NFPA-8501Calderas de Un Solo Quemador

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
_________________________________________________________________________
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 aceitecombustible, 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
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.
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.
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
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
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-6
_____________________________________________________________________________
NFPA 8501
No es posible para estos estándares
abarcar todas las aplicaciones de equipos
Estándar para la
específicos
Operación de calderas de un solo
quemador
ni
se
deben
considerar
la
“Biblia” para el diseño de un sistema de
seguridad.
Edición 1997
OBSERVACIÓN: Un asterisco (*) después
Al aplicar cualquier tipo de equipo a
de un número o letra que designa un
un sistema de seguridad, el diseñador
parágrafo, indica que se puede encontrar
debe considerar cuidadosamente todos los
material explicatorio sobre ese parágrafo
modos posibles de falla y el efecto que
en el Apéndice A.
cada uno de ellos podría tener sobre la
En el Capítulo 11 y en el Apéndice
integridad del sistema y la seguridad de la
B se puede encontrar información sobre
unidad
y
las publicaciones de referencia.
ninguna falla de un solo punto debe
resultar
Prólogo
del
en
personal.
una
En
condición
particular,
insegura
o
incontrolable o en una falla oculta de un
Los avances tecnológicos en años
sistema basado en microprocesador que
recientes y en particular el poder de
pueda conducir a una situación donde el
persuasión de los equipos basados en
operario
microprocesadores,
importancia
al
le
inconscientemente
tome
una
dan
aún
más
acción que podría conducir a una condición
de
que
sólo
insegura.
hecho
individuos altamente entrenados sean
empleados en la aplicación de estas
Este documento es para usarse en el
instrucciones a los sistemas operativos.
diseño,
Cada tipo de equipo tiene sus propias
mantenimiento de calderas piro-tubulares
características particulares y modos de
y acuo-tubulares de un solo quemador y
operación. Es vital que el diseñador de
los sistemas de manejo y control de
los
combustión
sistemas
de
completamente
características
equipo
familiarizado
y
puntos
específico
entendimiento
seguridad
y
completo
estándares y su propósito.
esté
instalación,
de
sus
operación
quemadores.
y
El
con
las
estándar está organizado de la siguiente
débiles
del
manera:
tenga
un
de
estos
(a)
comunes
Introducción
y
secciones
que se aplican a todos los
INTRODUCCIÓN
_____________________________________________________________________________
8501-7
combustibles quemados que se cubren
que usen un solo quemador que quemen
en este estándar (Capítulos 1 a 4).
los siguientes combustibles:
(b) Secciones detalladas que son
(a) Gas natural como se define en el
específicas para la operación particular
Capítulo 3.
descrita
(b) Otro gas que tenga un valor de Btu y
(El
Capítulo
5
se
aplica
al
arranque de una caldera fría. El Capítulo
unas características similares a las del gas
6 se aplica a los sistemas operativos,
natural.
incluyendo los sistemas de reciclado y de
(c) Aceite combustible (fuel oil) de grado
no-reciclado
No. 2, 4, 5 ó 6.
automático
para
ambas
calderas piro-tubulares y acuo-tubulares
(d) Gas y aceite quemados
y
simultáneamente por transferencia de
los
sistemas
supervisados
manualmente calderas acuo-tubulares de
combustible.
gas y de aceite. El Capítulo 7 se aplica al
(e) Gas y aceite quemados
quemado simultáneo de combustibles. El
simultáneamente y continuamente.
Capítulo 8 se aplica a la transferencia de
combustible.
El
Capítulo
9
a
los
1-1.2* Este estándar no es retroactivo.
atomizadores dobles en un quemador
Este estándar se aplica a instalaciones
sencillo. El Capítulo10 se aplica a la
nuevas y a modificaciones y extensiones
inspección y el mantenimiento.)
mayores de equipos existentes para la
preparación y quemado de combustible
Al usar este estándar, las secciones
comunes se deben usar conjuntamente
con
las
secciones
que
cubren
que sean contratadas para su uso posterior
a la fecha de este estándar.
la
operación específica que se describe.
1-1.3 Los quemadores, como aquellos de
los calentadores de proceso que se usan
Capítulo 1 – Introducción
en la manufactura de químicos y petróleo
en los cuales la generación de vapor es
1-1 Alcance
incidental a la operación de un sistema de
proceso,
1-1.1 Este estándar se aplica a calderas
no
están
cubiertos
por
este
estándar
está
estándar.
con un índice de entrada de combustible
de 12.000.000 Btu/hr (3663 kW) o mayor.
Este estándar se aplica sólo a calderas
1-1.4
basado
Puesto
en
que
el
este
estado
actual
de
la
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.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-8
_____________________________________________________________________________
1-2 Propósito
1-2.3 Se hace énfasis especial en la
importancia
de
los
procedimientos
de
1-2.1 El propósito de este estándar es el
operación y mantenimiento, el equipo de
de establecer las normas mínimas para el
control
diseño, la instalación, la operación y el
interconexiones de seguridad, las alarmas,
mantenimiento de calderas de un solo
los disparos y otros controles relacionados
quemador, sus sistemas de quemado de
que son esenciales para la operación
combustible y los sistemas relacionados
segura de la caldera.
de
la
combustión,
las
para contribuir a la operación segura y,
en
particular,
a
la
prevención
de
explosiones del quemador.
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
1-2-2* No se puede proclamar ningún
la caldera se sabe que es significativo. Se
estándar que garantice la eliminación de
requiere
las
procedimientos de operación y de los
explosiones
en
el
quemador.
La
la
en desarrollo permanente, el cual se ve
aire/combustible de la caldera y de los
reflejado en parte por las revisiones de
sistemas
este estándar. El usuario de este estándar
coordinación incluirá los requisitos para
debe
del
garantizar una ruta de flujo continua desde
encendido del combustible en cuanto al
la entrad del tiro forzado a través de la
tipo de equipo y las características del
chimenea. Este estándar ofrece sólo los
combustible. Por lo tanto, se advierte al
requisitos generales de estos sistemas
diseñador que el estándar no es un
debido a las muchas variaciones de los
manual
diseños.
de
necesidad
la
diseño
de
complejidad
y
un
no
elimina
la
un
diseñador
del
del
aire.
gas
Dicha
razonamiento
inteligente y competente. Se pretende
que
calidad
rutas
los
diseños
de
las
de
tecnología en este campo se encuentra
reconocer
de
coordinación
capaz
de
Capítulo 2 – General
aplicar
análisis más completos y rigurosos a
2-1 Explosiones del quemador
problemas especiales o inusuales tendrá
amplia capacidad para desarrollar tales
2-1.1 La causa básica de las explosiones
diseños. En tales casos, el diseñador es
del quemador es la ignición de una mezcla
responsable de la validez del enfoque.
acumulada
de
combustible
dentro
del
espacio confinado del hogar o dentro de
GENERAL
_____________________________________________________________________________
8501-9
los pasos, ductos o ventiladores de la
condiciones
caldera
como las siguientes:
que
conducen
los
gases
de
explosivas
comunes
tales
combustión a la chimenea.
(a) Una interrupción del suministro de
2-1.2
Una
mezcla
de
combustible
combustible o de aire o energía de ignición
peligrosa dentro del recinto de la caldera
a los quemadores que sea suficiente para
se compone de la acumulación de una
producir una pérdida momentánea de la
cantidad excesiva de combustible que se
llama seguida del restablecimiento y la re-
mezcla con el aire en proporciones que
ignición retardada de una acumulación.
resultarían en una combustión rápida o
incontrolada cuando se aplica una fuente
(b)
de ignición. Una explosión del quemador
quemador inactivo y la re-ignición de la
puede resultar de la ignición de esta
acumulación por una chispa u otra fuente
acumulación si la cantidad de mezcla de
de ignición.
combustible
y
la
proporción
Fuga
de
combustible
hacia
un
aire-
combustible son tales que se crea una
(c) Intentos repetidos sin éxito de apagado
fuerza explosiva dentro del recinto de la
sin
caldera. La magnitud y la intensidad de la
acumulación de una mezcla explosiva.
explosión
dependerán
tanto
de
la
purga
adecuada,
resultando
la
la
cantidad relativa de combustibles que se
(d)
hayan acumulado como la proporción de
explosiva de combustible y aire como
aire que se
en el
resultado de un apagón total del quemador
momento de la ignición. Las explosiones,
y la ignición de la acumulación por una
incluyendo los “resoplos” del quemador,
chispa u otra fuente de ignición al tratar de
son
encender el quemador.
el
mezcle
resultado
con ella
de
procedimientos
La
acumulación
de
una
mezcla
inadecuados por parte del personal de
operación, diseño inadecuado del equipo
2-1.4 Las condiciones favorables para una
o
explosión de quemador como se describe
del
sistema
de
control
o
mal
funcionamiento de los mismos.
en
2-1.3
son
ejemplos
típicos
y una
revisión de los numerosos reportes de
2-1.3
Numerosas
situaciones
pueden
explosiones de quemadores sugiere que la
presentarse en relación con la operación
ocurrencia
de
resoplos del quemador o conatos han sido
una
caldera
que
producirán
bastante
de
más
pequeñas
frecuentes
explosiones,
de
lo
que
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-10
_____________________________________________________________________________
usualmente se reconoce.
que
la
mejor
interconexiones
Se considera
partes que trabajan a presión, el equipo de
instrumentación,
quemado de combustible, el equipo de
de
seguridad
y
medición de aire y de combustible y el
dispositivos de protección, las secuencias
encendido y mantenimiento seguro de una
de operación adecuada y un mayor
llama estable.
entendimiento del problema por parte
tanto de los diseñadores como de los
2-2.2 Todos los sistemas de combustible
operarios pueden reducir en gran medida
estarán provistos de medios para evitar
los riesgos y las incidencias reales de
que sustancias peligrosas interfieran con el
explosiones de quemador.
suministro de combustible al quemador.
2-1.5 En una caldera, las condiciones
2-2.3 Se llevará a cabo una evaluación
anormales o las fallas de control pueden
para determinar la integración óptima de
producir una mezcla de aire/combustible
características manuales y automáticas de
que podría resultar en un apagón de la
seguridad, considerando as ventajas y
llama seguida de la re-ignición después
desventajas de cada función de disparo.
de
haber
restablecido
la
condición
aire/combustible. En el recinto de la
NOTA: El número máximo de
caldera u otras partes de la unidad donde
características
se
proporciona necesariamente la máxima
puedan
acumular
mezclas
de
de disparo no
combustible bajo condiciones anormales
seguridad global. Algunas acciones de
del
disparo ocasionan operaciones
quemador
pueden
existir
bolsas
inactivas. Estas acumulaciones pueden
adicionales que aumentan la exposición a
encenderse
los riesgos.
con
fuerza
explosiva
en
presencia de una fuente de ignición.
2-2.4 Este estándar requiere un grado
2-2 Manufactura, diseño e ingeniería
mínimo de automatización. La tendencia
hacia
2-2.1
El
comprador
o
su
agente
asegurará, hasta donde sea práctico, en
plantas
más
complejas
o
hacia
mayor automatización, requiere medios
adicionales para lo siguiente:
cooperación con el fabricante, que la
unidad
aparatos
no
tiene
que
se
deficiencias
en
los
(a) Información sobre eventos operativos
requieren
para
su
importantes
operación adecuada, con respecto a las
que
permitan
al
operario
hacer una rápida evaluación de la situación
GENERAL
_____________________________________________________________________________
8501-11
operativa. Se suministrarán
indicadores
3-2.3 El comprador, el ingeniero consultor,
de variables utilizables que permitan al
el fabricante del equipo y la compañía
operario evitar condiciones inseguras.
operativa evitarán la
operación
de
la
caldera hasta que dichas protecciones de
(b)
Mantenimiento
en
servicio
e
seguridad hayan sido probadas que operan
inspección de funciones del sistema sin
adecuadamente
como
que afecten la confiabilidad del sistema
algunos casos, podría ser necesario hacer
de control en general.
instalaciones
e
un
sistema.
interconexiones
En
de
seguridad temporales para llenar estos
(c) Un ambiente conducente a la toma
requisitos. Tales sistemas temporales serán
adecuada de decisiones y acciones.
revisados por el comprador, el ingeniero
consultor, el fabricante del equipo y la
2-2.5 La tubería y el equipo frontal del
compañía operativa y se llegará a un
quemador
acuerdo sobre su aplicabilidad antes del
estarán
diseñados
y
construidos para evitar la formación de
concentraciones
peligrosas
de
arranque.
gases
combustibles que podrían existir bajo
2-3.4 El sistema de bloqueo de seguridad
condiciones normales de operación.
y
los
dispositivos
probarán
2-3 Instalación
de
protección
conjuntamente
por
se
la
organización responsable del diseño del
sistema
y
aquellos
que
operen
y
2-3.1 La caldera no se entregará para
mantengan tales sistemas y dispositivos
operación
y
durante la vida normal de operación de la
verificación
seguridad
antes
de
la
de
las
protecciones
de
planta. Estas pruebas y revisiones serán
sistema
de
llevadas
y
el
instalación
instrumentación requeridos.
2-3.2
El
constructor
que
pertinentes
todos
responsable
estén
los
antes
de
iniciar
la
del
2-4 Coordinación de diseño,
construcción y operación
artefactos
instalados
conectados adecuadamente.
cabo
operación.
levantamiento e instalación del equipo
revisará
a
y
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
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-12
_____________________________________________________________________________
considerar si el error es también un
2-4.4 La integración adecuada de los
resultado de lo siguiente:
diferentes componentes – constituidos por
la caldera, el quemador, el equipo de
(a) Falta de entendimiento, o de uso, de
suministro
los
controles, los bloqueos y los dispositivos
procedimientos,
sistemas
de
seguridad y equipos adecuados.
de
aire
y
combustible;
los
de seguridad; las funciones de operación y
mantenimiento y las comunicaciones y el
(b)
Características
desfavorables
de
operación del equipo o de sus controles.
entrenamiento - será responsabilidad de la
compañía operativa y será llevada a cabo
en los siguiente pasos:
(c) Falta de coordinación funcional de los
diferentes componentes del sistema de
(a) Suministro del personal de diseño y
generación de vapor y sus controles.
operación que posea un alto grado de
competencia en este campo y de quien se
2-4.2 Se han presentado explosiones de
requiere que lleve a cabo estos objetivos.
quemadores como resultado de un diseño
funcional desfavorable. Frecuentemente,
(b) Análisis comparativo periódico de la
la investigación ha revelado un error
planta con la tecnología en evolución de tal
humano
manera que se puedan hacer mejoras que
y
ha
pasado
por
alto
completamente la serie de causas que
hagan
la
provocaron el error de operación. Por lo
confiable.
planta
más
segura
y
más
tanto, el diseño, la instalación y los
objetivos funcionales de todo el sistema
(c) Conservación de la documentación del
de componente y sus controles estarán
sistema
integrados. Se deberá tener en cuenta la
mantenimiento.
equipo
de
planta
y
su
ergonomía que existirá durante la vida de
operación del sistema.
2-5 Organización de mantenimiento.
Se
proveerá
un
programa
de
2-4.3 En las fases de planeación e
mantenimiento del equipo a intervalos que
ingeniería de la construcción de la planta,
sean consistentes con el tipo de equipo y
se coordinará el diseño con el personal
los
de operación.
recomendaciones
requisitos
Capítulo 10.)
de
del
servicio
y
fabricante
las
(Ver
8501-13
GENERAL
_____________________________________________________________________________
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.
DEFINICIONES
_____________________________________________________________________________
8501-13
procedimientos de purga y de arranque.
Los capítulos 5 y 6 describen secuencia
Alarma. Señal audible o visible que indica
de operación que han demostrado ser
una
efectivas en la operación de calderas.
estándar.
2-6.2
Alteración. Cambio o modificación en un
Para
básicos
alcanzar
de
operación
estos
objetivos
se
proveerán
condición
sistema
de
anormal
caldera
una
que
o
fuera
tiene
desviación
de
del
como
procedimientos escritos de operación y
resultado
las
listas de verificación detalladas para guía
especificaciones o criterios originales de
del operario. Se describirán todas las
diseño.
funciones manuales y automáticas.
Anunciador. Dispositivo que indica una
2-7* Encendido de gas y de aceite –
condición
Problemas especiales. La combustión
especificación por medio de señales tanto
de
visuales como audibles.
combustibles
gaseosos
sólidos,
involucra
líquidos
riesgos
o
anormal
o
fuera
de
comunes.
Cada uno de estos combustibles conlleva
Apagado
riesgos especiales relacionados con sus
características físicas.
Normal. Suspensión de la operación del
quemador cortando el combustible y la
Capítulo 3 – Definiciones
energía de ignición al quemador.
Para el propósito de este estándar, los
Por seguridad. Suspensión de la operación
términos utilizados tendrán los siguientes
del quemador cortando el combustible y la
significados:
energía de ignición al quemador por medio
de una interconexión o interconexiones de
Aceite combustible (Fuel Oil). Aceites
seguridad, lo cual requiere un reinicio
combustible números 2, 4, 5 y 6 como se
manual.
define
en
la
Especificación
norma
estándar
ASTM
para
D
396,
aceites
combustibles.
Aceite.
