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8 Pautas para evitar problemas de golpes de ariete

AMS Steam Technology • 13 de julio de 2020
8 Pautas para evitar problemas de golpes de ariete en instalaciones de vapor

Antes de detallar las pautas para evitar los peligrosos golpes de ariete, hay que entender que estos son formados, principalmente por cuatro condiciones:

1. Choque hidráulico. Es el menos común y ocurre a medida que la bomba arranca y se detiene, causando un choque hidráulico debido a que el flujo se detiene rápidamente y las válvulas de retención restringen el flujo en una dirección.

2. Choque térmico. Cuando se descarga vapor en una tubería donde circula condensado el vapor se colapsa, el agua se acelera en el vacío y el condensado se precipita en la tubería causando así un choque térmico reconocido por un sonido audible de ping. Los cambios de temperatura causan que el agua se expanda o se contraiga, afectando también la presión. 

3. Choque de flujo. Normalmente ocurre por falta de un grupo de purga adecuado delante de una válvula de aislamiento de una línea de distribución de vapor o una válvula de control. Cuando la instalación para, si no disponemos de un buen grupo de purga se puede generar una bolsa de agua. Cuando arrancamos la instalación y abrimos la válvula, la bolsa de agua condensada fluye a través de la tubería y puede ocurrir el golpe de ariete debido a que el condensado cambia de dirección repentinamente posiblemente por la presencia de un codo o válvula en la línea.

4. Choque diferencial. Ocurre por choque de flujo en tuberías donde circulan dos fluidos. Sucede siempre que el vapor y el condensado circulan por la misma línea pero a diferentes velocidades. 
¿Qué problemas conllevan los golpes de ariete?

• Agrieta los cuerpos de la valvulería y accesorios de la instalación

• Ocasiona ruptura y daños irreversibles en las tuberías y accesorios del sistema de vapor.

• Causa fallas en las válvulas de control, retención y alivio.

• Fractura las soldaduras de tubería e incluso estalla los propios sistemas de tubería.

Una vez repasados estos conceptos, ya podemos detallar las 8 pautas para evitar problemas de golpes de ariete en instalaciones de vapor:

1. Disponer de una purga adecuada de los condensados evita los golpes de ariete completamente, para ello se deben tomar las medidas de seguridad necesarias para que el agua condensada se drene antes de que se acumule en una cantidad suficiente como para que el vapor la recoja.

2. Incorporar procedimientos de operación sencillos y documentados que sirvan de pasos a seguir por el personal de la planta durante los arranques y paradas del sistema de vapor. Es clave capacitar al personal técnico responsable de la planta y los operadores en la aplicación de estos procedimientos.

3. Mejorar la calidad del vapor, manteniendo el vapor lo más seco posible en todo momento. Esto puede lograrse instalando acondicionadores de vapor de triple efecto AMS, los cuales garantizan un vapor 100% seco.

4. Evitar velocidades del vapor excesivas, sobre todo después de realizar modificaciones en la instalación. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la fuerza de impacto.

5. Seleccionar y dimensionar los purgadores de vapor según las necesidades de la planta.

6. Corregir cualquier hundimiento en los trazados y calorifugado en mal estado, mojado o dañado que podría causar la acumulación de condensado y exceder la capacidad del purgador de vapor.

7. Instalar válvulas de retención después de los purgadores, ya que de otro modo se permitiría que el condensado se introdujera de nuevo en la línea de vapor o la planta durante las paradas.

