Tratamiento Químico del Agua en Calderas: Prevención de Corrosión, Incrustaciones y Control del Oxígeno

El tratamiento químico del agua en calderas no es un simple paso adicional, es un pilar fundamental para la seguridad y eficiencia de cualquier sistema de vapor industrial. Ignorar esta práctica puede llevar a fallas catastróficas, costosos tiempos de inactividad y una reducción significativa de la vida útil de los equipos. En este artículo, exploraremos las mejores prácticas, los productos químicos más utilizados y las estrategias clave para mantener un sistema de vapor en óptimas condiciones.

1. La Importancia del Tratamiento Químico

Un programa de tratamiento químico del agua bien diseñado permite controlar y mitigar los principales desafíos que enfrentan las calderas:

• La incrustación mineral: Evita la formación de depósitos duros en los tubos, los cuales actúan como aislantes, reduciendo la eficiencia de transferencia de calor y aumentando el consumo de combustible.
• La corrosión interna: Protege las superficies metálicas del sistema contra el ataque químico del oxígeno disuelto y otros agentes corrosivos.
• La calidad del vapor: Asegura que el vapor generado sea de alta pureza, sin arrastres de sólidos o químicos que puedan dañar equipos de proceso.

Todo esto se logra a través de un monitoreo riguroso, el control de las alimentaciones, la dosificación de productos químicos y un seguimiento periódico.

2. Control del Oxígeno Disuelto

El oxígeno disuelto es uno de los mayores enemigos de las calderas. Este gas, que ingresa principalmente con el agua de reposición, reacciona con el metal de los tubos y superficies internas, causando corrosión localizada (pitting).

La estrategia para combatirlo es doble:

• Deareación mecánica: Un deareador elimina la mayor parte del oxígeno disuelto calentando el agua hasta su punto de ebullición.
• Secuestrantes químicos: Productos como el sulfito de sodio, la hidracina y el DEHA se dosifican para eliminar el oxígeno residual que el deareador no pudo remover.

3. Tipos de Secuestrantes de Oxígeno

Cada secuestrante de oxígeno tiene sus propias características y aplicaciones:

• Sulfito de Sodio: Es uno de los más comunes y económicos. Reacciona con el oxígeno para formar sulfato de sodio. Es ideal para sistemas de baja a mediana presión. La dosis debe ser de aproximadamente 10 ppm por cada 1 ppm de oxígeno para garantizar una protección efectiva.
• Hidracina: Usada en sistemas de alta presión. Su principal ventaja es que no aumenta los sólidos disueltos del agua, pero es un producto cancerígeno y requiere precauciones especiales.
• DEHA (Dietilhidroxilamina): Un secuestrante de oxígeno de alto rendimiento que, además de eliminar el oxígeno, ayuda a formar una capa protectora de magnetita en las superficies metálicas. Es ideal para la protección de todo el sistema, ya que sus compuestos volátiles viajan con el vapor, protegiendo incluso las líneas de condensado.

4. Control de Incrustaciones y Corrosión por pH

Mantener un pH controlado (entre 9 y 11) es vital para la formación de una capa protectora de magnetita (Fe₃O₄) en el interior de la caldera. Además, se utilizan programas químicos para tratar los minerales que causan incrustación.

• Programa a base de fosfato: Se dosifican productos de fosfato para precipitar las sales de calcio (Ca²⁺) en forma de hidroxiapatita, un lodo que se elimina fácilmente mediante purgas.

5. Corrosión en Sistemas de Condensado

El dióxido de carbono (CO₂) que se genera en la caldera se disuelve en el condensado, formando ácido carbónico (H₂CO₃), el cual reduce el pH y causa corrosión en las tuberías y equipos. El metal disuelto, principalmente hierro, regresa a la caldera, agravando el problema.

Para combatir este tipo de corrosión, se utilizan aminas neutralizantes:

• Morfolina: Protege las secciones cortas de las líneas de condensado, ya que se mantiene en fase líquida.
• Ciclohexilamina: Protege los tramos largos, pues se mantiene en fase vapor.

La combinación de ambas aminas asegura la protección de todo el sistema de retorno de condensado.

Conclusión

El tratamiento químico del agua en calderas no es opcional, es una necesidad operativa para garantizar la seguridad y la eficiencia a largo plazo. La correcta selección y dosificación de productos químicos, como el sulfito, DEHA, fosfatos y aminas neutralizantes, son la clave para prevenir fallas por corrosión e incrustaciones, asegurar la vida útil de los equipos y mantener la productividad de tu planta.

En Químicos Roma, estamos comprometidos con la excelencia en el tratamiento de agua industrial. Contáctanos para obtener una asesoría especializada y un programa de tratamiento químico diseñado a la medida de tu operación.