Ver
Aprobado.* Aceptable para la autoridad
competente.
la
definición
combustible (Fuel oil).
de
Aceite
Atomizador mecánico. Dispositivo de un
quemador
de
aceite
que
emite
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-14
_____________________________________________________________________________
combustible
líquido
en
partículas
finamente divididas sin usar un medio
energía se conecta a la caldera, equipo de
combustión o dispositivos de control.
atomizante.
Deflagrador.
Dispositivo
que
Atomizador. Dispositivo de un quemador
proporciona energía de ignición segura
de aceite que emite combustible líquido
para
en partículas finamente divididas.
quemador principal.
Automático(a). Ver sistema de manejo
Clase 1. Deflagrador que se aplica para
de quemadores
encender la entrada de combustible a
encender
inmediatamente
el
través del quemador y sostener la ignición
Autoridad competente.* Organización,
bajo cualquier condición de encendido o de
oficina o individuo responsable de la
operación del quemador. Su localización y
aprobación de un equipo, instalación o
capacidad son tales que proporcionará
procedimiento.
suficiente
energía
de
ignición,
generalmente en más del 10% de entrada
Bajo fuego. Velocidad mínima de fuego
de carga de combustible al quemador, en
que produce una combustión estable.
su
quemador
cualquier
asociado
combinación
para
levantar
verosímil
de
Caldera. Recipiente cerrado en el cual se
entradas al quemador de combustible y de
calienta
se
aire por encima de la temperatura mínima
sobrecalienta vapor, o una combinación
de ignición. A los deflagradores Clase 1 se
de lasa dos operaciones, por medio de la
les permitirá trabajar como deflagradores
aplicación
Clase 2 o Clase 3.
agua,
de
combustibles
se
genera
vapor,
calor
proveniente
de
un
de
quemador
independiente o anexo.
Clase 2.
Deflagrador que se aplica para
encender la entrada de combustible a
Cambio
de
aire.
Cantidad
de
aire,
través
del
quemador
bajo
condiciones
proporcionado a través del quemador,
establecidas de encendido. También se usa
igual al volumen y los pasos de la
para sostener la ignición a baja carga o
caldera.
bajo
ciertas
condiciones
de
operación
adversas. El rango de capacidad de dichos
Conexión de servicio. Punto en el cual
deflagradores es generalmente del 4 al 10
el combustible, un medio atomizante o la
por ciento de la entrad de combustible al
DEFINICIONES
_____________________________________________________________________________
8501-15
quemador
a
plena
carga.
A
los
deflagradores Clase 2 se les permitirá
caldera
cae
a
un
nivel
bajo
predeterminado.
trabajar como deflagradores Clase 3
Disyuntor auxiliar de bajo nivel de agua.
Clase
3.
Deflagrador
que
se
utiliza
Dispositivo
que
un
está
dispuesto
apagado
de
para
particularmente para quemadores a gas y
efectuar
seguridad
a aceite para encender la entrada de
[requiere reinicio manual (ver la definición
combustible a través del quemador bajo
de apagado de seguridad)] del quemador
condiciones establecidas de encendido.
cuando el nivel de agua de la caldera cae a
La capacidad de dichos deflagradores
un nivel bajo predeterminado.
generalmente no excede el 4 por ciento
de la entrad de combustible al quemador
Encendido.
Establecimiento
de
la
a plena carga.
combustión a quemado del combustible
que entra al quemador.
Clase 3 especial (Deflagrador eléctrico
directo). Deflagrador eléctrico de clase 3
Enclavamiento. Dispositivo o grupo de
especial,
dispositivos
de
alta
energía
capaz
de
que
están
dispuestos
de
encender directamente el combustible
manera tal que detecten una condición
del quemador principal.
límite o fuera de límite o una secuencia
inadecuada
Detector
de
llama.
Dispositivo que
equipo
de
eventos
relacionado
y apaguen el
para
impedir
que
detecta la presencia o ausencia de la
continúe la secuencia inadecuada y evitar
llama y proporciona una señal utilizable.
una condición peligrosa.
Disparo
Apague
Etiquetado. Equipo o material al cual se
automático de un combustible específico
le ha adjuntado una etiqueta, símbolo u
como resultado de una acción de bloqueo
otra
o del operario.
organización aceptada por la autoridad
por
combustible.
marca
de
identificación
de
una
competente y que está relacionada con la
Disyuntor de bajo nivel de agua.
evaluación de productos, que mantiene
Dispositivo que está dispuesto para
inspecciones periódicas de la producción
efectuar un apagado de seguridad del
de los equipos o materiales etiquetados y a
quemador cuando el nivel de agua de la
través de cuya etiqueta el fabricante indica
el
cumplimientos
con
los
estándares
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-16
_____________________________________________________________________________
adecuados
o
el
desempeño
de
una
explosiva. La Inerciación se lleva a cabo
manera especificada.
por la adición de un gas inerte o de vapor.
Extensión. Adición al sistema de la
Interruptor de exceso de presión del
caldera, tal como, pero no limitado a, un
vapor. Dispositivo actuado por presión que
control de la calidad del aire.
está dispuesto para efectuar un apagado
de seguridad del quemador cuando la
Gas
LP.
Material
principalmente
por
compuesto
cualquiera
de
los
presión de vapor excede una
presión
preestablecida.
siguientes hidrocarburos o mezclas de
ellos:
propano,
propileno,
n-butano,
isobutano y butilenos.
Interruptor de exceso de temperatura
del
agua.
temperatura
Dispositivo
que
está
actuado
por
dispuesto
para
Gas natural. Combustible gaseoso que
efectuar un apagado de seguridad del
se
quemador cuando la temperatura del agua
da
naturalmente
principalmente
compuestos
de
y
una
orgánicos
–
que
consiste
mezcla
de
excede una temperatura preestablecida.
normalmente
metano, etano, propano y batano. El
Interruptor de presión alta del gas.
valor en Btu de los gases naturales varía
Dispositivo actuado por presión que está
aproximadamente entre 700 Btu por pie3
dispuesto para efectuar un apagado de
y 1500 Btu por pie3 (26.1 MJ/m3 y 55.9
seguridad o evitar el arranque de la
MJ/m3),
caldera cuando la presión del gas excede
estando
la
mayoría
en
un
promedio de 1000 Btu por pie3 (37.3
un valor preestablecido.
3
MJ/m ).
Interruptor de presión baja del aceite.
Gas. Ver definición de Gas LP y Gas
Dispositivo actuado por presión que está
natural.
dispuesto para efectuar un apagado de
seguridad o evitar el arranque de la
Hogar. Recinto diseñado para la quema
caldera cuando la presión del aceite cae
de combustibles.
por debajo de un valor preestablecido.
Inerciación. Dilución del contenido de
Interruptor de presión baja del gas.
oxigeno de una mezcla aire/combustible
Dispositivo actuado por presión que está
hasta el punto donde la mezcla ya no es
dispuesto para efectuar un apagado de
DEFINICIONES
_____________________________________________________________________________
8501-17
seguridad o evitar el arranque de la
recomendado
caldera cuando la presión del gas cae por
quemador.
por
el
fabricante
del
debajo de un valor preestablecido.
Listado* (en lista). Equipo, material o
Interruptor de temperatura alta del
servicios incluidos en una lista publicada
aceite.
por una organización aceptada por la
Dispositivo
actuado
por
temperatura que inicia una señal cuando
autoridad
la
relacionada
temperatura
encima
del
mantener
aceite
límite
el
recomendado
del
requerido
rango
por
sube
de
el
por
para
viscosidad
fabricante
del
quemador.
competente
productos
con
o
la
y
que
está
evaluación
servicios,
que
de
mantiene
inspecciones periódicas de la producción
de los equipos o materiales listados o
evaluaciones
periódicas de
servicios
y
cuyas listas establecen que el equipo,
Interruptor de temperatura alta del
material o servicio cumple o con los
agua. Dispositivo actuado por presión
estándares
que está dispuesto para efectuar un
probados y encontrados adecuados para
apagado normal del quemador cuando la
un propósito especifico.
especificados
o
han
sido
presión del agua excede una presión
preestablecida.
Llama. Evidencia visible u otra evidencia
física del proceso químico de conversión
Interruptor de temperatura alta del
rápida
del
combustible
vapor. Dispositivo actuado por presión
producto de combustión.
y
el
aire
en
manejo
de
que está dispuesto para efectuar un
apagado normal del quemador cuando la
Manual.
Ver
presión del vapor excede una presión
quemadores.
Sistema
de
preestablecida.
Medio atomizante. Fluido suplementario,
Interruptor de temperatura baja del
tal como el aire o el vapor, que ayuda a
aceite.
triturar el aceite en partículas finamente
Dispositivo
actuado
por
temperatura que inicia una señal cuando
la
temperatura
encima
mantener
del
el
del
límite
rango
aceite
sube
requerido
de
divididas.
por
para
Modular. Variar gradualmente los flujos de
viscosidad
aire y combustible hacia el quemador de
acuerdo con la demanda de carga.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-18
_____________________________________________________________________________
Post-purga. Pulga realizada después de
Monitorizar.
Detectar
e
indicar
una
apagar el quemador.
condición sin iniciar una acción correctiva
automática.
Presión
de
suministro
normal
de
combustible. Presión en la conexión de
Operario entrenado. Persona que llena
servicio de combustible para la cual está
los requisitos de A-10(b)1.
diseñado
el
sistema
de
quemado
de
combustible.
Período de establecimiento. Vea las
definiciones de período de Prueba-de-
Probar. Establecer por medición o ensayo
ignición.
la existencia de una condición específica
tal como llama, nivel, flujo, presión o
Período
prueba-de-ignición
(Deflagrador).
Intervalo
de
posición.
tiempo
durante el encendido en el cual un
Punto
circuito de control de seguridad permite
predeterminado
que
instrumento y al cual llevará a cabo su
la(s)
válvula(s)
de
cierre
de
seguridad del combustible al deflagrador
preestablecido.
al
cual
se
Valor
ajusta
un
función proyectada.
se abran antes de que se requiera el
sistema de detección de llama para
Purga del hogar. Ver definición de Purga.
supervisar la llama del deflagrador.
Purga. Flujo del aire a través del hogar,
Período
(Quemador
prueba-de-ignición
de
ductos asociados que retira eficientemente
tiempo durante el encendido en el cual
cualesquiera combustibles gaseosos y los
un
reemplaza por aire. La purga también se
circuito
principal).
de
control
Intervalo
pasajes de gas de la caldera y tubos y
de
seguridad
permite que la(s) válvula(s) de cierre de
puede realizar usando un medio inerte.
seguridad del combustible al deflagrador
se abran antes de que se requiera el
Quemador.
Dispositivo
sistema de detección de llama para
dispositivos
para
supervisar la lama del quemador principal
combustible y aire hacia un hogar a las
solamente.
velocidades, turbulencia y concentración
la
o
grupo
de
introducción
de
requeridas para mantener la ignición y la
DEFINICIONES
_____________________________________________________________________________
8501-19
combustión de combustible dentro del
Rica en combustible. Relación de aire a
hogar.
combustible suministrada a un quemador
que
proporciona
menos
Rango de operación. Región entre la
requerido para
máxima
combustible óptima.
y
la
mínima
entrada
de
una
aire
del
relación
aire/
combustible donde la llama del quemador
se puede mantener estable y continua.
Aire
teórico
Cantidad
Reciclado.
Arranque
iniciado
por
la
que
se
(Aire
estequiométrico).
químicamente correcta de aire
requiere
para
la
combustión
presión de vapor o la temperatura del
completa de una cantidad dada de un
agua después de un apagado normal.
combustible específico.
Recinto de caldera. Linderos físicos
Relé
para todas las partes bajo presión de la
seguridad.
caldera y para el proceso de combustión.
usado para disparar simultáneamente todo
de
disparo
(apagado)
Dispositivo
por
electromecánico
el equipo requerido.
Reinicio.
Arranque
iniciado
manualmente.
Reparación.
sistema
Relación Aire/Combustible.
Proceso
de
especificaciones
la
o
que
regresa
caldera
a
criterios
de
el
sus
diseño
originales.
Rica
en
aire.
aire/combustible,
Relación
suministrada
al
quemador, que proporciona más aire del
requerido
para
una
relación
Repetibilidad. Habilidad de un dispositivo
para
mantener
una
característica
de
configuración constante.
aire/combustible óptima.
Sección de escurrimiento. Cámara de
Con
suministrado
exceso
para
de
la
aire.
combustión
Aire
en
exceso del aire teórico.
amplio
volumen,
con
conexiones
adecuadas de limpieza y drenaje, en la
cual se descarga el gas para atrapar
líquidos y sólidos.
NOTA: Esta no es la relación “Rica
en aire” definida anteriormente.
Semiautomático.
Los
términos
“automático (no-reciclado)” y “supervisado
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-20
_____________________________________________________________________________
manual” se usan en este estándar para
describir las funciones que son atribuidas
Automático
(Reciclante).
Sistema
por
convencionalmente a “semiautomático”.
medio del cual se purga un hogar y un
quemador arranca, enciende, se detiene y
Sistema de control de caldera. Grupo
recicla
de sistemas de control que regula el
rango de presión preestablecido.
proceso
dela
caldera,
incluyendo
automáticamente dentro de un
el
sistema de control de la combustión pero
Automático (No-reciclante). Sistema por
n o el sistema de manejo del quemador.
medio del cual se purga un hogar y un
quemador arranca, enciende y se detiene
Sistema de control de combustión.
automáticamente
Sistema
automáticamente.
de
control
que
regula
las
pero
no
recicla
entradas de aire y de combustible al
quemador
para
relación
Manual. Sistema por medio del cual se
aire/combustible dentro de los límites que
purga un hogar y un quemador arranca,
se
enciende y se detiene manualmente.
requieren
mantener
para
una
la
combustión
continua y una llama estable a través del
rango de operación de la caldera de
Manual supervisado. Sistema por medio
acuerdo con la demanda. Este sistema
del cual se purga un hogar y un quemador
incluye el control del tiro de del hogar
arranca,
donde sea pertinente.
manualmente. Incluye además bloqueos
enciende
y
se
detiene
para asegurar que la operación sigue
Sistema de manejo de quemadores.
adecuadamente
Sistema
establecidos.
seguridad
de
control
dela
dedicado
caldera,
el
a
la
apoyo
al
los
procedimientos
operario en el arranque y detención de la
Sistema lógico. Elementos de toma de
preparación del combustible y el equipo
decisiones ye interpretación del sistema de
de combustión y la prevención de la falla
manejo del quemador.
de operación y daños en la preparación
de combustible y el equipo de quemado
(a)
Sistemas
Cableados.
Dispositivos
de combustible.
individuales y el cableado de interconexión
de seguridad.
Los tipos de sistemas que se usan en este
documento incluyen los siguientes:
(b) Sistema basados en microprocesador.
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.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-22
_____________________________________________________________________________
Supervisar.
Detectar
e
indicar
una
suministro de combustible al quemador(es)
condición que requiere atención e iniciar
principal(es)
o
al
deflagrador(es)
en
automáticamente una acción correctiva.
respuesta a una señal de apagado normal
o por seguridad.
Temporizador límite del tiempo de
encendido. Dispositivo que se usa para
Capítulo 4 – Requerimientos de equipo
supervisar los sistemas manuales que
limitan
el tiempo
permitido entre la
conclusión de la purga y el encendido.
4-1
Suministro
de
combustible
(aceite)
Este tiempo no debe ser mayor de cinco
minutos.
4-1.1
El combustible será almacenado,
preparado y entregado adecuadamente a
Tiempo
futuro
del
Tiempo
la conexión de servicio de aceite bajo
verbal que se utiliza en este estándar
condiciones anticipadas de operación de
para
acuerdo con la partes pertinentes de la
indicar
obligatorio.
verbo.
una
(N.
del
requerimiento
T.:
En
algunas
ocasiones, se usa el verbo deber, lo cual
también
tiene
el
carácter
Norma
NFPA31,
Estándar
para
la
instalación de equipo quemador de aceite.
de
obligatoriedad).
4-1.2 La operación del quemador no se
intentará hasta que haya asegurado un
Tiro de salida. Presión del gas de los
suministro satisfactorio de combustible.
tubos a la salida del último paso de
convección de la caldera.
4-1.3
El
combustible
se
entregará
continuamente a la cámara de combustión
Unidad. Los espacios confinados del
en una forma atomizada finamente que
hogar
pueda
y
de
los
pasos,
ductos
y
ventiladores asociados de la caldera que
ser
encendida
y
consumida
rápidamente.
conducen los gases de combustión hasta
la chimenea.
4-1.4 Todo el equipo que esté asociado
con el bombeo, calentamiento y filtrado de
Válvula
de
cierre
por
seguridad
combustible
almacenamiento
de
servicio
hasta
Válvula
diseñado, dimensionado e interconectado
automática
cierre
y
rápido
que
completamente
cierra
el
conexión
el
(válvula de disparo por seguridad).
de
la
desde
adecuadamente
de
tal
forma
estará
que
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
_____________________________________________________________________________
8501-23
proporcione una fuente adecuada de
precauciones incluirán la ruta proyectada
suministro de combustible dentro de un
de recirculación de aceite.
completo
rango
de
condiciones.
