Válvula de control de flujo de aceite F Interruptor de Temp. baja del aceite (no aplica para aceite no calentado. G Interruptor de Temp. alta del aceite (no aplica para aceite no calentado. I Posición cerrada de interconexión en válvula de seguridad. J Válvula de control diferencial de medio atomizante. L Válvula automática de cierre del medio atomizante. M Medidor de aceite (opcional). N Interruptor de presión baja del medio atomizante. O Filtro de aceite. P Interruptor diferencial de interconexión de flujo del medio Atomizante, o interruptor de interconexión de presión. R Interruptor de presión baja. S Manómetro T Válvula de cierre manual. U Termómetro de aceite (opcional para aceite no calentado) W Filtro del medio atomizante. Y Orificio de flujo del medio atomizante. Z Válvula cheque. Interconexiones de seguridad (no se muestran) Detector(es) de llama Interconexión de exceso de presión de vapor. Corte auxiliar de bajo nivel de agua (1 necesario). Interconexión del suministro de aire de combustión. * Precaución: Se deben proveer los medios para aliviar el exceso de presión entre esta válvula o impedirlo. Figura A-4-1.8 Sistemas típicos de combustible y medio atomizante y controles de seguridad para el quemador de aceite
  • 81. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-70 _____________________________________________________________________________ A-4-4.1 Ver Figura A-4-4.1 A-4-4.1.3 Gases más pesados que el aire y deflagradores a gas. Muchas calderas para quemado de aceite están equipadas con deflagradores para propano u otros gases licuados de petróleo (LPG). Se requieren precauciones especiales para localizar la tubería de desfogue desde la válvula automática de purga de tal forma que los gases más pesados que el aire que se desfogan no se acumulen en hondonadas o en áreas confinadas. Una alternativa al desfogue automático de los gases más pesados que el aire es eliminar la válvula de desfogue del deflagrador que se encuentra entre las dos válvula de seguridad del mismo. A-4-9.1 Los sitios donde estén instalados los sistemas de gas natural, propano o aceite combustible, que cumplan con este estándar, normalmente no son considerados sitios peligrosos para los equipos eléctricos, como está definido en la Norma NFPA 70, Código eléctrico nacional. A-6-1 Sistemas manuales para calderas acuo-tubulares. Los sistemas manuales no están recomendados. Sin embargo, se reconoce que con suministros adecuados e ininterrumpidos de aceite y aire, ciertas funciones de operación se pueden llevar acabo por parte de operarios entrenados así como por dispositivos de control. (a) Controles e interconexiones de seguridad. 1. Deflagrador interrumpido o intermitente 2. Válvulas de seguridad, a saber: a. Quemado de gas. Dos válvulas automáticas de seguridad, de cierre por resorte, en la línea de gas hacia el quemador principal con válvula de desfogue intermedia, automática, de apertura por resorte. b. Quemado de aceite. Dos válvulas automáticas de seguridad, de cierre por resorte, en la línea de aceite hacia el quemador. PRECAUCIÓN: Se debe proporcionar los medios adecuados para aliviar el exceso de presión entre estas dos válvulas o evitarlo.
  • 82. APÉNDICE A 8501-71 _____________________________________________________________________________ c. Deflagrador de gas. Dos válvulas automáticas de seguridad, de cierre por resorte en la línea de gas hacia el deflagrador con válvula de desfogue intermedia, automática, de apertura por resorte. A Válvula de seguridad, cierre por resorte (NC) B Válvula de desfogue, apertura por resorte (NO) D Válvula de control de flujo de gas H Filtro de gas. I Posición cerrada de interconexión en válvulas de seguridad. J Válvula reguladora de gas, de presión constante. L Conexión de prueba de fuga. M Medidor de gas (opcional). N Sección de escurrimiento. Q Interruptor de presión alta del gas. R Interruptor de presión baja del gas. S Manómetro T Válvula de cierre manual. X Interruptor de arranque de fuego bajo Interconexiones de seguridad (no se muestran) Detector(es) de llama Interconexión de exceso de presión de vapor (Interconexión de seguridad de temperatura y presión excesivas del agua para caldera de agua caliente). Corte auxiliar de bajo nivel de agua (1 necesario). Interconexión del suministro de aire de combustión. Nota: NC = normalmente cerrada, desenergizada NO = normalmente abierta, desenergizada Figura A-4-2.3 Sistemas típicos de suministro de combustible y controles de seguridad para el quemador de gas 3. Válvula(s) de cierre manual en la(s) línea(s) adyacente(s) al quemador. Para el quemado de gas, esta válvula debe comprobarse que está cerrada antes de que la chispa pueda energizar el deflagrador y las válvulas de seguridad del deflagrador y del gas principal se puedan abrir. 4. Los cambios de la velocidad de encendido se hacen por medio del ajuste simultáneo de los suministros de combustible y aire a la relación óptima de aire/combustible establecida a través de la manipulación de un solo dispositivo de control.
