Las calderas acuotubulares son usadas en general para la producción de vapor y energía en plantas de procesos bajo ciclos de autogeneración o cogeneración o bien para la generación exclusiva de energía bajo ciclos de vapor tradicional o en ciclos combinados. Son equipos críticos, donde una salida de operación no planeada de los mismos, puede ocasionar graves problemas tanto en la producción o servicio, como en su integridad mecánica. Tienen además un alto impacto sobre los costos operacionales debido a los precios actuales de los combustibles.

Una caldera es el resultado de un cuidadoso equilibrio de procesos fisicoquímicos, térmicos, fluidodinámicos, metalúrgicos y mecánicos, los que debidamente considerados en su proyecto, construcción y montaje, pueden asegurar un equipo de gran confiabilidad operativa y eficiencia térmica bajo un adecuado sistema de control.
Cuando en ese balance, algunos de los parámetros o una combinación de ellos se desvían de los valores normales, pueden originar pérdida de capacidad, baja eficiencia, rotura de componentes o simplemente su colapso total.

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

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

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

Fue realizado en julio 2023 para ocho personas de las empresas WA Soldadura, Asociación de Cooperativas Argentinas, Enerbio, IPS Ingenieros y UNITAN quienes calificaron al curso con un promedio casi «Excelente» (4,8 de 5) y comentarios positivos como «Muy bueno conocer la experiencia y presentación de casos reales».

En 2019 fue dictado para nueve personas de las empresas Pampa, Refinería Bahía Blanca, Spirax Sarco e YPF y los participantes lo calificaron con un promedio en las encuestas «Excelente» (4,5 de 5) y comentarios de los participantes como «El profesor tiene mucho conocimiento sobre el tema que da y el material es muy bueno y práctico para leer» y «Muy buena la experiencia y las respuestas del instructor«, entre otros.

En 2018, 2017, 2016 y 2015 para más de cincuenta personas de las empresas Ledesma, ENAP, YPF, Shell, Arauco Argentina, TGS, Bolland, Aluar, Compañía Argentina de Levaduras, Fertinitro, Ardal, EPEC, Axion Energy, AIRTEC, Papel Misiones, Ente Nacional Regulador del Gas y Siemens, FAINSER, Bioetanol Rio Cuarto, Profertil y Tecpetrol. Los cursos tuvieron un promedio en las encuestas casi «Excelente» (4, 3 de 5) y algunos comentarios de los participantes fueron «Muy buena calidad de información«, «Me gustó la aplicación de problemas prácticos reales«, «Muy útil la experiencia del instructor«, «Me sirvió compartir información con otras personas entendidas en el rubro» y «Muy buena la parte de vida útil y remanente tubos, daños por creep, técnicos de inspección« y  «Muy útil la descripción de tipos de fallas y correcciones, inspección y vida remanente«.

Ing. Carlos Alderetes – 25 años de experiencia.

Antecedentes profesionales en la industria:

• Consultor en cuestiones termoenergéticas para empresas de Argentina, Chile, Colombia, Bolivia y Cuba
• Representación técnica comercial en la región NOA para Fimaco SA
• Ha cubierto posiciones gerenciales y de jefatura en empresas de Argentina y Bolivia tales como Conta Oil Gas, Praxair Argentina, Shell Gas, Molinos Río de la Plata, YPF SA, Ingenio San Martín de Tabacal, Papel del Tucumán

Formación profesional:

• Ing. Mecánico (UTN-FRT) Facultad Regional Tucumán.
• Posgrado en Administración Estratégica y Marketing Estratégico en la Universidad de Belgrano. Green Belt en Six Sigma.
• Miembro de ASME e Instructor de ASME Virtual en cursos varios online
• Miembro de la Junta Nacional de Calderas y Recipientes a Presión de Argentina (INT)
• Miembro del ASME BPV VIII Argentina International Working Group

Antecedentes docentes:

• Más de 26 años de experiencia como docente de grado y de posgrado en la UTN-FRT / FRRe en las cátedras de Termodinámica, Tecnología de la Energía Térmica, Máquinas Térmicas e Ingeniería de las Instalaciones para las carreras de ingeniería Química y Electromecánica
• A dictado más de 60 cursos de capacitación sobre temas varios para empresas de Bolivia, Perú, Argentina, México, Colombia, Ecuador, España, Cuba y Brasil. Instructor de cursos para UPSA (Bolivia), Enginzone (Perú) y Formared (Ecuador).
  • Publicó en el Congreso de Ingeniería Mecánica (CAIM 2020, 2018 y 2016) trabajos sobre simulación, análisis energético y exergético de ciclos combinados y sistemas de aire comprimido
• Expositor en las jornadas (2021, 2020 y 2019) de la Junta Nacional de Calderas y Recipientes a Presión de Argentina (INTI, ASME y NBIC) sobre calderas de biomasa
• Autor de los libros Mantenimiento de calderas industriales (2021) y Calderas a bagazo (2016)

Módulo I

• Tipos de calderas acuotubulares. Campo de aplicaciones. Parámetros e indicadores claves de funcionamiento y desempeño operacional. La seguridad y el análisis de riesgos. Balance de masas y energía en la caldera. Conceptos básicos del diseño térmico del hogar y equipos de recuperación de calor. Distribución típica de la absorción de calor en calderas. Uso del software FireCAD.