Se
instalarán válvulas de alivio después de
4-1.8* En la línea de aceite hacia el
la bomba para evitar la sobre presión del
quemador principal se proporcionarán dos
sistema.
válvulas de seguridad en serie, cada una
con prueba de cierre.
4-1.5
El
combustible
que
se
está
quemando será entregado al quemador a
PRECAUCIÓN: Para impedir o aliviar el
la temperatura y presión adecuadas.
exceso de presión entre estas válvulas se
proporcionarán los medios adecuados.
NOTA:
El
excesivamente
atrapados
aceite
puede
que
calentado
crear
pueden
vapores
impedir
4-1.9 Los materiales y el diseño del
la
sistema de tuberías de aceite estarán de
operación continua. El aceite frío puede
acuerdo con la Norma NFPA 31, Estándar
impedir la atomización satisfactoria.
para la instalación de equipo quemador de
aceite.
4-1.6
En
los
casos
donde
se
debe
calentar el combustible, se tomará el
4-2* Suministro de combustible (Gas).
cuidado de garantizar que los ínterbloqueos y los instrumentos reflejen los
4-2.1 El suministro de gas en la conexión
valores
correctos de la variable que se
del suministro de gas estará controlado a
está midiendo, particularmente en líneas
la presión a la cual ha sido diseñado el
de extremo ciego donde el aceite pesado
sistema de quemado de combustible.
tiende a solidificarse.
4-2.2 La tubería de gas será de tamaño
4-1.7 La operación de un sistema de
holgado
quemador que tiene la capacidad de
constante deseada para el máximo flujo de
quemar
quemador.
aceites
calentados
para
incluirá
garantizar
calentados
un
que
y
no
para
mantener
la
presión
procedimiento
se
esté
4-2.3*
En
la
línea
de
gas
hacia
el
suministrando al quemador el tipo de
quemador principal se proporcionarán dos
aceite
válvulas de seguridad en serie, cada una
adecuado,
compatible
con
el
método seleccionado de operación. Las
con
prueba
de
cierre.
Entre
las
dos
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-24
_____________________________________________________________________________
válvulas
se
automática
instalará
de
una
desfogue.
válvula
la
edificios adyacentes. La descarga será
válvula automática de desfogue esté
extendida lo suficientemente por encima
prohibida por la autoridad competente, se
de
proporcionarán dos válvulas de seguridad
adyacentes de tal manera que los gases de
en serie, cada una con interruptores de
descarga no representen un riesgo de
prueba de cierre, supervisadas por un
incendio.
sistema
transversales
automático
de
Donde
las ventanas del cuarto de calderas o
prueba
de
válvulas listado, en la línea de gas hacia
la
caldera
y
de
No
las
habrá
entre
los
estructuras
conexiones
sistemas
de
desfogue de diferentes calderas.
el quemador principal. La prueba de
válvulas se debe llevar a cabo bien sea
4-2.8
Para
hacer
las
pruebas
de
después de cada apagado del quemador
hermeticidad de las válvulas de seguridad
o antes de cada encendido del mismo.
de cierre del gas del quemador principal se
proporcionarán medios permanentes. Las
4-2.4 Los materiales extraños tales como
pruebas de hermeticidad de las válvulas
residuos
principales de seguridad de cierre del gas
de
soldadura,
partículas,
escamas, polvo y mugre se deben retirar
serán realizadas al menos anualmente.
de la tubería de gas.
4-3 Quemado alterno de combustible.
4-2.5
En
la
proporcionará
tubería
una
de
gas
se
sección
de
escurrimiento. (Ver A-4-2.3 y A-4-4.1.)
4-3.1
Selección
manual
del
combustible. Cuando se va a quemar
aceite
y
gas
alternativamente,
se
4-2.6 Los materiales y el diseño del
proporcionará un interruptor de selección
sistema de tuberías de gas estarán de
de
acuerdo con la Norma NFPA 54, Código
manual, para permitir la operación de los
nacional de gas combustible.
inter-bloqueos, válvulas de seguridad de
combustible,
cierre
de
combustible
4-2.7* La descarga de los desfogues
necesarios para
atmosféricos y los desfogues hacia la
quemado.
atmósfera
estarán
localizados
de
posicionamiento
y
los
controles
que el combustible sea
detal
forma que no haya posibilidad de que el
4-3.2
Selección
automática
del
gas descargado sea arrastrado hacia la
combustible. Cuando se va a quemar
toma de aire, el sistema de ventilación o
aceite y gas alternativamente, el cambio
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
_____________________________________________________________________________
8501-25
automático de un combustible a otro se
llama
llevará
un
satisfactoriamente, entonces la llama del
apagado. De acuerdo con 4-3.1 y el
quemador principal será probada por un
Capítulo 8 se proporcionarán medios para
explorador de llama independientemente
el cambio manual del sistema. Para el
del deflagrador.
a
cabo
sólo
después
de
se
haya
completado
quemado simultáneo de gases y aceite
combustible, consulte el Capítulo 7.
4-4.1.1.3 Donde se use un deflagrador
Clase 3, el deflagrador se apagará como
4-4 Equipo de quemado de
parte del procedimiento de encendido del
combustible
quemador cuando el tiempo de prueba-deignición del quemador haya expirado. Esto
4-4.1* Ignición
es para asegurar que la llama principal es
autónoma,, estable y no dependiente del
4-4.1.1 El quemador principal estará
apoyo de encendido del deflagrador. El uso
equipado con un deflagrador instalado
de dichos deflagradores para apoyar el
permanentemente.
encendido o
ampliar el rango de control
de control del quemador, está prohibido.
4-4.1.1.1 Donde se use un deflagrador
La llama principal será probada por un
Clase 1, la llama del quemador principal
explorador de llama.
será probada por un detector de llama.
Se probará o bien la llama principal o
4-4.1.1.4 Donde se use un deflagrador
bien la llama del deflagrador.
Clase 3 especial, la llama del quemador
principal será probada por un explorador
4-4.1.1.2 Donde se use un deflagrador
de llama.
Clase 2, éste no se usará para encender
el combustible principal bajo condiciones
4-4.1.2 La llama o arco del deflagrador
no controladas o anormales. El quemador
chocará con la mezcla aire/combustible del
será
quemador
operado
bajo
condiciones
y
suministrará
la
suficiente
controladas para limitar la posibilidad de
energía de ignición para proporcionar la
operación anormal así como para limitar
ignición inmediata de toda la descarga de
la carga de combustible al hogar en cano
combustible desde el quemador principal
de que no ocurra la ignición durante el
en condiciones de encendido.
encendido.
Si
el
deflagrador
no
es
apagado una vez que la secuencia de la
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-26
_____________________________________________________________________________
4-4.1.3* En la línea hacia el deflagrador
4-4.2.2 El quemador estará provisto de al
de gas se proporcionarán dos válvulas de
menos
cierre de seguridad instaladas en serie.
conveniente de un tamaño tal que permita
Entre las dos válvulas para deflagradores
la inspección visual del deflagrador y la
de
llama del quemador principal.
gas
se
instalará
un
a
válvula
un
puerto
de
observación
automática de desfogue. En la línea hacia
el deflagrador de aceite se instalará una
4-4.2.3 Los límites de llama estable para
válvula
de
el quemador se establecerán por medio de
seguridad. Donde la válvula automática
pruebas. Estas pruebas se llevarán a cabo
de desfogue esté
sin el deflagrador en servicio y abarcará el
una
válvula
de
cierre
prohibida por la
autoridad competente, se proporcionarán
rango y el grado de aceite(s) proyectado.
dos válvulas de seguridad en serie, cada
una con interruptores
cierre,
supervisadas
de prueba de
por
un
sistema
Las pruebas verificará que los estados
transitorios que se generen que en los
automático de prueba de válvulas listado,
sistemas
de
combustible
en la línea de gas hacia el quemador
perjudiquen la operación del quemador.
principal. La prueba de válvulas se debe
Esos estados transitorios son generados
llevar a cabo bien sea después de cada
por las válvulas de control del quemador,
apagado del quemador o antes de cada
los
encendido del mismo. (Ver además A-4-
operan a más rápido que la velocidad de
2.3.)
respuesta
reguladores,
de
y
otros
otros
y
aire
equipos
componentes
no
que
del
sistema.
4-4.1.4 El deflagrador estará diseñado
de tal forma que se pueda retirar, limpiar
4-4.2.4
Cada característica de ajuste
y mantener periódicamente.
manual del quemador estará provista de
medios para asegurarla en su posición
4-4.2 Quemador principal
4-4.2.1
El
quemador
principal
proyectada.
debe
4-4.2.5
El
equipo
atomizador
para
dirigir el combustible y el aire hacia el
quemadores de aceite estará diseñado de
hogar de tal manera que proporcione una
tal forma que se pueda retirar, limpiar y
llama estable y una combustión eficiente
mantener periódicamente.
en todo su rango de operación.
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
_____________________________________________________________________________
8501-27
4-4.2.6
Todo
para
4-4.4.1 El equipo de suministro de aire
despejar el atomizador y la tubería dentro
para la combustión estará en capacidad de
del hogar antes del apagado se realizará
suministrar
mientras el ventilador esté operando y el
aire/combustible óptima dentro de todo el
deflagrador esté restablecido o que la
rango de operación del quemador.
llama
procedimiento
principal
sea
aire
para
una
relación
probada
continuamente durante esta operación.
4-4.4.2 Se deberán tener los medios
adecuados para la limpieza periódica del
4-4.2.7 El despeje de los conductos de
equipo de suministro de aire para la
aceite del atomizador hacia el hogar
combustión
inmediatamente
del
apagado
está
prohibido.
4-4.4.3 Los requisitos
de disponibilidad
del aire de combustión serán determinados
4-4.3
Medio
atomizante
para
a partir de las Normas NFPA 31, Estándar
quemadores de aceite
para la instalación de equipo quemador de
4-4.3.1 Donde se va a atomizar con la
aceite y NFPA 54, Código nacional de gas
ayuda
combustible.
de
otro
medio,
el
medio
atomizante será suministrado libre de
4-4.4.3.1 Las persianas y parrillas deben
contaminantes que puedan ocasionar una
estar
interrupción en el servicio.
interconectadas
fijas
en
posición
con
el
abierta
equipo
de
o
tal
manera que se puedan abrir manual o
4-4.3.2
El
medio
atomizante
será
automáticamente durante la operación del
suministrado a la presión que se requiera
equipo. La interconexión de seguridad
para una operación adecuada.
debe
estar
colocada
en
el
miembro
conducido.
4-4.3.3 Se deberán tener los medios
para asegurar que el combustible no
4-4.4.3.2 Los ventiladores de aire hacia le
pueda
cuarto de calderas para la combustión
entrar
atomizante
a
la
línea
durante
o
del
medio
después
de
operación.
estarán interconectados con el quemador
de tal forma que el flujo de aire esté
comprobado
4-4.4
Suministro
de
aire
para
la
durante
la
equipo.
combustión
4-4.5 Hogar de la caldera
operación
del
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-28
_____________________________________________________________________________
compatible con el sistema de control de
4-4.5.1 El hogar de la caldera debe estar
combustión de la caldera. Se suministrarán
diseñado para fomentar la estabilidad del
interconexiones de seguridad para evitar
quemador y minimizar las zonas que no
encendidos contra un regulador cerrado.
se pueden purgar.
Se deberán tomar las precauciones para
evitar que se presente una interconexión
4-4.5.2 Se deberá proporcionar por lo
de seguridad no operativa cuando se
menos
llegue a desconectar el enlace. Esto de
un
adicional
puerto
a
parágrafo
los
de
observación
requerimientos
4-4.2.2
para
permitir
del
la
logrará realizar por uno de los siguientes
medios:
observación de la llama y del hogar de la
caldera.
(a)
Colocando
la
interconexión
de
seguridad en el miembro conducido.
4-4.6 Remoción de los productos de la
combustión.
(b) utilizando un interruptor de presión
para el quemador.
4-4.6.1 El equipo de tiro de salida deberá
tener
la
capacidad
de
retirar
los
(c) Otro medio apropiado.
productos de la combustión sin perjudicar
las condiciones de llama estable.
Excepción: No se requieren reguladores en
las
calderas
del
tipo
en
el
cual
las
PRECAUCIÓN: Las chimenea altas pueden
operaciones de mantenimiento se realizan
crear tiros del horno de la caldera que
desde afuera de la caldera.
perjudiquen la estabilidad de la llama y
pueden necesitar medios especiales de
4-5 Sistema de manejo del quemador,
control de tiro.
Lógica
4-4.6.2 Cuando dos o más calderas
El propósito de esta sección es el de
están
proporcionar una guía para el uso de los
conectadas
a
una
chimenea
común, cada conexión estará equipada
sistema lógicos
de
quemadores.
un
sistema
regulador.
Todos
los
en el manejo
de
los
reguladores de salida de calderas estará
equipados con dispositivos accesibles de
4-5.1 Requisitos generales. Un sistema
operación y bloqueo.
lógico
Este equipo será
proporciona
salidas
en
una
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
_____________________________________________________________________________
8501-29
secuencia particular como respuesta a
(c)
entradas externas y una lógica interna. El
transferencia de información.
sistema
lógico
quemador
para
el
manejo
estará
Degradación
y
pérdidas
de
del
diseñado
(d) Entradas y salidas “falla-en” y falla-de”.
específicamente para una sola falla en
ese sistema no impedirá un apagado
(e) Señales ilegibles oo que no se estén
apropiado.
leyendo.
4-5.2
Requisitos
específicos,
Como
(f) Errores de dirección
mínimo, se incluirá lo siguiente en el
diseño para asegurar que un sistema
(g) Fallas de procesador
lógico para el manejo del quemador
cumpla
con
el
objetivo
de
esto
(h) Falla de bobina de relé
estándares.
(i) Falla de contacto de relé (falla-en o fallaNOTA: Algunos puntos no son aplicables
de).
al tipo específico de sistema lógico; p. ej.,
un relé.
(j) Falla de temporizador
4-5.2.1 Efectos de falla. El diseñador de
4-5.2.2 Diseño.
sistemas lógicos evaluará los modos de
falla
de
los
componentes
cuando
(a) Se debe incluir un diagnóstico en el
considera la aplicación del diseño del
diseño para monitorizar la funcionalidad de
sistema. Como mínimo se evaluarán y
la lógica del procesador.
considerarán los siguientes efectos de
falla:
(b) La falla del sistema lógico no impedirá
la adecuada intervención del operario.
(a)
Interrupciones,
excursiones,
depresiones, recuperaciones, transientes
(c) La lógica estará protegida de cambios
y pérdidas parciales de potencia.
no autorizados.
(b) Degradación y pérdidas de memoria.
(d) La lógica no será cambiada cuando el
equipo asociado esté en operación.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-30
_____________________________________________________________________________
(e) El tiempo de respuesta del sistema
sistema de control de la caldera (p. ej.,
(es
una relación aire combustible conectada a
decir,
la
efectividad)
será
lo
suficientemente corto para evitar efectos
un
negativos en la aplicación.
mecánico).
(f)
La
inmunidad
de
ruido
será
la
adecuada para evitar la operación falsa.
sistema
de
tipo
posicionamiento
4-5.2.3.2 Las funciones de seguridad del
manejo del quemador incluirá, pero sin
limitarse a, interconexiones de seguridad y
(g) La falla de un solo componente dentro
tiempos de purga adecuados, apagados de
del sistema lógico no impedirá un disparo
seguridad obligatorios, tiempo de prueba
de seguridad obligatorio.
de ignición y monitorización de llama.
(h) El operario estará provisto de un (os)
4-5.2.3.3 El sistema lógico estará limitado
interruptor(es)
a una caldera solamente. Estará permitido
que
manual(es)
actuará(n)
dedicado(s)
e
combinar los sistemas de control de más
independientemente el relé de disparo de
de una caldera donde estén separadas del
seguridad.
sistema de manejo de quemador.
Al
identificado
directa
menos
un
estará
interruptor
localizado
remotamente de la caldera desde donde
4-5.2.3.4
pueda
quemador y de control de caldera estará
ser
alcanzado
en
caso
de
emergencia.
El
sistema
de
manejo
de
provisto de lógica independiente, sistemas
de
4-5.2.3 Requisitos de independencia
entrada/salida
suministro
independientes
de
y
independientes
energía
estará
y
interna
funcional
y
4-5.2.3.1 El sistema lógico que lleva a
físicamente separado de otros sistemas
cabo las funciones de seguridad del
lógicos (es decir, otro sistema de caldera).
quemador
no
estará
combinado
con
ningún otro sistema lógico o de control.
4-5.2.3.5 El mismo tipo de equipo será
permitido para ser usado en los sistemas
Excepción:
Se
permite
combinar
los
de manejo de quemador y de control de
sistemas de control de caldera con el
caldera como se usa para otros sistemas
sistema de manejo del quemador sólo
lógicos.
donde la relación aire/combustible esté
controlada
externamente
desde
el
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO
_____________________________________________________________________________
8501-31
4-5.2.3.6
Las
comunicaciones
por
autopista de datos entre los sistema de
definidos por el fabricante del quemador y
verificados por pruebas operacionales.
manejo de quemador y control de caldera
y otros sistemas estarán permitidos. Las
4-7 Sistema de interconexión de
señales
seguridad
que
inicien
apagados
de
seguridad obligatorios estarán cableados
físicamente.