  • 83. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-72 _____________________________________________________________________________ 5. Los límites de combustible y aire para evitar reducir la alimentación al horno por debajo del punto de operación estable del quemador están dados. Los puntos mínimo y máximo de operación estable del quemador son definidos por el fabricante del mismo y verificados por investigación operativa. 6. Las interconexiones de apagado por seguridad incluyen las siguientes: Figura A-4-4.1 Sistemas típicos de ignición para el quemador de gas/aceite
  • 84. a. Presión baja del aceite b. Presión alta del gas c. Presión baja del gas d. Pérdida del suministro de aire de combustión. PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. 7. Donde se tiene calentamiento de aceite, las siguientes condiciones activan una alarma: a. Temperatura baja del aceite. b. Temperatura alta del aceite. A-6-2.4.8 Recomendaciones y precauciones adicionales. (a) Reciclado excesivo. El reciclado excesivo para lograr el encendido del quemador puede conducir a la acumulación de una cantidad peligrosa de combustible en el horno de la caldera y esto se debe evitar. (b) Recuperación después de una condición de mezcla rica en combustible. Si se desarrolla una deficiencia de aire mientras se mantiene la llama en el quemador, reduzca el combustible hasta que se haya restablecido la relación normal aire/combustible. Si no se puede reducir el flujo de combustible, disminuya lentamente el flujo de aire hasta que se haya restablecido la relación normal aire/combustible. (c) Calidad del combustible. Se debe saber que los combustibles disponibles en la actualidad contienen ingredientes inesperados. Por lo tanto los sistemas de ingeniería y los diseños de materiales deben tomar en cuenta estas variables potenciales. A-10 Inspección y Mantenimiento. (a) Mantenimiento, inspección, entrenamiento y seguridad. 1. El objetivo de un programa de mantenimiento es identificar y corregir las condiciones relacionada a la seguridad, la operación confiable continua y el desempeño eficiente del equipo. Se debe proveer un programa para el mantenimiento del equipo a intervalos consistentes con el tipo de equipo, los requisitos de servicio y las recomendaciones del fabricante. 2. Como mínimo, el programa de mantenimiento debe incluir lo siguiente:
  • 85. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-74 _____________________________________________________________________________ a. Inspecciones en servicio para identificar las condiciones que requieran acción correctiva o estudio adicional. b. Una planeación detallada, profunda que permita el uso de personal, procedimientos y equipo capacitado para una reparación o modificación segura y eficiente. c. El uso de una historia completa del equipo que registre las condiciones encontradas, el trabajo de mantenimiento realizado, los cambios efectuados y la fecha de cada uno. d. Procedimientos de mantenimiento escritos, entendibles, que incorporen las instrucciones del fabricante, para definir las tareas y habilidades requeridas. Toda técnica especial, tal como las pruebas no destructivas o aquellas tareas que requieran herramientas especiales, deben estar claramente definidas. Se deben cubrir los factores ambientales especiales, tales como limitaciones de temperaturas, polvos, atmósferas contaminadas o deficientes de aire y requisitos de acceso limitado o de espacios confinados. e. Inspecciones de mantenimiento a equipo parado, entendibles en su alcance y que cubran todas las áreas de problema. f. Repuestos adecuados, disponibles, que cumplan con las especificaciones del fabricante, para proporcionar un servicio confiable, sin necesidad de reparaciones provisionales. 3. Se deben establecer y cumplir instalaciones en servicio del equipo. 4. La operación, los valores predeterminados y los ajustes se deben verificar periódicamente por medio de pruebas y los resultados deben ser documentados. 5. Los defectos se deben reportar y corregir y las reparaciones se deben documentar. 6. La configuración del sistema, incluyendo la lógica, los valores predeterminados y el equipo sensor no se debe cambiar sin evaluar y aprobar el efecto. 7. Las inspecciones, ajustes y reparaciones deben ser realizadas por personal entrenado, usando herramientas e instrumentos adecuados para el trabajo. El mantenimiento y las reparaciones se den realizar de acuerdo
  • 86. a las recomendaciones del fabricante y a los estándares y códigos pertinentes. 8. No es buena práctica preestablecer un solo programa para todas las instalaciones. Por lo tanto, el programa típico que se presenta a continuación es sólo una guía, sujeta a los ajustes necesarios de acuerdo a la operación de la planta particular y al equipo involucrado. (Ver 10-2.1 y 10-2.2.) a. Diario (i) Sistema de detección de falla de la llama. (ii) Cortes por bajo nivel de agua y alarmadas asociadas. b. Semanal (i) Operación del deflagrador y del quemador. c. Mensual (i) Revisión de las interconexiones de seguridad de ventiladores y flujo de aire. (ii) Inspección de fugas Válvulas de cierre de seguridad. (iii) Interconexión seguridad de arranque a bajo fuego. (iv) Interconexión de seguridad por presión alta del vapor. (v) Para aceite: (1) Interconexiones de seguridad de la presión y la temperatura del aceite. (vi) Para gas: (1) Filtro de gas y sección de escurrimiento. (2) Interconexiones de seguridad por presión alta y baja del combustible. d. Semestral o anual según se requiera. (i) Componentes del deflagrador y del quemador. (ii) Sistema del suministro de aire de combustión. (iii) Componentes del sistema de falla de la llama. (iv) Tubería, cableado y conexiones de todas las interconexiones de seguridad y válvulas de apagado.