• Selección y propiedades de materiales para calderas según códigos ASME y CEN. Concepto de creep. Especificaciones técnicas de materiales. Parámetro de Larson & Miller. Diseño mecánico de partes a presión. Cargas térmicas y temperatura de la pared metálica. La circulación natural y los problemas de inestabilidad de flujo y sobrecalentamiento de las paredes tubulares. Análisis de casos industriales.

Módulo II

• Calidad de agua para calderas. Requerimientos de los estándares ABMA, ASME, VGB, EPRI. Pureza de vapor para turbinas. Prevención de arrastres de agua y humedad del vapor hacia las turbinas. Importancia del diseño de internos del domo. Inspección de los atemperadores.

• Mecanismos de desgaste y tensiones en los distintos componentes. Partes afectadas y principales mecanismos de deterioro en las distintas calderas. Fallas típicas en las distintas partes. Ciclos start-stop y la fatiga en componentes a presión en HRSG.

• Las cenizas en calderas. Índices de ensuciamiento. Emisividad de las cenizas Cálculo de la erosión y corrosión por cenizas. Ecuaciones básicas. Fallas típicas en calderas de biomasa.

• Objetivos del mantenimiento de calderas. Análisis de riesgos. Técnicas de inspección y medición. Características principales. Beneficios y limitaciones de las técnicas NDT.

• Mejores prácticas en el mantenimiento de calderas. Recomendaciones y requerimientos de los estándares EPRI, ASME, NBIC y API 538. Criterios para su aplicación. Variables y parámetros de medición y control. Qué medir? Selección, oportunidad, lugares y frecuencia de aplicación de las técnicas de medición.

• Control de espesores en las partes a presión y no a presión, técnicas usadas y criterios de aceptación según API y Babcock. Fatiga térmica y problemas de fisuras en tubos, colectores y domos. Técnicas de análisis empleadas y técnicas de reparación por soldadura. Tratamientos térmicos pos soldadura. Coating para prevención de corrosión en economizadores, calentadores de aire y chimeneas.

• Problema de sobretemperatura y efectos del creep. Réplicas metalográficas. Aplicaciones en el hogar, sobrecalentador y colectores. Medición de temperatura de pared como técnica predictiva. Efecto de las cenizas e incrustaciones sobre la temperatura de pared. Cálculo y ejemplos de aplicaciones.

Módulo III

• Problema de erosión por acción de las cenizas. Uso del cladding de tubos y otros componentes no a presión bajo erosión y/o corrosión. Técnicas y equipos de soplado de cenizas (vapor, aire o agua). Análisis de casos. Preventivo de sopladores.

• Limpieza química y mecánica. Criterios de aplicación. Layup de calderas fuera de operación. Control de infiltraciones en paredes y calentador de aire según PTC4.3.

• Termografía infrarroja y estimación de pérdidas por convección y radiación en paredes. Control de corrosión bajo aislación (CUI) en caldera y cañerías de transporte de vapor. Pruebas hidráulicas, procedimientos. Cuidados en la ejecución. Calidad de agua y prueba hidráulica. Problemas en sobrecalentadores no drenables.

• Control de la sobrepresión del lado del vapor. Válvulas de seguridad. Mantenimiento y ensayo de válvulas de seguridad según ASME PTC25 y NBIC Parte 4. Sobrepresión en el hogar. Compuertas de alivio del lado de los gases.

• Mantenimiento en instalaciones auxiliares a presión, tanques de condensados y desaereador. Criterios de NACE para la inspección NDT en desaereadores. Problemas de diseño y fallas típicas. Mantenimiento predictivo de bombas, ventiladores, dampers y motores.

• Sistema de medición y control. Lazos principales y secundarios. Sistema de combustión y BMS. Mantenimiento de quemadores. Chequeos de control.

• La extensión de vida y vida remanente según EPRI. Fitness for Service según API/ASME. Criterios y técnicas de inspección. El concepto de Vida Consumida de Palmgren & Miner. Ejemplos de aplicación.