Donde
usen
4-7.1 El sistema estará equipado para
comunicaciones remotas I/O entre un
determinar el estado de operación de cada
procesador
interconexión de seguridad sin desarmar
de
se
sistema
lógico
y
sus
dispositivos de entrada/salida, los modos
ninguno
de falla serán evaluados y tratados.
interconexión de seguridad.
4-5.2.3.7 No se permitirán secuencias o
4-7.2 Toda interconexión de seguridad
dispositivos lógicos para permitir cierres
estará
momentáneos
establecer
y
por
consiguiente,
la
de
provista
los
dispositivos
de
un
método
la
de
para
configuración
reapertura inadvertida de las válvulas de
predeterminada. El valor de configuración
combustible principal o de deflagrador.
predeterminada será repetible dentro de
los límites preestablecidos.
4-6 Sistemas de control de
combustión.
4-7.3 Los dispositivos de interconexión de
seguridad
4-6.1
El
combustión
sistema
de
mantendrá
aire/combustible
a
las
control
las
estarán
diseñados
para
las
de
condiciones ambientales previstas, tales
mezclas
como temperatura, humedad, vibración y
proporciones
agente corrosivos.
preestablecidas en todo el rango de
operación del quemador y durante los
4-7.4 A las interconexiones de seguridad
cambios de velocidad de encendido.
en los cortes por bajo nivel de agua se les
4-6.2 El sistema proporcionará límites en
permitirá ser desviadas para propósitos de
aire
purga solamente. Esta desviación será de
y
combustible
para
evitar
la
reducción de la entrad del horno por
un
debajo del punto de operación estable del
transitoriamente durante la purga.
quemador. Los puntos mínimo y máximo
de operación estable del quemador serán
tipo
tal
que
sea
sostenida
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
interruptor de circuito adecuado
o
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
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA
_____________________________________________________________________________
8501-33
cierre de seguridad no debe ser más de
5-1.2
Se
deberán
seguir
los
cuatro segundos.
procedimientos pertinentes de arranque
para la caldera en cuestión. La velocidad
4-8.2 El tiempo de respuesta desde la
de encendido estará limitada de acuerdo
desactivación de las válvulas de cierre de
con las instrucciones del fabricante de la
seguridad hasta el cierre total no debe
caldera.
ser más de un segundo.
5-2 Calderas operadas a gas.
4-9 Equipo eléctrico.
Para poner en marcha una caldera operada
4-9.1* Todo equipo y cableado eléctrico
a gas se seguirán los procedimientos del
estará de acuerdo a la Norma NFPA 70,
Capítulo 6.
Código eléctrico nacional®.
5-3 Calderas operadas a aceite.
4-9.2 Los combustibles y las aplicaciones
especiales podría requerir componentes
Cuando no haya vapor disponible para el
para localizaciones peligrosas y serán
calentamiento
revisados durante el diseño del sistema.
como medio atomizante o para impulsar
equipo
Capítulo 5 – Arranque en frío de una
caldera
del
auxiliar,
se
aceite
combustible,
usará uno
de
métodos de puesta en marcha descrito en
5-3.1, 5-3.2 5-3.3.
5-1 General
5-3.1 Aire atomizador auxiliar de aceite.
5-1.1 El arranque de una caldera en frío
5-3.1.1 Equipo requerido
será
realizado
de
recomendaciones
acuerdo
del
los
a
las
fabricante.
En
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
ningún caso, una caldera que haya sido
retirada de servicio para mantenimiento,
(b) Calentador auxiliar de aceite aprobado
reparación o por un apagado prolongado,
para flujo de combustible de arranque con
será puesta en marcha en condición fría
una capacidad no menor de la requerida
sin
para encendido mínimo con llama estable.
la
presencia
de
un
operario
entrenado.
(c) Suministro de aire comprimido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-34
_____________________________________________________________________________
vapor de atomización, asegurándose de
(d) Válvulas cheque en las líneas de
que haya vapor seco.
vapor y de aire hacia el atomizador.
(f) Cambiar del calentador auxiliar de
5-3.1.2 Instalación requerida.
aceite al calentador de vapor.
(a) Suministro de aire atomizante (Ver A-
(g) Seguir el procedimiento normal de
4-1.8)
arranque.
5-3.1.3 Procedimiento de arranque
5-3.2 Atomización mecánica auxiliar
de aceite pesado.
(a) Circular y calentar el aceite usando el
sistema
auxiliar
circulación,
de
para
interconexiones
calentamiento
satisfacer
de
todas
seguridad,
y
5-3.2.1 Equipo requerido
las
donde
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
estas existan.
(b) Calentador auxiliar de aceite aprobado
(b) Seguir el procedimiento normal de
para flujo de combustible de arranque con
arranque,
una capacidad no menor de la requerida
como
se
describe
en
el
Capítulo 6, usando aire como medio
para encendido mínimo con llama estable.
atomizante.
(c) Atomizador mecánico
(c) Ajustar el control de combustión a la
velocidad de encendido indicada.
(d) Medios para desviar las interconexiones
de seguridad del medio atomizante (El
(d) Cuando la presión de vapor suba a un
hecho de que estas sean desviadas se hará
punto
evidente para el operario por medio de
donde
sea
adecuado
para
el
calentamiento y atomización del aceite,
apagar
de
acuerdo
al
dispositivos de advertencia.)
procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
5-3.2.2 Procedimiento de arranque
(e)
(a) Circular y calentar el aceite usando el
Cerrar
el
suministro
de
aire
de
atomización y abrir el suministro de
sistema
auxiliar
circulación,
para
de
calentamiento
satisfacer
todas
y
las
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA
_____________________________________________________________________________
8501-35
interconexiones
de
seguridad,
donde
estas existan.
5-3.3 Atomización mecánica auxiliar
de aceite liviano (no calentado).
(b)
Desviar
las
interconexiones
de
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
seguridad del medio atomizante [Ver 53.2.1(d)]
(b) Atomizador mecánico.
(c) Introducir el atomizador mecánico
(c) Válvulas cheque en las líneas de aceite
pesado y liviano
(d) Seguir el procedimiento normal de
arranque,
como
se
describe
en
el
Capítulo 6.
(d) Medios para desviar las interconexiones
de seguridad del medio atomizante (El
hecho de que estas sean desviadas se hará
(e) Ajustar el control de combustión a la
evidente para el operario por medio de
velocidad de encendido indicada.
dispositivos de advertencia.)
(f) Cuando la presión de vapor suba a un
5-3.3.2 Instalación requerida
punto
donde
sea
adecuado
para
el
calentamiento y atomización del aceite,
apagar
de
acuerdo
al
(a) Suministro de aceite liviano.
procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
5-3.3.3 Procedimiento de arranque
(g) Retirar el atomizador mecánico.
(a) Cerrar el paso de aceite pesado al
sistema.
(h) Introducir el atomizador de vapor.
(b) Introducir el atomizador mecánico
(i) Hacer operables las interconexiones de
seguridad del medio atomizante.
(c)
Desviar
las
interconexiones
de
seguridad del medio atomizante.
(j) Cambiar del calentador auxiliar de
aceite al calentador de vapor.
(d) Abrir el suministro de aceite liviano al
sistema.
(k) Seguir el procedimiento normal de
arranque.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-36
_____________________________________________________________________________
(e) Seguir el procedimiento normal de
El Capítulo 6 y las Figuras A-4-1.8, A-4-2.3
arranque,
y A-4-4.1 ilustran disposiciones típicas de
como
se
describe
en
el
Capítulo 6.
sistemas
operativos
automáticos
reciclantes, automáticos no-reciclantes y
(f) Ajustar el control de combustión a la
manuales supervisados que cumplen el
velocidad de encendido indicada.
propósito de este estándar. Los sistemas
manuales, aunque no se recomienda, se
(g) Cuando la presión de vapor suba a un
discuten en A-6-1. Se permiten diferentes
punto
el
disposiciones si ellas proporcionan una
calentamiento y atomización del aceite,
protección equivalente y cumplen con el
apagar
propósito de este estándar.
donde
de
sea
acuerdo
adecuado
al
para
procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
6-2 Sistema automático reciclante
(h) Cerrar el suministro de aceite liviano
para calderas acuotubulares.
al sistema.
6-2.1 Una unidad automática reciclante no
(i) Retirar el atomizador mecánico.
se
arrancará desde una condición fría a
menos que esté presente un operario
(j) Introducir el atomizador de vapor.
entrenado. En esta sección se asume que
la unidad está caliente y que se han
(k)
Hacer operables las interconexiones
alcanzado las condiciones operativas de
de
seguridad
presión de vapor y de nivel de agua.
del
medio
atomizante
retirando las desviaciones.
6-2.2
Se
asume
además
que
el
(l) Abrir el suministro de aceite pesado al
combustible que se va a quemar ha sido
sistema.
seleccionado
manualmente.
El
sistema
alterno de combustible será colocado en
(m) Seguir el procedimiento normal de
condición
de
no
encendido
y
la(s)
arranque.
válvula(s) del quemador manual estará(n)
cerrada(s).
Capítulo 6 – Sistemas operativos
6-2.3 Se debe proveer un deflagrador
6-1* General
como se especifica en 4-4.1.1.
8501-37
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA
_____________________________________________________________________________
6-2.4 Una unidad automática reciclante
reciclará a una presión preestablecida y
realizará cuatro funciones principales, a
saber:
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-38
_____________________________________________________________________________
(a) Ciclo de pre-encendido.
g) Hacer la interconexión de seguridad
apropiada de combustible.
(b) Ciclo de encendido
NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g)
(c) Modulación, donde la haya
de la secuencia es opcional.
(d) Ciclo de apagado.
(h) Comprobar el flujo de aire de purga
cumpliendo
una
de
los
dos
puntos
6-2.4.1 Ciclo de pre-encendido.
siguientes:
El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo
1. Las interconexiones de seguridad de
siguiente en el orden indicado:
presión de aire y “regulador abierto” para
todos los reguladores de la ruta de flujo.
(a)
Comprobar
seguridad
que
de
las
cierre
válvulas
de
combustible
2. La interconexión de seguridad de flujo
principales estén cerradas
de aire.
(b) Comprobar que no haya llama en el
El aire de flujo de la purga alcanzará no
quemador.
menos del 70 por ciento del aire requerido
a la capacidad máxima continua de la
(c) Iniciar el ventilador.
unidad.
(d) Hacer la interconexión de seguridad
(i) La purga será suficiente para al menos
del ventilador.
ocho cambios de aire. El flujo de aire
durante el tiempo de abrir el regulador y
(e) Donde se use un medio atomizante, si
regresarlo a la posición de encendido se
aún no está listo, admitirlo al quemador
puede incluir en el cálculo del tiempo para
principal.
los ocho cambios de aire.
(f) Donde se use un medio atomizante,
(j) Ajustar los controles a la posición de
hacer la interconexión de seguridad del
encendido.
medio atomizante.
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-39
(k) Comprobar que los reguladores y la
tubería de gas entre las válvulas de
válvula de control de combustible estén
seguridad del deflagrador.
en posición de encendido.
(d) Comprobar la llama principal.
6-2.4.2
Ciclo
de
encendido,
1.
Si
se
comprueba,
pasar
a
control
deflagrador interrumpido.
modulador, donde lo haya.
El ciclo de encendido para un quemador
2. Si no se comprueba, realizar un apagado
con un deflagrador interrumpido deberá
de seguridad.
lograr lo siguiente en el orden indicado:
6-2.4.3
Ciclo
de
encendido,
(a) Energizar el deflagrador.
deflagrador intermitente.
(b) Comprobar que haya llama en el
El ciclo de encendido para un quemador
deflagrador dentro de un lapso de 10
con deflagrador intermitente realizará lo
segundos. Para el deflagrador eléctrico
siguiente en el orden indicado:
directo no se requiere hacer la prueba de
su funcionamiento.
(a) Energizar el deflagrador.
1. Si se comprueba, admitir combustible
(b) Comprobar que haya llama en el
al quemador principal. Para un quemador
deflagrador dentro de un lapso de 10
de aceite diferente al del tipo flujo de
segundos.
retorno, cerrar simultáneamente el flujo
de recirculación de aceite.
1. Si se comprueba, admitir combustible al
quemador principal. Para un quemador de
2. Si no se comprueba, realizar un
aceite diferente al del tipo flujo de retorno,
apagado de seguridad.
cerrar
simultáneamente
el
flujo
de
recirculación de aceite.
(c)
Después
de
un
máximo
de
10
segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 o
2. Si no se comprueba, realizar un apagado
15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
de seguridad.
apagar el deflagrador. Para deflagradores
de gas, desahogar a la atmósfera la
(c) Después de un máximo de 10 segundos
para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó 15
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-40
_____________________________________________________________________________
segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
comprobar la llama principal
(d) Donde se use gas, desahogar a la
atmósfera la tubería de gas entre las
1. Si se comprueba, pasar a control
válvulas de seguridad.
modulador, donde lo haya.
(e) Realizar una post-purga del recinto del
2. Si no se comprueba, realizar un
horno de la caldera. La duración de la post-
apagado de seguridad.
purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
6-2.4.4 Modulación.
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
Donde
exista,
la
modulación
será
realizada por un sistema de control de
(f) Apagar el ventilador, si se desea.
combustión.
6-2.4.6
6-2.4.5 Ciclo de apagado normal.
Para
calderas
automáticas
reciclantes, la presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
El ciclo de pagado normal realizará lo
del agua (no determinado por el corte
siguiente en el orden indicado:
auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán
un apagado normal, y se dejará reciclar el
(a) Cerrar el suministro de combustible al
quemador cuando la presión del vapor, la
quemador principal.
temperatura del agua o el nivel del agua
hayan llegado a su rango de operación
(b) Interrumpir la chispa y cerrar el
preestablecido.
suministro de combustible al deflagrador,
si está en operación.
6-2.4.7
Ciclo
de
apagado
de
seguridad.
(c) Para aceite:
El ciclo de apagado de seguridad realizará
1. Donde se use, abrir la válvula de
lo siguiente en el orden indicado y activará
recirculación.
una alarma:+
2. Cortar el medio atomizante, si se
(a) Cerrar el suministro de combustible al
desea.
quemador principal.
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-41
6-2.4.8*
Cualquiera
de
realizará
las
un
siguientes
(b) Cerrar el suministro de combustible e
condiciones
apagado
de
Interrumpir la chispa del deflagrador, si
seguridad y al quemador no se le permitirá
está en operación.
reciclar hasta que un operario entrenado
determine la causa del apagado y tome la
(c) Para aceite:
acción correctiva necesaria para asegurar
que prevalezca una condición de operación
1. Donde se use, abrir la válvula de
segura antes de restablecer el sistema:
recirculación.
(a) Para aceite:
2. Cortar el medio atomizante, si se
desea.
1.
Presión baja de combustible.
(d) Donde se use gas, desahogar a la
2. Temperatura baja de aceites calentados.
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
(e) Donde se use un sistema de gas
inerte, será energizado simultáneamente
4.
Pérdida
de
la
llama
o
falla
al
con 6-2.4.7(a).
establecerla.
(f) Realizar una post-purga del recinto del
5. Pérdida de la energía actuante del
horno de la caldera. La duración de la
sistema de control.
post-purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
6. Falla de la energía
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
7. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
(g) Después de la post-purga, apagar el
ventilador, si se desea.
8. Pérdida del medio atomizante, donde se
use, interconectado por
(h)
Se
manual.
requiere
un
reestablecimiento
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
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-42
_____________________________________________________________________________
un
apagado
de
seguridad
por
baja
presión).
conducir a la acumulación de una cantidad
peligrosa de combustible en el horno de la
caldera y esto se debe evitar.
9.
Excesiva
presión
de
vapor
o
temperatura de agua.
6-3 Sistemas automáticos noreciclantes para calderas acuotubulares.
10.
Alta
temperatura
del
aceite
calentado.
6-3.1 Se aplicarán lo previsto en los
Parágrafos 6-2.1, 6-2.2, 6-2.3 y 6-2.4.
(b) Para gas:
Excepción: 6-2.4.6 no se aplica
1.
Presión alta del gas.
6-3.2 Cuando la presión alta del vapor, la
2. Presión baja del gas.
temperatura alta del agua o el nivel bajo
del agua realicen un apagado normal, no
3. Pérdida del suministro del aire de
se
combustión.
operario entrenado reiniciará el sistema.
4.
Pérdida
de
la
llama
o
falla
al
permite
reciclar
al
quemador.
Un
6-4 Sistemas automáticos reciclantes
establecerla.
para calderas piro-tubulares.
5. Pérdida de la energía actuante del
6-4.1 En esta sección se asume que el
sistema de control.
equipo está de acuerdo con el Capítulo 4,
que la caldera ha sido puesta en servicio
6. Falla de la energía
de acuerdo al Capítulo 5 y que se ha
establecido el nivel de agua de operación.
7. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
6-4.2 Una unidad automática reciclante
reciclará a una presión o temperatura
8.
Excesiva
presión
de
vapor
o
preestablecida y realizará cuatro funciones
temperatura de agua.
principales, a saber:
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
(a) Ciclo de pre-encendido.
lograr el encendido del quemador puede
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-43
(b) Ciclo de encendido
NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g)
de la secuencia es opcional.