  • 87. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-76 _____________________________________________________________________________ (v) Sistema de control de combustión. (vi) Calibración de instrumentos indicadores y registradores. e. Para quemado de aceite según se requiera. (i) Atomizadores (ii) Filtros. (b) Entrenamiento 1. Entrenamiento del operario a. Se debe establecer un programa formal de entrenamiento para preparar el persona para operar el equipo en forma segura y efectiva. Este programa puede consistir en la revisión de manuales de operación, videocintas, instrucciones programadas, entrenamiento de prueba y de campo, entre otras. El programa de entrenamiento debe ser consistente con el tipo de equipo y los peligros involucrados. b. Se deben establecer procedimientos de operación que cubran las condiciones normales y de emergencia. Los procedimientos de arranque, apagado, condiciones normales de operación y de bloqueo se deben cubrir en detalle. c. Los procedimientos de operación deben estar directamente relacionados al equipo involucrado y ser consistentes con los requisitos de seguridad y las recomendaciones del fabricante. d. Los procedimientos deben ser revisados periódicamente para mantenerlos actualizados en lo que respecta a cambios de equipo y personal. 2. Entrenamiento en mantenimiento a. Se debe establecer un programa formal de entrenamiento en mantenimiento para preparar al personal que realiza las tareas de mantenimiento para que lo haga de una forma segura y efectiva. Este programa puede consistir en la revisión de manuales de mantenimiento, videocintas, instrucciones programadas, entrenamiento de prueba y de campo y entrenamiento de los fabricantes del equipo, entre otras. El programa de entrenamiento debe ser específico para el equipo involucrado y los peligros potenciales.
  • 88. b. Se deben establecer procedimientos de mantenimiento para cubrir los asuntos de rutina y las técnicas especiales. De debe incluir todo factor ambiental potencial, tal como temperatura, polvo, atmósferas contaminadas o deficientes de aire, presión interna y requisitos de limitación de acceso o de espacios confinados. c. Los procedimientos deben ser consistentes con los requisitos de seguridad y las recomendaciones del fabricante. d. Los procedimientos deben ser revisados periódicamente para mantenerlos actualizados en lo que respecta a cambios de equipo y personal. (c) Aseo y Limpieza 1. El Aseo y la limpieza son esenciales para una operación segura y para la prevención de incendios y explosiones. Por lo tanto se deben tomar las medidas necesarias para hacer la limpieza periódica de rebordes horizontales o superficies de edificios o equipos para evitar la acumulación apreciable de depósitos de polvo. 2. La formación de nubes de polvo se debe minimizar durante la limpieza. No se debe usar aire comprimido para desalojar acumulaciones de hollín o de polvo; se prefieren los sistemas de lavado con agua o de limpieza por vacío. (d) Seguridad 1. Precauciones generales de seguridad. Durante las operaciones de mantenimiento, el personal debe usar ropa protectora, incluyendo pero no limitándose a casco de seguridad y gafas de protección. 2. Precauciones especiales de seguridad. a. Soldadura y corte con antorcha. (Ver también las Normas NFPA 51, Estándar para el diseño e instalación de sistemas de oxigeno-gas combustible para soldadura, corte y procesos asociados y NFPA 51B, Estándar para la prevención de incendios en el uso de procesos de corte y soldadura.) (i) Para confinar las salpicaduras de soldadura o las chispas del corte con antorcha, se debe usar mantas resistentes al fuego u otros métodos aprobados.
  • 89. OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-78 _____________________________________________________________________________ (ii) Se debe hacer una cuidadosa inspección de todas las áreas donde se hayan realizado soldaduras o cortes, incluyendo los pisos superior e inferior, después de que el trabajo se haya terminado o suspendido y se deben patrullar dichas áreas durante un tiempo suficiente para garantizar que no se hayan desarrollado focos de incendio. b. Donde haya la presencia de polvos o nubes de polvo inflamables, no se deben usar herramientas eléctricas que produzcan chispas. Todas las lámparas deben ser adecuadas para localización Clase II, División 1, como se define en la Norma NFPA 70, Código eléctrico nacional. c. En todos los espacios confinados o donde la humedad pueda representar un peligro, se deben usar luces y cables de extensión bien sea con protección por falla a tierra o de bajo voltaje (es decir, 6 o 12 voltios), especialmente aprobados. d. Donde haya la presencia de polvos o nubes de polvo inflamables, no se deben usar técnicas de moldeo o herramientas operadas por explosión, Cuando estas operaciones se hagan necesarias, todo el equipo, pisos y paredes deben limpiarse y toda acumulación de polvo debe ser retirada por un método aprobado. Se debe hacer una cuidadosa revisión para garantizar que no se hayan dejado cargas o cartuchos en el área de trabajo. 3. Espacio confinado. a. Un espacio confinado es cualquier sitio o lugar de trabajo encerrado en el cual puede existir cualquiera de las siguientes situaciones: (i) Las dimensiones son tales que una persona que mida 6 pies (1.8 m.) no se puede parar en la mitad del espacio o extender sus brazos en cualquier dirección sin tocar el encierro.