(c) Modulación, donde la haya
(d) Ciclo de apagado.
(h) Comprobar el flujo de aire de purga
cumpliendo
una
de
los
dos
puntos
6-4.2.1 Ciclo de pre-encendido
siguientes:
El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo
1. Las interconexiones de seguridad de
siguiente en el orden indicado:
presión de aire y “regulador abierto” para
todos los reguladores de la ruta de flujo.
(a)
Comprobar
seguridad
que
de
las
cierre
válvulas
de
combustible
2. La interconexión de seguridad de flujo
principales estén cerradas
de aire.
(b) Comprobar que no haya llama en el
(i) La purga del horno y de los pasos de la
quemador.
caldera será suficiente para al menos
cuatro cambios de aire. Durante la purga,
(c) Iniciar el ventilador.
el regulador de aire debe ser llevado a su
posición completamente abierta. El flujo de
(d) Hacer la interconexión de seguridad
aire durante el tiempo de abrir el regulador
del ventilador.
y regresarlo a la posición de encendido se
puede incluir en el cálculo del tiempo para
(e) Donde se use un medio atomizante, si
los cuatro cambios de aire.
aún no está listo, admitirlo al quemador
principal.
(j) Comprobar que el sistema de control
esté en la posición de encendido.
(f) Donde se use un medio atomizante,
hacer la interconexión de seguridad del
6-4.2.2 Ciclo de encendido.
medio atomizante.
El ciclo de encendido realizará lo siguiente
g) Hacer la interconexión de seguridad
en el orden indicado:
apropiada de combustible.
(a) Energizar el deflagrador interrumpido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-44
_____________________________________________________________________________
(b) Comprobar que haya llama en el
6-4.2.4
La presión alta del vapor, la
deflagrador dentro de un lapso de 10
temperatura alta del agua o el nivel bajo
segundos. Para el deflagrador eléctrico
del agua (no determinado por el corte
directo no se requiere hacer la prueba de
auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán
su funcionamiento.
un apagado normal, y se dejará reciclar el
quemador cuando la presión del vapor, la
1. Si se comprueba, admitir combustible
temperatura del agua o el nivel del agua
al quemador principal.
hayan llegado a su rango de operación
preestablecido.
2. Si no se comprueba, realizar un
apagado de seguridad.
(c)
Después
de
un
6-4.2.5 Ciclo de apagado normal.
máximo
de
10
segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó
El ciclo de pagado normal realizará lo
siguiente en el orden indicado:
15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
apagar deflagrador. Para deflagradores
(a) Cerrar el suministro de combustible al
de gas, desahogar a la atmósfera la
quemador principal.
tubería de gas entre las válvulas de
seguridad del deflagrador.
(b) Para aceite:
(d) comprobar la llama principal.
1. Donde se use, abrir la válvula de
recirculación.
1. Si se comprueba, pasar a control
modulador, donde lo haya.
2. Cortar el medio atomizante, si se desea.
2. Si no se comprueba, realizar un
(c) Donde se use gas, desahogar a la
apagado de seguridad.
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
6-4.2.3 Modulación.
(d) Realizar una post-purga del recinto de
Donde
exista,
la
modulación
será
la caldera. La duración de la post-purga no
realizada por un sistema de control de
debe ser de menos de 15 segundos a una
combustión.
velocidad de flujo de aire que no exceda
aquella a la cual fue apagada la unidad.
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-45
(f) Realizar una post-purga del recinto del
(e) Después de la post-purga, apagar el
horno de la caldera. La duración de la post-
ventilador, si se desea.
purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
6-4.2.6
Ciclo
de
apagado
de
seguridad.
El
ciclo
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
de
apagado
de
seguridad
realizará lo siguiente en el orden indicado
(g) Después de la post-purga, apagar el
ventilador, si se desea.
y activará una alarma:+
(h)
(a) Cerrar el suministro de combustible al
Se
requiere
un
reestablecimiento
manual.
quemador principal.
6-4.2.7
Cualquiera
realizará
de
las
un
siguientes
(b) Cerrar el suministro de combustible e
condiciones
apagado
de
Interrumpir la chispa del deflagrador, si
seguridad y al quemador no se le permitirá
está en operación.
reciclar hasta que un operario entrenado
determine la causa del apagado y tome la
(c) Para aceite:
acción correctiva necesaria para asegurar
que prevalezca una condición de operación
1. Donde se use, abrir la válvula de
segura antes de restablecer el sistema:
recirculación.
(a) Para aceite:
2.
Donde
se
use,
cortar
el
medio
atomizante, si se desea.
1.
Presión baja de combustible.
(d) Donde se use gas, desahogar a la
2. Temperatura baja de aceites calentados.
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
(e) Donde se use un sistema de gas
inerte, será energizado simultáneamente
4.
Pérdida
con 6-2.4.7(a).
establecerla.
de
la
llama
o
falla
al
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-46
_____________________________________________________________________________
5. Pérdida de la energía actuante del
7.
Excesiva
presión
sistema de control.
temperatura del agua
6. Bajo nivel de agua determinado por el
8. Falla de la energía.
de
vapor
o
de
cierre auxiliar de bajo nivel.
7. Pérdida del medio atomizante, donde
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
se use.
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una cantidad
8.
Excesiva
presión
de
vapor
o
de
peligrosa de combustible en el horno de la
temperatura del agua
caldera y esto se debe evitar.
9. Falla de la energía.
6-5 Sistemas automáticos noreciclantes para calderas piro-
10.
Alta
temperatura
del
aceite
tubulares
calentado.
6-5.1 Se aplicarán lo previsto en los
(b) Para gas:
Parágrafos 6-4.1 y 6-4.2.
1.
Excepción: 6-4.2.4 no se aplica
Presión alta del gas.
2. Presión baja del gas.
6-5.2 Cuando la presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
3. Pérdida del suministro del aire de
del agua realicen un apagado normal, no
combustión.
se
permite
reciclar
al
quemador.
Un
operario entrenado reiniciará el sistema.
4.
Pérdida
de
la
llama
o
falla
al
establecerla.
6-6 Sistemas manuales supervisados
para calderas acuo-tubulares con
5. Pérdida de la energía actuante del
quemador de aceite.
sistema de control.
6-6.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 66. Bajo nivel de agua determinado por el
6.1(a), 6-6.1(b), 6-6.1(c) y 6-6.1(d)] serán
cierre auxiliar de bajo nivel.
dados por el operario cuando ponga en
marcha una unidad manual supervisada y
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-47
las
interconexiones
de
seguridad
combustible en posición de
encendido.
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. Ninguna
7. Chispa y deflagrador y
válvulas de seguridad
principales listas para
operar.
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
Tabla 6-6.1(b) Ciclo de encendido (en el orden
indicado)
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
Funciones del operario
1. Energizar deflagrador.
alterno estará puesto en condición de noencendido 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
1. Válvula(s) manuales de
cierre de combustible
cerrada(s).
2. Arrancar el ventilador.
2. Ventilador prendido.
3. Donde se use, abrir la
válvula del medio
atomizante.
3. Suministro de medio
atomizante disponible.
5. Iniciar temporizador de
purga.
6. Colocar el regulador y la
válvula de control de
3. Cerrar válvula de
recirculación, donde se
use.
4. Abrir válvula manual de
cierre de combustible.
Funciones de
interconexión de
seguridad
1. Revisar que la(s)
válvula(s) manual(les) de
cierre de combustible
esté(n) cerrada(s).
4. Abrir regulador(es) a la
posición de purga.
2. Abrir válvula de
seguridad de combustible
hacia el quemador
principal.
4. (a) Presión de aire y
regulador(es) abierto(s) o
(b) Flujo de aire [ver 62.4.1(h) e (i).]
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.
Funciones de
interconexión de
seguridad
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.
5. Purga completa
Tabla 6-6.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden
indicado)
6. Regulador y válvula de
control de combustible en
posición de encendido. Si
Funciones del operario
Funciones de
interconexión de
seguridad
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-48
_____________________________________________________________________________
6-6.4
1. Cerrar suministro de
combustible al quemador
principal.
2. Abrir válvula de
recirculación de
combustible, donde se use.
1. Válvula(s) de seguridad
de cierre de combustible
hacia el quemador
principal cerrada(s).
4.Retirar atomizador de
combustible.
4. Ninguna
5. Realizar una post-purga
del recinto de la caldera.
La duración de la postpurga 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.
5. Ninguna
2. Ninguna.
3. Realizar una post-purga
del recinto de la caldera.
La duración de la postpurga 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 postpurga se puede apagar el
ventilador.
un
siguientes
apagado
de
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.
6.Ninguna
(e) Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
Tabla 6-6.1(d) Ciclo de apagado de seguridad (en
el orden indicado)
1. Ninguna
realizará
las
seguridad:
(a)
3. Ninguna.
Funciones del operario
condiciones
de
2. Ninguna.
3. Donde se use, cerrar el
medio atomizante.
6. Después de la postpurga se puede apagar el
ventilador.
Cualquiera
Funciones de
interconexión de
seguridad
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.
(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
4. Ninguna
proporcione
calentamiento
de
activarán una alarma.
(a) Temperatura baja del aceite.
aceite,
SISTEMAS OPERATIVOS
_____________________________________________________________________________
8501-49
menor que la velocidad del
flujo de aire de purga,
iniciar temporizador de
tiempo límite de
encendido.
(b) Temperatura alta del aceite.
6-7 Sistemas manuales supervisados
para calderas acuo-tubulares con
Tabla 6-7.1(b) Ciclo de encendido (en el orden
indicado)
quemador de gas.
Funciones del operario
6-7.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 67.1(a), 6-7.1(b), 6-7.1(c) y 6-7.1(d)] serán
1. Energizar deflagrador.
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
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.
Funciones de
interconexión de
seguridad
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
sido realizadas será indicado al operario.
Tabla 6-7.1(a) Ciclo de pre-encendido (en el orden
indicado)
Funciones del operario
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.
Funciones de
interconexión de
seguridad
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 62.4.1(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
Tabla 6-7.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden
indicado)
Funciones del operario
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 postpurga 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 postpurga se puede apagar el
ventilador.
Funciones de
interconexión de
seguridad
1. Desahogar a la
atmósfera la tubería de gas
entre las válvulas de
seguridad.
2. Ninguna.
3. Ninguna.
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
1. Ninguna
2. Ninguna.
Funciones de
interconexión de
seguridad
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.
8501-51
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE
_____________________________________________________________________________
6-7.2 Seleccione el combustible que se
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
va a quemar. El sistema de combustible
lograr el encendido del quemador puede
alterno estará puesto en condición de no-
conducir a la acumulación de una cantidad
encendido y las válvulas manuales del
peligrosa de combustible en el horno de la
quemador estarán cerradas.
caldera y esto se debe evitar.
6-7.3 Se debe proveer un deflagrador
6-8 Soplado de hollín.
como se especifica en 4-4.1.1.
6-8.1 El soplado de hollín es necesario
6-7.4
Cualquiera
condiciones
de
realizará
las
un
siguientes
apagado
de
seguridad:
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,
(a) Alta presión del gas.
pueden
ocurrir
explosiones
por
la
formación e ignición de nubes de aire(b) Baja presión del gas.
hollín dentro de la caldera.
(c) Pérdida del suministro del aire de
combustión.
6-8.1.1 Los sopladores de hollín será
operados sólo mientras los quemadores
estén
(d)
Pérdida
de
la
llama
o
falla
al
quemando
a
velocidades
suficientemente altas para evitar que se
establecerla.
apague la llama del quemador.
(e) Pérdida de la energía actuante de los
6-8.1.2 Las calderas equipadas con equipo
sistemas de control.
automático de soplado de hollín tendrán
sus controles interconectados para evitar
(f) Falla de la energía.
su operación cuando el quemador esté
apagado o en los ciclos de pre-encendido o
(g) Bajo nivel de agua determinado por
encendido.
el cierre auxiliar de bajo nivel.
Capítulo 7 – Quemado simultáneo de
(h) Excesiva presión de vapor o de
temperatura del agua
gas y aceite
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-52
_____________________________________________________________________________
7-1 General.
(b) Un sistema de control de combustión
capaz de realizar las siguientes funciones:
Cuando sea necesario o deseable quemar
1.
ambos
combustible,
combustibles,
gas
y
aceite,
Proporcionar
entrada
de
total
cada
combustible
simultáneamente en una caldera de un
individualmente
solo quemador, de manera continua, se
combinación, para el flujo de aire total
usará el siguiente equipo y procedimiento
para obtener una relación aire/combustible
para evitar una condición peligrosa en el
adecuada. Un sistema de control que esté
horno.
diseñado para aceptar una cantidad fija de
combustible
o
de
en
secundario
todos
los
cualquier
sin
medir
combustibles,
y
7.1.1 Los peligros relacionados con el
totalizar
será
quemado de sólo gas y de sólo aceite se
aceptable, siempre y cuando mantenga
incluyen en las Secciones 2-7 y A-2-7.
relaciones aire/combustible adecuadas en
Además, el quemado simultáneo de gas y
todo el rango de operación del quemador.
aceite incrementa la posibilidad de las
siguientes situaciones:
2. Limitar la entrada total de combustible a
la capacidad máxima de la caldera.
(a) Mezcla rica en combustible.
3. Controlar una velocidad mínima de flujo
(b)
Cambio
abrupto
de
la
relación
de aire.
aire/combustible.
4.
Controlar
velocidades
mínimas
de
(c) Sobre combustión de la caldera.
entrada de cada combustible.
7-2 Quemado continuo
5. Proporcionar un retorno estable a la
relación
aire/combustible
adecuada
Para el quemado simultáneo y continuo
después del retiro de cualquiera de los dos
de gas y aceite se proveerá el siguiente
combustibles.
equipo:
(c)
(a)
Un
quemador
con
capacidad
de
quemar aceite o gas individualmente o
ambos combustibles simultáneamente.
Un
sistema
seguridad
características:
con
de
interconexión
las
de
siguientes
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE
_____________________________________________________________________________
8501-53
1. Que llene los requisitos de la Sección
7. Que contenga un detector(es) para
4-7 para cada combustible que se esté
supervisar
quemando.
condiciones:
2. Que haga que, en una acción de
a. Llama del deflagrador.
cualquiera
de
las
siguiente
interconexión de seguridad característica
para sólo uno de los combustible que se
b. Encendido del gas
está quemando, este combustible en
c. Encendido del aceite
particular se apague automáticamente
continuando
la
operación
en
el
d. Encendido combinado de gas y aceite.
combustible no afectado de una manera
estable.
7-3 Ciclos de encendido.
NOTA: El apagado de ambos combustible
7-3.1
es aceptable.
encendido para el combustible que se va a
Los
ciclos
de
pre-encendido
y
quemar inicialmente, estará de acuerdo a
3. Que permita que tanto el primero
la Sección 6-6 para aceite y la Sección 6-7
como el segundo combustible puedan ser
para gas.
introducidos con sus válvulas de control
de flujo en posición de encendido.
7-3.2 Cuando se introduce aceite como
segundo
4.
Que
permita
la
introducción
del
combustible,
el
procedimiento
será el siguiente:
segundo combustible sin necesidad de
una pre-purga de la caldera.
(a)
Disponer
el
sistema
de
aceite
combustible para que satisfaga todas las
5.
Que
después
requiera
de
un
cualquier
reinicio
manual
apagado
interconexiones de seguridad.
por
interconexión de seguridad.
(b) Instalar el atomizador de aceite.
6. Que prohíba en encendido simultáneo
(c) Abrir la válvula de cierre del medio
de ambos combustible.
atomizante.
(d) Colocar la válvula de control de aceite
en posición de encendido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-54
_____________________________________________________________________________
(e) Abrir la válvula de seguridad del
7-4 Procedimiento de apagado normal
aceite y establecer el flujo de aceite a
través del quemador.
7-4.1 El procedimiento de apagado normal
del aceite mientras se continúa quemando
(f) Verificar la estabilidad de la llama y la
gas será el siguiente:
relación aire/combustible adecuada.
(g) Colocar el sistema de control de
(a) Reducir el flujo de aceite a la velocidad
combustión en el modo deseado para
de encendido.
controlar la velocidad de entrada de cada
combustible.
(b)
Cerrar
quemador
7-3.3 Cuando se introduce gas como
el
y
suministro
abrir
la
de
aceite
válvula
al
de
recirculación de aceite, donde se use.
segundo combustible, el procedimiento
será el siguiente
(c) Verificar la estabilidad de la llama y
ajustar la relación aire/combustible en
(a)
Disponer
el
sistema
de
gas
preparación para la purga del atomizador.
combustible para que satisfaga todas las
interconexiones de seguridad.
(d) Purgar los conductos del atomizador de
aceite.
(b) Colocar la válvula de control de gas
en posición de encendido.
(e) Apagar el medio atomizante si es
necesario.
(c) Abrir las válvulas de seguridad, cerrar
la válvula de desfogue establecer el flujo
(f) Retirar el atomizador de aceite del
de gas a través del quemador.
quemador si es necesario.
(d) Verificar la estabilidad de la llama y la
(g) Verificar la estabilidad de la llama y la
relación aire/combustible adecuada.
relación aire/combustible adecuada.
(e) Colocar el sistema de control de
7-4.2 El procedimiento de apagado normal
combustión en el modo deseado para
del gas mientras se continúa quemando
controlar la velocidad de entrada de cada
aceite será el siguiente:
combustible.
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE
_____________________________________________________________________________
8501-55
(a) Reducir el flujo de gas a la velocidad
de encendido.
(b)
Cerrar
quemador.
el
suministro
de
gas
al
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-56
_____________________________________________________________________________
(c) Verificar la estabilidad de la llama y la
(a)
Pérdida del suministro del aire de
relación aire/combustible adecuada.
combustión.
7-4.3 Apagados de seguridad
(b)
Pérdida
de
la
llama
o
falla
al
establecerla.
7-4.3.1
Cualquiera
de
las
siguientes
condiciones de operación realizarán un
(c) Pérdida de la energía actuante del
apagado de seguridad del suministro de
sistema de control.
aceite al quemador (es decir, un disparo
por combustible):
(d) Falla de la energía.
(a) Baja presión de aceite.
(e) Exceso de presión de vapor o de
temperatura del agua.
(b)
Baja
temperatura
de
aceites
calentados.
(f) Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
(c) Pérdida del medio atomizante.
(g) La ocurrencia de cualquiera de los dos
(d) Alta temperatura del aceite calentado.
disparos
por
aceite)cuando
7-4.3.2
Cualquiera
de
las
siguientes
combustible
sólo esté
(gas
o
quemando
un
combustible.
condiciones realizará una apagado de
seguridad
del
suministro
de
quemador
(es
decir,
disparo
un
gas
al
por
combustible).
Capítulo 8 – Quemado simultáneo de
aceite y gas para traslado de
combustible solamente.
(a) Alta presión del gas.
8-1 Traslado sin apagado
(b) Baja presión del gas.
Cuando es necesario deseable trasladarse
7-4.3.3
Cualquiera
de
las
siguientes
de uno a otro combustible sin detener el
condiciones realizará una apagado de
flujo de combustible hacia el quemador, el
seguridad completo de la caldera:
cambio será realizado de tal manera que
se evite la condición de mezcla rica en
combustible. Para evitar una condición
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE
8501-57
_____________________________________________________________________________
peligrosa se usarán el siguiente equipo y
2. Un modo de quemado de aceiten el cual
procedimientos:
no se pueda quemar gas.
8-2 Quemado simultáneo en base
3. Un modo de quemado gas/aceite que
continua.
permita el quemado simultáneo de ambos
combustibles,
siempre
y
cuando
se
Cuando se diseñe un sistema de control
satisfagan todas las interconexiones de
de
seguridad
traslado
de
combustión
para
el
para
ambos
combustibles,
quemado simultáneo de gas y aceite en
incluyendo la posición de encendido para
base continua, se aplicará el Capítulo 7.
válvulas de combustible.
8-3 Quemado de un solo combustible
4.
sin desviación del flujo de aire.
temporizador
Un
dispositivo
de
de
control,
transferencia
y
un
una
alarma para 8-8.1(b)3, para limitar la
Cuando
se
diseñe
un
sistema
para
operación continua de este modo.
quemar un solo combustible a la vez y no
se tenga la capacidad de desviar el flujo
(c)
Un
sistema
de
interconexión
de
de aire, se usarán el siguiente equipo y
seguridad con las siguientes capacidades:
procedimientos.
1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7
8-3.1 Equipo requerido.
para
cada
combustible
que
se
esté
quemando.
(a)
Un
quemar
quemador
los
con
dos
capacidad
de
combustibles
2. Que haga que, en una acción de
simultáneamente durante el período de
interconexión de seguridad característica
traslado.
para sólo uno de los combustible que se
está
(b)
Un
sistema
de
transferencia
de
combustible que incluya lo siguiente:
quemando,
particular
se
continuando
este
apague
la
combustible
en
automáticamente
operación
en
el
combustible no afectado de una manera
1. Un modo de quemado de gas en el
estable.
cual no se pueda quemar aceite.
NOTA: El apagado de ambos combustible
es aceptable.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-58
_____________________________________________________________________________
3. Que permita que tanto el primero
d. Encendido combinado de gas y aceite.
como el segundo combustible puedan ser
introducidos con sus válvulas de control
e.
Válvulas
de
cierre
manual
en
el
de flujo en posición de encendido.
quemador, adelante de las válvulas de
seguridad en cada línea de combustible.
4. Que incluya una interconexión de
seguridad que dispare cualquiera de los
f. Un manómetro en cada línea delante de
dos combustibles en caso de que su
la válvula de cierre manual.
respectiva válvula de control de flujo se
salga
de
una
velocidad
baja
predeterminada durante la transferencia
8-3.2
Procedimiento
requerido
para
cambiar de gas a aceite:
de combustible.
(a) Donde se tenga un deflagrador Case 1
5.
Que
permita
la
introducción
del
o Clase 2, ponerlo en servicio.
segundo combustible sin necesidad de
una purga de la caldera.
(b) Verificar que la válvula manual de
aceite en el quemador esté cerrada.
6.
Que
después
requiera
de
un
cualquier
reinicio
manual
apagado
por
interconexión de seguridad.
(c)
Establecer
el
sistema
de
aceite
combustible para satisfacer las conexiones
de seguridad.
7. Que prohíba en encendido simultáneo
de ambos combustibles.
(d) Instalar el atomizador de aceite.
8. Que contenga un detector(es) para
(e) Abrir la válvula de cierre del medio
supervisar cualquiera de las siguiente
atomizante.
condiciones:
(f)
Colocar
el
sistema
de
control
de
a. Llama del deflagrador.
combustión en posición manual.
b. Encendido del gas
(g) Reducir la velocidad de quemado de
gas a flujo de encendido.
c. Encendido del aceite
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE
8501-59
_____________________________________________________________________________
(h) Colocar la válvula de control de aceite
cantidad adecuada de exceso de aire en
en posición normal de encendido.
todo momento, observando continuamente
la llama del quemador o los indicadores de
(i) Colocar el sistema conmutable de
la
transferencia
oxigeno, si existen. Durante este período,
de
combustible
en
la
relación
flujo
de
de
aire/combustible
aire
se
el
de seguridad del aceite son satisfechas la
velocidad constante con solamente las
válvula de seguridad del aceite se abrirá.
válvulas
La presión del aceite combustible estará
operando.
de
a
de
posición aceite/gas. Si las interconexiones
manuales
mantiene
o
una
combustibles
ahora aguas arriba de la válvula manual
de aceite del quemador.
(l)
Colocar
el
sistema
de
cambio
de
combustibles en la posición aceite.
(j) Observar la presión del gas aguas
abajo de la válvula de cierre manual del
(m) Retornar el sistema de control de
gas y cerrar lentamente la válvula hasta
combustión y la velocidad de encendido
que
del quemador a la operación automática.
la
presión
del
gas
empiece
a
disminuir. En este punto la velocidad de
flujo del gas es controlada por la válvula
8-3.3
Procedimiento
requerido
manual en lugar de la válvula de control
cambiar de aceite a gas:
para
normal.
(a) Donde se tenga un deflagrador Case 1
(k) Cerrar simultánea y lentamente la
o Clase 2, ponerlo en servicio.
válvula manual del gas mientras se abre
la
válvula
manual
de
aceite
para
encender la llama de aceite desde la
(b) Verificar que la válvula manual de gas
en el quemador esté cerrada.
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
(c)
Establecer
el
sistema
de
gas
combustible para satisfacer las conexiones
de seguridad.
los
combustibles combinados hasta que esté
(d) Colocar el sistema de control de
cerrada la válvula manual del gas y la
combustión en posición manual.
válvula de aceite esté totalmente abierta.
Se debe tener cuidado de mantener una
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-60
_____________________________________________________________________________
(e) Reducir la velocidad de quemado de
válvula manual del aceite y la válvula de
aceite a flujo de encendido.
gas esté totalmente abierta. Se debe tener
cuidado
de
mantener
una
cantidad
(f) Colocar la válvula de control de gas en
adecuada de exceso de aire en todo
posición normal de encendido.
momento, observando continuamente la
llama del quemador o los indicadores de la
(g) Colocar el sistema conmutable de
relación de aire/combustible o de oxigeno,
transferencia
si existen. Durante este período, el flujo de
de
combustible
en
la
posición gas/aceite. Si las interconexiones
aire
se
mantiene
de seguridad del gas son satisfechas la
constante
válvula de seguridad del gas se abrirá. La
manuales de combustibles operando.
con
a
una
solamente
velocidad
las
válvulas
presión del aceite combustible estará
ahora aguas arriba de la válvula manual
(j)
de gas del quemador.
combustibles en la posición gas. La válvula
de
(h) Observar la presión del aceite aguas
Colocar
el
seguridad
sistema
del
de
aceite
cambio
estará
de
ahora
cerrada.
abajo de la válvula de cierre manual del
aceite y cerrar lentamente la válvula
(k) Retornar el sistema de control de
hasta que la presión del aceite empiece a
combustión y la velocidad de encendido
disminuir. En este punto la velocidad de
del quemador a la operación automática.
flujo del gas es controlada por la válvula
manual en lugar de la válvula de control
(l) Apagar el medio atomizante, si es
normal.
necesario.
(i) Cerrar simultánea y lentamente la
(m) Retirar el atomizador de aceite del
válvula manual del aceite mientras se
quemador, si se requiere.
abre la válvula manual de gas para
encender la llama de gas desde la llama
8-4 Quemado de un solo combustible
de aceite. Continuar incrementando la
con desviación del flujo de aire.
velocidad de encendido del gas mientras
se recorta la velocidad de encendido del
Cuando se diseñe un sistema para quemar
aceite para mantener una entrada de
un solo combustible a la vez y se hayan
calor
combustibles
provisto la capacidad para poder desviar
combinados hasta que esté cerrada la
automáticamente el flujo de aire en una
constante
de
los
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE
8501-61
_____________________________________________________________________________
cantidad
preestablecida
cuando
se
1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7
queme cualquiera de los combustibles a
para
una velocidad baja predeterminada, se
quemando.
usarán
el
siguiente
equipo
cada
combustible
que
se
esté
y
procedimientos.
2. Que haga que, en una acción de
interconexión de seguridad característica
8-4.1 Equipo requerido
para sólo uno de los combustible que se
está
(a)
Un
quemador
quemar
los
con
dos
capacidad
de
combustibles
quemando,
particular
se
continuando
este
apague
la
combustible
en
automáticamente
operación
en
el
simultáneamente durante el período de
combustible no afectado de una manera
traslado.
estable.
(b)
Un
sistema
de
transferencia
de
combustible que incluya lo siguiente:
1.
NOTA: El apagado de ambos combustible
es aceptable.
Un
3. Que permita que tanto el primero como
modo de quemado de gas en el cual no
el
se pueda quemar aceite (excepto durante
introducidos con sus válvulas de control de
el cambio de combustible).
flujo en posición de encendido.
2. Un modo de quemado de
4.
segundo
Que
combustible
incluya
una
puedan
interconexión
ser
de
aceiten el cual no se pueda quemar gas
seguridad que dispare cualquiera de los
(excepto
dos combustibles en caso de que su
durante
el
cambio
de
combustible).
respectiva válvula de control de flujo se
salga de la velocidad baja predeterminada
3. Un botón pulsador de
contacto momentáneo que permita el
durante la transferencia de combustible,
como se describe en la sección 8-4.
cambio de combustible.
5. Que permita la introducción del segundo
(c)
Un
sistema
seguridad
capacidades:
con
de
interconexión
las
de
siguientes
combustible sin necesidad de una purga de
la caldera.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-62
_____________________________________________________________________________
6.
Que
después
requiera
de
un
reinicio
cualquier
manual
apagado
(b) Instalar el atomizador de aceite.
por
interconexión de seguridad.
(c) Abrir válvula de cierre del medio
atomizante.
7. Que prohíba en encendido simultáneo
de ambos combustibles.
(d) Colocar el sistema de control de
combustión en posición manual.
8. Que contenga un detector(es) para
supervisar cualquiera de las siguiente
(e) Reducir la velocidad de quemado del
condiciones:
gas a flujo de encendido.
a. Llama del deflagrador.
(f) Colocar la válvula de control de aceite
en la posición normal de encendido.
b. Encendido del gas
(g)
Presionar
el
botón
pulsador
de
empezado
el
transferencia de combustible.
c. Encendido del aceite
(h)
Observa
que
haya
d. Encendido combinado de gas y aceite.
quemado de aceite.
9. Que tenga un botón pulsador de
(i) Mover el selector de combustible a la
contacto momentáneo de transferencia
posición de quemado de aceite.
de
combustible
[ver
8-4.1(b)3]
para
desviar simultáneamente el flujo de aire
(j) Soltar el botón pulsador de transferencia
en un valor predeterminado y abrir la(s)
de
válvula(s) de seguridad del combustible
dispara las válvulas de cierre de seguridad
que se está introduciendo.
del gas.
8-4.2 Para cambiar de gas a aceite se
(k) Retornar el sistema de control de
requiere el siguiente procedimiento:
combustión y la velocidad de encendido
combustible,
que
automáticamente
del quemador a operación automática.
(a)
Establecer
combustible
el
para
sistema
de
satisfacer
conexiones de seguridad.
aceite
las
8-4.3 Para cambiar de aceite a gas se
requiere el siguiente procedimiento:
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE
8501-63
_____________________________________________________________________________
(a)
Establecer
combustible
el
sistema
para
de
gas
satisfacer
las
k) Retirar el atomizador de aceite, si es
necesario.
conexiones de seguridad.
Capítulo 9 – Atomizadores de aceite
(b) Colocar el sistema de control de
dobles en un quemador sencillo.
combustión en posición manual.
9-1 General.
(c) Reducir la velocidad de quemado del
aceite a flujo de encendido.
Donde un quemador está equipado con un
atomizador principal y uno auxiliar con el
(d) Colocar la válvula de control de gas
propósito de cambiar atomizadores por
en la posición normal de encendido.
razones de mantenimiento sin afectar
carga
(e)
Presionar
el
botón
pulsador
de
transferencia de combustible.
de
la
caldera,
el
cambio
la
de
atomizador se realizará bajo condiciones
de encendido estable por parte de un
operario entrenado.
(f)
Observa
que
haya
empezado
el
quemado de gas.
PRECAUCIÓN: Se debe tener el cuidado de
evitar la condición de mezcla rica del
(g) Mover el selector de combustible a la
combustible durante le período de cambio.
posición de quemado de gas.
9-2 Procedimientos de cambio.
(h)
Soltar
transferencia
el
botón
de
pulsador
combustible,
de
que
automáticamente dispara las válvulas de
Para el cambio de atomizadores se seguirá
el siguiente procedimiento:
cierre de seguridad del aceite.
(a)
(i) Retornar el sistema de control de
Donde
haya
un
deflagrador
intermitente, ponerlo en servicio.
combustión y la velocidad de encendido
del quemador a operación automática.
(b) Instalar el atomizador auxiliar.
(j) Cerrar la válvula de corte del medio
(c) Abrir lentamente la válvula del medio
atomizante, si es necesario,
atomizante hacia el atomizador auxiliar
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
INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO
_____________________________________________________________________________
8501-65
atomizador
auxiliar
hasta
atomizador
principal
esté
que
el
verificarán
por
fuera
de
periódicas
y
medio
los
de
pruebas
resultados
serán
servicio.
guardados en el libro de registros.
(g) Para reinstalar un atomizador de
10-2.2 Todo defecto que se encuentre será
regreso a servicio y retirar el atomizador
corregido inmediatamente.
auxiliar, repetir el procedimiento descrito
en la Sección 9-2(a) hasta 9-2 (f) ,
10-2.3 Durante la operación inicial se
substituyendo el atomizador principal por
llevarán a cabo inspecciones, ajustes y
el auxiliar.
limpiezas frecuentes.
Capítulo 10 – Inspección y
10-3 Familiaridad con los equipos y
mantenimiento
procedimientos.
10-1 General.
Los individuos que lleven a cabo las
inspecciones
y
pruebas
e4starán
Puesto que la operación efectiva de todos
completamente familiarizados con todos
los dispositivos de seguridad y de control
los procedimientos de operación y las
depende de su capacidad para responder
funciones
rápidamente
de
capacidad de realizar juicios razonados
un
sobre
de
condiciones confiables de operación.
a
activación,
se
sistemático
y
sus
impulsos
llevará
completo
a
cabo
programa
del
cuando
equipo
el
y
equipo
estarán
está
en
en
inspecciones y mantenimiento.
Capítulo 11 – Publicaciones de
10-2 Programa de inspecciones y
referencia
mantenimiento.
11-1 En este estándar se hace referencia a
Se
establecerá
inspecciones
y
un
programa
mantenimiento
de
los siguientes documentos o partes de
para
ellos como requisitos obligatorios y serán
llevarlo a cabo periódicamente.
considerados parte de los requisitos de
este estándar. La edición indicada para
10-2.1
Los
puntos
predeterminados
dispositivos,
donde
de
de
sea
operación
y
cada documento obligatorio al que se hace
todos
los
referencia
el
se
publicación de la NFPA de este estándar.
caso,
es
la
edición
actual
de
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-66
_____________________________________________________________________________
En este estándar también se puede hacer
Este apéndice no es parte de los requisitos
referencia
documentos
de este documento NFPA pero se incluye
obligatorios para propósitos específicos
para propósitos de información solamente.
de información y por lo tanto, también se
A-1-1.2
mencionan en el Apéndice B.
consideraciones de este estándar para las
de
estos
unidades
11-1.1 Publicaciones NFPA.
Aplicar
estrictamente
existentes,
no
las
siempre
es
práctico. Las limitaciones físicas podrían
ocasionar
esfuerzos
o
gastos
National Fire Protection Association, 1
desproporcionados con poco incremento
Batterymarch
en protección. En tales casos, la autoridad
Park,
P.O.
Box
9101,
Quincy, MA 02269-9101.
competente debe aceptar si existe una
protección razonable.
NFPA 31, Estándar para la instalación de
equipo
quemador
de
aceite,
Edición
1997.
En las unidades existente, toda condición
que represente un serio peligro del sistema
de combustión de la caldera, será aliviada
NFPA
54,
Código
nacional
de
gas
combustible, Edición 1996.
por medio de la aplicación de medidas de
seguridad adecuadas. La modificación de
las condiciones que no representan una
NFPA
70,
Código
eléctrico
nacional®,
Edición 1996.
amenaza
significativa,
condiciones
no
están
aún
en
si
tales
estricto
cumplimiento con los requisitos de este
11-1.2 Publicación ASTM
American
Society
for
estándar, no son indispensables.
Testing
and
A-1-2.2 Aunque las emisiones de NOx y
Materials, 100 Barr harbor Drive, West
otras emisiones durante el arranque y la
Conshohocken, PA 19428-2959.
operación a muy baja carga sean bajas,
pueden no cumplir con los crecientemente
ASTM D 396 Especificación estándar para
exigentes límites de emisiones. No se
aceites combustibles, 1996.
recomiendan
las
desviaciones
de
los
requisitos de procedimiento de encendido,
Apéndice A
purga y flujo de aire mínimo, definidos en
este estándar, para cumplir con dichos
límites. No existen datos y experiencia
8501-67
operativa
INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO
_____________________________________________________________________________
suficiente
cambios a este estándar.
para
justificar
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-68
_____________________________________________________________________________
A-2-7 Quemado de gas y aceite –
reducciones de presión de vapor de la
Problemas especiales.
caldera o del flujo de vapor, con un
impulso para entregar más combustible, a
(a) Peligros particulares al quemado de
menos que se encuentren protegidos o
gas. Las características del gas y el
interconectados por seguridad para evitar
quemado
una mezcla rica en combustible, serán
del
gas
que
requieren
consideración especial son las siguientes:
considerados
potencialmente
peligrosos.
Lo mismo se aplica para el quemado
1. El gas es incoloro; por lo tanto, en
manual sin las interconexiones o alarmas
general, una fuga no puede ser detectada
mencionadas anteriormente. (Consultar en
visualmente. Además no se puede confiar
la Sección 4-6 los
en la detección de una fuga de gas por la
dichos peligros).
requisitos para evitar
presencia de olores.
4. Particularmente en lo que respecta a
2. Las condiciones potencialmente
los sistema de gas natural, el gas puede
peligrosas tiene mayor probabilidad de
estar “húmedo” o “seco”. Un gas húmedo
ocurrir
edificaciones,
implica la presencia de destilado, que
particularmente donde la tubería de gas
puede ser característico de una fuente
pasa a través de áreas confinadas. En
particular. En el caso de dicho gas húmedo,
última instancia se debe suministrar una
el
adecuada
calderas
quemadores podría resultar en un apagón
instaladas en espacios abiertos tienden a
de llama y posible re-ignición. La re-
minimizar
ignición podría provocar una explosión en
dentro
de
ventilación.
el
Las
problema
de
áreas
confinadas.
arrastre
de
destilado
hacia
los
el quemador. Por lo tanto, se deben tomar
precauciones especiales con los sistemas
3. La naturaleza del gas
hace
posible
desviaciones
que
graves
aire/combustible
combustible
de suministro de gas húmedo. (Para los
presenten
detalles, consulte la Norma NFPA 54,
se
de
segura
la
relación
sin
ninguna
evidencia apreciable en los quemadores,
hornos
o
chimeneas,
lo
cual
podría
Código nacional de gas combustible.)
5.
Las
características
ampliamente
diferentes del gas proveniente de una o
desencadenar una condición cada vez
múltiples
peor. Por lo tanto, los sistemas de control
cambio significativo en la velocidad de
de combustión que responden a las
fuentes
pueden
provocar
un
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
8501-69
entrada de Btu (kJ) al quemador sin un
del aceite que está fluyendo hacia los
cambio equivalente de flujo de aire.
quemadores se debe mantener dentro de
los límites necesarios para una adecuada
6. Las descargas de las válvulas de
atomización.
alivio o de cualquier otra forma de
desfogue a la atmósfera, pueden hacerse
peligrosas
a
menos
que
se
c. El agua o los sedimentos en los
tomen
tanques de almacenamiento del aceite
precauciones especiales. (Ver A-4-4.1.3 y
combustible o la localización inadecuada
A-6-2.4.8.)
de las tomas de succión del tanque de
almacenamiento
7. El mantenimiento y las reparaciones
de
la
tubería
de
gas
pueden
ser
pueden
ocasionar
interrupciones o pulsaciones peligrosas del
suministro
de
combustible
presentar
un
quemadores.
métodos
y
apagón de llama inmediatamente o un
recargar la línea antes y después de
tiempo después debido al taponamiento de
hacer la reparaciones, respectivamente.
los filtro o de la boquilla del quemador.
para
purgar
puede
los
peligrosas a menos que se usen los
adecuados
Se
hacia
(Ver la Norma NFPA 54, Código nacional
de gas combustible.)
d. Las características ampliamente
diferentes
(b) Peligros particulares al quemado de
aceite.
del aceite combustible bien
proveniente de una o de múltiples fuentes
pueden dar como resultado un cambio
significativo en la velocidad de entrada de
1.
Las
características
del
aceite
Btu
(kJ)
al
quemador
sin
un
cambio
combustible y del quemado del aceite
equivalente en el flujo de aire o sin un
combustible que requieren consideración
cambio adecuado en la temperatura del
especial son las siguientes:
aceite combustible para restablecer la
viscosidad de flujo al valor apropiado.
a. Los aceites combustibles tienen altos
Diferentes
embarques
de
aceite
calores volumétricos de combustión; por
combustible o con características disímiles
lo tanto, aún pequeñas fugas pueden
pueden ocasionar una precipitación de
crear riesgos potenciales de incendio.
sedimentos
que
podrían
conducir
a
peligros como los descritos en A-2-7(b)1.c.
b. Cuando se quema aceite que
requiere precalentamiento, la viscosidad
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-70
_____________________________________________________________________________
e. En instalaciones que esté diseñadas
para
quemar
ambos
combustibles,
h. Los aceites limpios destilados tienen
baja conductividad y generarán en la
calentado y no-calentado, se debe tomar
corriente
en consideración
electricidad
para el
diseño
del
de
combustible
estática
que
cargas
de
pueden
ser
sistema de manejo del quemador el
peligrosas a menos que se limiten las
asegurar
velocidades de flujo. (Ver las Normas NFPA
que
las
interconexiones
de
seguridad estén activas para el aceite
77,
combustible seleccionado. Consideración
electricidad
similar se le debe dar a la tubería de
Práctica
suministro
contra igniciones resultantes de descargas
de
aceite
combustible
al
quemador, así como a la tubería de
Prácticas
recomendada
estática
recomendada
y
en
API-RP
para
la
2003,
protección
estáticas y corrientes parásitas.)
recirculación de aceite combustible hacia
los
tanques
de
almacenamiento,
i. La incompresibilidad del aceite
dependiendo de las configuraciones del
combustible crea transientes muy rápidos
equipo suministrado.
en el flujo de aceite a través de un
quemador en operación en los siguientes
f. Existe el riesgo siempre presente de
casos:
introducir una pistola de aceite en el
conjunto
del
quemado
sin
boquilla,
empaques nuevos o placa de rocío. Esta
(i) Operación rápida de la válvula de
suministro de aceite.
acción puede resultar en una condición
de operación insegura.
(ii) Operación rápida de las válvulas de
cierre del quemador.
g. El bombeo y la atomización
adecuada de los aceites combustible
(iii) Operación rápida de la válvula
dependen del control de la viscosidad.
reguladora de la línea de retorno del aceite
Los cambios de viscosidad con relación a
desde el cabezal del quemador (en los
la temperatura varían para los diferentes
sistemas que usan este tipo de control).
aceites y mezclas de aceites. Se debe
prestar cuidadosa atención al diseño y
2. El término aceite combustible se refiere
operación de los sistemas de control de la
a combustibles líquidos con características
viscosidad para cada combustible cuando
ampliamente diferentes. Un sistema de
la fuente o las propiedades son variables.
combustión de aceite combustible está
diseñado para un rango específico de
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
8501-71
características
del
aceite.
Intentar
llama
atribuibles
a
interrupciones
o
quemar un aceite cuyas características
pulsaciones del suministro de combustible
difieran ampliamente de aquellas para las
o al taponamiento de filtros o de boquillas
cuales fue diseñado el sistema, puede
del quemador, se requiere más cuidado
causar serias dificultades de operación y
con el diseño y la operación de los
riesgos potenciales de seguridad. Por lo
sistemas
tanto, se debe tener cuidado de asegura
alimentados con aceite grado 6 que con
que son aceites
aquellos alimentado por aceites de otros
recibidos en la planta
estén dentro de los rangos específicos del
de
aceite
combustible
grados ASTM.
equipo de manejo y de quemado del
combustible.
4. Todas las característica siguientes
podrían tener relación con el problema del
3. Las características más importantes
de
los
aceites
combustibles
están
quemado adecuado y seguro de los aceites
combustibles:
definidas en la Norma ASTM D 396,
Especificación
combustibles.
relativamente
aceites
que
especiales
estándar
Por
para
lo
simple
a. El aceite combustible es una mezcla
tanto,
es
compleja de hidrocarburos de diferentes
identificar
los
pesos moleculares y puntos de ebullición y
requieren
de
aceites
condiciones
congelamiento.
Cuando
es
el
almacenamiento,
combustible
calentamiento, bombeo, atomización y
temperatura
demás. En general, los de grado 1, 2 y 4
descompone y se vaporiza parcialmente,
tiene viscosidades bajas y menos agua y
creando así nuevos combustibles líquidos,
sedimentos que los de grado 5 0 6; por lo
gaseosos
tanto, requieren menos consideraciones
propiedades.
y
sometido
aceite
a
suficientemente
sólidos
de
una
alta,
se
impredecibles
especiales para asegurar su manejo o
combustión adecuada. Sin embargo, la
mayoría
de
los
sistemas
de
aceite
b. El aceite combustible es introducido al
quemador
en
forma
neblina
se
mezcla
extremadamente
para los de grado 5 y 6 más pesados; por
íntimamente con el aire de combustión
consiguiente,
para
sistemas
incluyen
que
se
que
una
combustible de caldera están diseñador
tales
fina
de
queme
En
las
rápida
y
calderas
de
provisiones para el precalentamiento de
completamente.
estos usualmente viscosos combustibles.
potencia estos se logra rociando gotas a
Adicionalmente, para evitar apagones de
alta presión a través de pequeños orificios
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-72
_____________________________________________________________________________
(estos
es,
atomización
o
presente en la atmósfera vapores o gases
usando vapor o aire para quebrantar
inflamables. Los sitios típicos son las áreas
pequeñas
La
del quemador, las áreas del equipo de
son
manejo de combustibles, las áreas de
características del aceite que indican su
almacenamiento de combustibles, fosos,
facilidad de atomización.
sumideros y puntos bajos donde se puedan
corrientes
viscosidad
y
mecánica)
de
la
aceite.
volatilidad
acumular fugas o vapores de combustible.
c. El punto de inflamación es un
El Artículo 500 de la Norma NFPA 70,
indicador de la volatilidad y, por tanto,
Código eléctrico nacional, proporciona la
del potencial de producción de vapores
clasificación de tales áreas y define los
inflamables. El punto de inflamación es
requisitos de las instalaciones eléctricas en
una
las áreas allí clasificadas.
función
de
la
presión
y
de
la
composición del combustible.
e. Purgar el atomizador del quemador
d.
Algunos
combustibles
antes de retirarlo minimizará la posibilidad
contienen ingredientes que, cuando son
de concentraciones peligrosas de vapores
sobrecalentados,
inflamables en el frente del quemador
descomponer,
podría
aceites
se
formando
solidificar al
ser
podrían
sólidos
o
se
expuestos
a
durante
las
operaciones
de
mantenimiento. Con tales provisiones, el
temperatura ambiente baja. La presencia
frente
de dichos sólidos en el combustible
normalmente más restrictivo que los de
podría causar interrupciones.
Clase I, División 2.
(i) Cuando se almacenen, manejen o
quemen
aceites
quemador
no
se
clasifica
f) La compañía operadora es responsable
que
de la clasificación de las áreas donde se
podrían tener puntos de inflamación por
almacena, maneja o quema combustible y
debajo de los 100º F (38º C) (Líquidos
de revisar la clasificación si las condiciones
Clase I, según se define en la Norma
cambian. Las instalaciones deben estar
NFPA 30, Código de líquidos inflamables y
conforme a las Normas NFPA 30, Código de
combustibles)
ser
líquidos inflamables y combustibles, NFPA
calentados por encima de su punto de
31, Estándar para la instalación de equipo
inflamación,
quemador de
o
se
combustibles
del
que
debe
podrían
tomar
en
aceite, y NFPA 70, Código
consideración las instalaciones eléctricas
eléctrico nacional®. Las instrucciones se
en
pueden obtener de la Norma API-RP 500,
las
áreas
donde
podrían
estar
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
8501-73
Práctica
recomendada
para
la
estequiométrico
y
a
parte
en
través
admisión
clasificación de áreas para instalaciones
independiente
de
puertos
eléctricas en refinerías de petróleo.
especiales del quemado; y una segunda
etapa de admisión de aire dentro dela
(c) Operación con NOx bajos – Problemas
misma carcasa del quemador.
especiales
c. Recirculación del gas de la chimenea
1. Las regulaciones de control de
con parte o todo el aire secundario.
contaminación del aire requieren que las
nuevas instalaciones cumplan con los
límites de emisión de NOx que son
d. Temperatura reducida del aire
secundario.
menores de los que se obtienen en
muchos de los sistemas
de quemado y
e. Combustible por etapas.
diseños de quemadores instalados en la
actualidad,
usando
f. En unidades nuevas, introducción de
procedimientos de operación pasados.
nuevos quemadores y diseños de hornos
Además, las regulaciones sobre la calidad
por parte de los fabricantes del equipo.
del
aire
los
en
cuales
algunas
están
áreas
locales
requieren una reducción de las emisiones
de NOx de las calderas existentes.
3. Generalmente, el efecto de todos estos
métodos
es
producir
menores
temperaturas de llama y llamas más largas
2. Para lograr estas reducciones, se
debe usar uno o más de los métodos
y menos turbulentas que producen menos
NOx.
siguientes:
(d) Peligros de los métodos de quemado
a. Quemado con exceso de aire bajo (es
con NOx bajos.
decir, menos del rango “normal” de 10 a
25 por ciento de exceso de aire).
1.
b. Admisión multi-etapa de aire, que
la
introducción
de
métodos
aire
de
seguridad
particularmente
existentes
del
en
las
inaceptables
en la boquilla de combustible, lo cual
precauciones adecuadas.
ser
menos
del
tener
aire
quemador,
instalaciones
y pueden introducir riesgos
combustión en dos o más etapas, parte
puede
pueden
implicaciones importantes en relación con
la
involucra
Estos
si
no
se
toman
las
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-74
_____________________________________________________________________________
a. Los sistemas de quemado de
en el quemador, se deben tomar las
combustible que están diseñados para
acciones
reducir las emisiones de NOx tienden a
distribución predeterminada del aire
reducir
mezcla de recirculación gases/aire.
los
márgenes
existentes
adecuadas
para
asegurar
la
y la
anteriormente para evitar o reducir la
acumulación de combustible sin quemar
d. Todos los
en el horno durante los trastornos de la
incrementar
combustión o los apagones de la llama.
inestable y combustibles no quemados por
Por lo tanto es importante disparar el
toda la unidad y los ductos. Por lo tanto, se
sistema
deben seguir las recomendaciones de los
de
combustibles
ante
una
pérdida de la llama.
b. Estos métodos pueden estrechar los
de
llamas
posibilidad
de
llama
fabricantes de la caldera, el quemador y
los
límites
la
métodos tienden a
estables
que
se
instrumentos
o
se
deben
realizar
pruebas para verificar los márgenes de
operación.
producen por el sistema del quemador.
Las pruebas que se especifican en 4-4.2.3
se
deben
repetir
en
las
2. Cualquier cambio en las características
unidades
de la llama para reducir las emisiones de
existentes cuando se emplee cualquiera
NOx puede necesitar cambiar el tipo y/o la
de estos métodos.
localización de los detectores de llama en
las unidades existentes.
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
A-3 Aprobaciones.
La
Asociación
contra
nacional
incendios
de
(NFPA)
protección
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
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
8501-75
dichos estándares, dicha autoridad puede
muchas circunstancias, el dueño de la
requerir evidencia de las instalaciones,
propiedad o su agente designado asume el
procedimientos o usos adecuados. La
papel
autoridad
también
instalaciones del gobierno, el oficial al
referirse a las prácticas de listados y
mando o el oficial departamental puede
etiquetado
ser la autoridad competente.
competente
de
una
puede
organización
que
de
autoridad
competente;
en
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 Listado.
Los medios
listado
para identificar
puede
variar
el equipo
para
cada
organización que tenga que ver con la
evaluación
A-3 Autoridad competente.
de
productos;
algunas
organizaciones no reconocen equipo como
La expresión “autoridad competente” se
listado
usa en los documentos de la NFPA de una
etiquetado. La autoridad competente debe
manera
utilizar
amplia
competencias
aprobatorias
puesto
y
que
las
varían,
las
autoridades
igual
que
sus
a
menos
el
que
sistema
esté
empleado
además
por
la
organización que enlista para identificar el
producto listado.
responsabilidades. Donde la seguridad
pública
es
lo
principal,
la
autoridad
A-4-1.8 Ver Figura A-4-1.8.
competente puede ser federal, estatal,
local u otro departamento o ente regional
A-4-2 Para información adicional, consultar
como un jefe de bomberos; un jefe de la
las Normas NFPA 54, Código nacional de
oficina de prevención contra incendios,
gas combustible, y NFPA 58, Estándar para
de
el almacenamiento y manejo de gases
un
departamento
laboral,
de
un
departamento de salud, un oficial de
licuados de petróleo.
construcción, un inspector eléctrico u
otras personas que tengan la autoridad
A-4-2.3
Suministro
estatutaria. Para efectos de seguros, un
quemador principal.
de
gas
al
departamento de inspección de seguros,
una
oficina
evaluadora
u
otro
La
mayoría
del
gas
natural
que
se
representante de la compañía de seguros
suministra a las calderas es típicamente
puede ser la autoridad competente. En
más liviano que el aire y no presenta
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-76
_____________________________________________________________________________
Tabla A-4-2.3 Tamaños de línea de desfogue
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,
Tamaño
de gas
de
Sistema de Cierre
suministro Puerto de desfogue y
tamaño de línea
mínimos
1-1/2”
3/4”
muchas calderas están usando gas o una
2”
1”
mezcla de gases de características más-
2-1/2” a 3”
1-1/4”
pesados-que-el-aire.
3-1/2”
1-1/2”
4” a 5”
2”
5-1/2” a 6”
2-1/2”
6-1/2” a 7-1/2”
3”
8”
3-1/2”
> 8”
15%
del
área
transversal de la línea
de suministro
Estos
gases
más
pesados que el aire, como es el caso de
las mezclas propano/aire, gases refinados
y
demás,
especiales
manipulación
requieren
de
y
consideraciones
almacenamiento,
desfogue
para
evitar
acumulaciones en hondonadas o en áreas
confinadas.
atmósfera que están localizadas entre las
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.)
quemador.
A-4-2.7 Las válvulas de desfogue a la
Para
que
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
trabajen
de la válvula de desfogue deben estar de
adecuadamente, estas válvulas deben
acuerdo con la Tabla A-4-2.3. Cuando se
ser
para
permitan múltiples de tubería, el área de
aliviar el gas a la atmósfera a una
la sección transversal de la tubería del
velocidad igual a la velocidad potencial
múltiple debe ser igual o mayor que la
de
suma de las áreas transversales de los
lo suficientemente
fuga.
En
grandes
ausencia
de
otra
justificación, los tamaños de la tubería
dos
desfogues
de desfogue y los diámetros de puerto
involucrados.
más
grandes
8501-77
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
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
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-70
_____________________________________________________________________________
A-4-4.1 Ver Figura A-4-4.1
Los
sistemas
manuales
recomendados.
Sin
no
están
embargo,
se
A-4-4.1.3 Gases más pesados que el
reconoce que con suministros adecuados
aire y deflagradores a gas.
e
Muchas
aceite
calderas
están
deflagradores
para
quemado
equipadas
para
propano
de
con
u
otros
ininterrumpidos
ciertas
funciones
pueden
llevar
operarios
de
de
acabo
entrenados
aceite
y
aire,
operación
por
así
parte
como
se
de
por
dispositivos de control.
gases licuados de petróleo (LPG). Se
requieren precauciones especiales para
localizar la tubería de desfogue desde la
(a) Controles e interconexiones de
seguridad.
válvula automática de purga de tal forma
que los gases más pesados que el aire
que se desfogan no se acumulen en
1.
Deflagrador
interrumpido
o
intermitente
hondonadas o en áreas confinadas. Una
alternativa al desfogue automático de los
2. Válvulas de seguridad, a saber:
gases más pesados que el aire es
eliminar la válvula de desfogue del
a. Quemado de gas. Dos válvulas
deflagrador que se encuentra entre las
automáticas de seguridad, de cierre por
dos válvula de seguridad del mismo.
resorte, en la línea de gas hacia el
quemador
principal
A-4-9.1 Los sitios donde estén instalados
desfogue
intermedia,
los sistemas de gas natural, propano o
apertura por resorte.
con
válvula
de
automática,
de
aceite combustible, que cumplan con
este
estándar,
normalmente
no
son
b. Quemado de aceite. Dos válvulas
considerados sitios peligrosos para los
automáticas de seguridad, de cierre por
equipos eléctricos, como está definido en
resorte, en la línea de aceite hacia el
la Norma NFPA 70, Código eléctrico
quemador.
nacional.
PRECAUCIÓN: Se debe proporcionar los
A-6-1
Sistemas
manuales
calderas acuo-tubulares.
para
medios adecuados para aliviar el exceso
de presión entre estas dos válvulas o
evitarlo.
APÉNDICE A
_____________________________________________________________________________
8501-71
c.
Deflagrador de gas. Dos válvulas
deflagrador con válvula de desfogue
automáticas de seguridad, de cierre por
intermedia, automática, de apertura por
resorte en la línea de gas hacia el
resorte.
Interconexiones de seguridad (no se muestran)
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
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
4. Los cambios de la velocidad de
3. Válvula(s) de cierre manual en la(s)
encendido se hacen por medio del ajuste
línea(s) adyacente(s) al quemador. Para
simultáneo
el quemado de gas, esta válvula debe
combustible y aire a la relación óptima
comprobarse que está cerrada antes de
de aire/combustible
que
la
chispa
pueda
energizar
de
los
suministros
de
el
deflagrador y las válvulas de seguridad
del deflagrador y del gas principal se
establecida a través de la manipulación
puedan abrir.
de un solo dispositivo de control.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-72
_____________________________________________________________________________
5. Los límites de combustible y aire
para evitar reducir la alimentación al
el fabricante del mismo y verificados por
investigación operativa.
horno por debajo del punto de operación
estable del quemador están dados. Los
puntos mínimo y máximo de operación
6. Las interconexiones de apagado por
seguridad incluyen las siguientes:
estable del quemador son definidos por
Figura A-4-4.1 Sistemas típicos de ignición para el quemador de gas/aceite
a. Presión baja del aceite
que se haya restablecido la relación
b. Presión alta del gas
normal aire/combustible. Si no se puede
c. Presión baja del gas
reducir
d. Pérdida del suministro de aire de
combustión.
el
flujo
de
combustible,
disminuya lentamente el flujo de aire
hasta
que
se
haya
restablecido
la
relación normal aire/combustible.
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
(c) Calidad del combustible. Se debe
conducir
una
saber que los combustibles disponibles
cantidad peligrosa de combustible en el
en la actualidad contienen ingredientes
horno de la caldera y esto se debe evitar.
inesperados. Por lo tanto los sistemas de
a
la
acumulación
de
ingeniería y los diseños de materiales
7. Donde se tiene calentamiento de
aceite, las siguientes condiciones activan
deben tomar en cuenta estas variables
potenciales.
una alarma:
A-10 Inspección y Mantenimiento.
a. Temperatura baja del aceite.
(a)
b. Temperatura alta del aceite.
1. El objetivo de un programa de
precauciones adicionales.
mantenimiento es identificar y corregir
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
inspección,
entrenamiento y seguridad.
A-6-2.4.8 Recomendaciones y
(a)
Mantenimiento,
las
condiciones
seguridad,
la
relacionada
operación
a
la
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
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
recomendaciones del fabricante.
2. Como mínimo,
el programa de
mantenimiento debe incluir lo siguiente:
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-74
_____________________________________________________________________________
a.
Inspecciones
en
servicio
para
identificar las condiciones que requieran
alcance y que cubran todas las áreas de
problema.
acción correctiva o estudio adicional.
f. Repuestos adecuados, disponibles,
b. Una planeación detallada, profunda
que
permita
el
uso
de
que cumplan con las especificaciones del
personal,
fabricante, para proporcionar un servicio
procedimientos y equipo capacitado para
confiable, sin necesidad de reparaciones
una reparación o modificación segura y
provisionales.
eficiente.
3. Se deben establecer y cumplir
c. El uso de una historia completa del
equipo
que
registre
encontradas,
las
el
instalaciones en servicio del equipo.
condiciones
trabajo
de
4.
La
operación,
los
valores
mantenimiento realizado, los cambios
predeterminados y los ajustes se deben
efectuados y la fecha de cada uno.
verificar periódicamente por medio de
pruebas y los resultados deben ser
d. Procedimientos de mantenimiento
documentados.
escritos, entendibles, que incorporen las
instrucciones del fabricante, para definir
5. Los defectos se deben reportar y
las tareas y habilidades requeridas. Toda
corregir y las reparaciones se deben
técnica especial, tal como las pruebas no
documentar.
destructivas
requieran
o
aquellas
herramientas
tareas
que
especiales,
6.
La
configuración
sistema,
los
valores
deben estar claramente definidas. Se
incluyendo
deben cubrir los factores ambientales
predeterminados y el equipo sensor no
especiales, tales como limitaciones de
se debe cambiar sin evaluar y aprobar el
temperaturas,
efecto.
polvos,
atmósferas
la
del
lógica,
contaminadas o deficientes de aire y
requisitos
de
acceso
limitado
o
de
espacios confinados.
7.
e. Inspecciones de mantenimiento a
parado,
entendibles
inspecciones,
ajustes
y
reparaciones deben ser realizadas por
personal
equipo
Las
en
su
entrenado,
usando
herramientas e instrumentos adecuados
para el trabajo. El mantenimiento y las
reparaciones se den realizar de acuerdo
a las recomendaciones del fabricante y a
los estándares y códigos pertinentes.
solo
programa
para
todas
Interconexión
seguridad
de
arranque a bajo fuego.
8. No es buena práctica preestablecer
un
(iii)
las
(iv) Interconexión de seguridad
por
presión alta del vapor.
instalaciones. Por lo tanto, el programa
típico que se presenta a continuación es
(v) Para aceite:
sólo una guía, sujeta a los ajustes
necesarios de acuerdo a la operación de
la
planta
particular
y
al
equipo
(1) Interconexiones de seguridad de la
presión y la temperatura del aceite.
involucrado. (Ver 10-2.1 y 10-2.2.)
(vi) Para gas:
a. Diario
(1) Filtro de gas y sección de
(i) Sistema de detección de falla de la
escurrimiento.
llama.
(2) Interconexiones de seguridad por
(ii) Cortes por bajo nivel de agua y
presión alta y baja del combustible.
alarmadas asociadas.
d. Semestral o anual según se requiera.
b. Semanal
(i) Componentes del deflagrador y del
(i) Operación del deflagrador y del
quemador.
quemador.
(ii) Sistema del suministro de aire de
c. Mensual
(i) Revisión de las interconexiones de
seguridad de ventiladores y flujo de aire.
(ii) Inspección de fugas Válvulas de
cierre de seguridad.
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.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
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_____________________________________________________________________________
(v) Sistema de control de combustión.
condiciones normales de operación y de
bloqueo se deben cubrir en detalle.
(vi)
Calibración
de
instrumentos
indicadores y registradores.
c. Los procedimientos de operación
deben estar directamente relacionados
e. Para quemado de aceite según se
requiera.
al equipo involucrado y ser consistentes
con los requisitos de seguridad y las
recomendaciones del fabricante.
(i) Atomizadores
d. Los procedimientos deben ser
(ii) Filtros.
revisados
(b) Entrenamiento
periódicamente
mantenerlos
actualizados
respecta
cambios
a
en
de
para
lo
equipo
que
y
personal.
1. Entrenamiento del operario
2. Entrenamiento en mantenimiento
a. Se debe establecer un programa
formal de entrenamiento para preparar
a. Se debe establecer un programa
el persona para operar el equipo en
formal
forma segura y efectiva. Este programa
mantenimiento para preparar al personal
puede
de
que realiza las tareas de mantenimiento
videocintas,
para que lo haga de una forma segura y
programadas,
efectiva. Este programa puede consistir
consistir
manuales
de
en
la
operación,
instrucciones
revisión
entrenamiento de prueba y de campo,
en
entre
mantenimiento,
otras.
El
programa
de
la
de
revisión
entrenamiento
de
manuales
en
de
videocintas,
entrenamiento debe ser consistente con
instrucciones
el
entrenamiento de prueba y de campo y
tipo
de
equipo
y
los
peligros
involucrados.
programadas,
entrenamiento de los fabricantes del
equipo, entre otras. El programa de
b. Se deben establecer procedimientos
entrenamiento debe ser específico para
de operación que cubran las condiciones
el equipo involucrado y los peligros
normales
potenciales.
y
de
emergencia.
Los
procedimientos de arranque, apagado,
b. Se deben establecer procedimientos
de
mantenimiento
los
debe minimizar durante la limpieza. No
técnicas
se debe usar aire comprimido para
especiales. De debe incluir todo factor
desalojar acumulaciones de hollín o de
ambiental
polvo;
asuntos
de
para
rutina
y
cubrir
2. La formación de nubes de polvo se
las
potencial,
temperatura,
tal
polvo,
contaminadas
o
como
atmósferas
deficientes
de
se
prefieren
los
sistemas
de
lavado con agua o de limpieza por vacío.
aire,
presión interna y requisitos de limitación
(d) Seguridad
de acceso o de espacios confinados.
1. Precauciones generales de seguridad.
c.
Los
procedimientos
consistentes
con
los
deben
ser
requisitos
de
Durante
las
operaciones
de
mantenimiento, el personal debe usar
seguridad y las recomendaciones del
ropa
protectora,
incluyendo
pero
no
fabricante.
limitándose a casco de seguridad y gafas
de protección.
d.
Los procedimientos deben ser
revisados
periódicamente
mantenerlos
actualizados
respecta
cambios
a
en
de
para
lo
equipo
que
2.
Precauciones
especiales
de
seguridad.
y
personal.
a. Soldadura y corte con antorcha. (Ver
también las Normas NFPA 51, Estándar
(c) Aseo y Limpieza
para el diseño e instalación de sistemas
de
oxigeno-gas
combustible
para
1. El Aseo y la limpieza son esenciales
soldadura, corte y procesos asociados y
para una operación segura y para la
NFPA 51B, Estándar para la prevención
prevención de incendios y explosiones.
de incendios en el uso de procesos de
Por lo tanto se deben tomar las medidas
corte y soldadura.)
necesarias
para
hacer
la
limpieza
periódica de rebordes horizontales o
(i) Para confinar las salpicaduras de
superficies de edificios o equipos para
soldadura o las chispas del corte con
evitar
antorcha,
la
acumulación
depósitos de polvo.
apreciable
de
se
debe
usar
mantas
resistentes al fuego u otros métodos
aprobados.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR
8501-78
_____________________________________________________________________________
(ii) Se debe hacer una cuidadosa
inspección de todas las áreas donde se
d. Donde haya la presencia de polvos o
hayan realizado soldaduras o cortes,
nubes de polvo inflamables, no se deben
incluyendo los pisos superior e inferior,
usar técnicas de moldeo o herramientas
después de que el trabajo se haya
operadas por explosión, Cuando estas
terminado o suspendido y se deben
operaciones se hagan necesarias, todo el
patrullar dichas áreas durante un tiempo
equipo, pisos y paredes deben limpiarse
suficiente para garantizar que no se
y toda acumulación de polvo debe ser
hayan desarrollado focos de incendio.
retirada por un método aprobado. Se
debe hacer una cuidadosa revisión para
b. Donde haya la presencia de polvos o
nubes de polvo inflamables, no se deben
usar
herramientas
eléctricas
garantizar
que
no
se
hayan
dejado
cargas o cartuchos en el área de trabajo.
que
produzcan chispas. Todas las lámparas
3. Espacio confinado.
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
a. Un espacio confinado es cualquier
sitio o lugar de trabajo encerrado en el
cual puede existir cualquiera de las
siguientes situaciones:
donde la humedad pueda representar un
peligro, se deben usar luces y cables de
(i) Las dimensiones son tales que una
extensión bien sea con protección por
persona que mida 6 pies (1.8 m.) no se
falla a tierra o de bajo voltaje (es decir, 6
puede parar en la mitad del espacio o
o 12 voltios), especialmente aprobados.
extender
sus
brazos
en
dirección sin tocar el encierro.
cualquier