8. Dotar de inclinación los trazados de distribución de vapor de forma descendente en la dirección del flujo, con puntos de purga instalados a intervalos regulares y en los puntos bajos.
Por AMS Steam Technology 22 de octubre de 2020
Si alguna vez has sufrido alguno de estos problemas, es muy probable que el efecto Stall haya aparecido en tu instalación: • Ruptura de intercambiadores • Golpe de Ariete • Temperaturas de Calentamiento Desiguales ¿Qué es el efecto Stall? El Stall ocurre cuando la presión diferencial necesaria a través de un purgador de vapor se vuelve negativa, ocasionando que el condensado no sea descargado por el purgador y este se acumule dentro del intercambiador de calor. Los purgadores de vapor no tienen la capacidad para descargar el condensado por si solos, sino que el condensado es descargado mediante la diferencia de presiones entre la presión a la entrada y la presión de salida del purgador. La presión de entrada del purgador , por lo tanto, debe ser superior a la presión de salida para permitir la descarga apropiada del condensado. Existen varios factores que pueden interferir en la presión diferencial de un purgador. Uno de ellos, por ejemplo, es el uso de una válvula de control, que puede originar una reversión en la presión diferencial de operación del purgador. Normalmente, los intercambiadores de calor son diseñados para alcanzar la carga máxima. El área de transferencia de calor de un intercambiador de calor es fija y no se puede cambiar, pero la carga puede fluctuar dependiendo de las condiciones de operación. Por ejemplo, si el flujo de aire en un calentador de aire caliente se reduce, la única manera de mantener la temperatura actual del aire caliente es reduciendo la temperatura (presión) del vapor, que se utiliza como la fuente de calor. Si la apertura de la válvula de control se encuentra más cerrada, la presión dentro del intercambiador de calor sufrirá una caída. Como resultado, caerá la presión a la entrada del purgador y puede que esta sea menor a la presión en la salida, por lo que el condensado no será descargado, si no que se almacenara dentro del equipo. Aun que el condensado que está almacenado puede ser eliminado al restaurar la presión de entrada del purgador, aun se pueden presentar problemas durante el tiempo que le tome recuperarse a la presión de entrada y poder descargar el condensado. Cuando el vapor entra en contacto con el condensado acumulado y se condensa instantáneamente , debido a la diferencia de temperatura, es muy probable que ocurran golpes de ariete. En equipos como intercambiadores tubulares o de placas, el impacto de los golpes de ariete puede causar ruptura de los tubos y placas interiores.
Por AMS Steam Technology 21 de septiembre de 2020
El golpe de ariete en la tubería de recuperación de condensado normalmente es ocasionado debido a la interacción de el condensado de baja temperatura y el vapor de alta temperatura. Generalmente este se forma de la presencia dual del condensado y el vapor flash en la tubería. En la mayoría de instalaciones de vapor, es muy común escuchar un “golpeteo” constante en el depósito de retorno de condensados pero, ¿es normal este ruido? En tanques atmosféricos de recuperación de condensado, es muy común que se forme vapor flash al descargar condensado a alta temperatura, el cual entra en contacto con el condensado de baja temperatura dentro del depósito. Si el salto térmico no es muy elevado las bolsas de vapor que se generan son pequeñas, por lo que el vapor se condensará rápidamente y escucharemos impactos pequeños y cíclicos a gran velocidad conocidos como “golpeteo”. Por lo tanto, es completamente normal escuchar este famoso “golpeteo”. No obstante, existen soluciones para minimizar este ruido como por ejemplo realizar pequeños agujeros en el tubo de descarga de condensado o instalar un silenciador en el extremo del tubo de descarga. Al realizar esto, conseguimos que el vapor forme pequeñas burbujas que se mezclan con el condensado.
Por AMS Steam Technology 6 de septiembre de 2020
¿Por qué instalar una Bomba de Condesado Mecánica en lugar de una Bomba de Condensado Eléctrica (Centrífuga)? La fiabilidad es el objetivo principal para seleccionar una PMP (pressure motive pump) de tipo mecánica en lugar de las bombas de condensado eléctricas. Las bombas eléctricas requieren un sello mecánico para evitar la fuga del líquido ya que el líquido que se bombea actúa como lubricante, por lo que las caras del sello mecánico pueden girar libremente una contra la otra, mientras el líquido permanezca relativamente frío, el sello mecánico puede durar muchos años. Sin embargo, el condensado caliente puede convertirse en vapor entre las caras del sello y provocar una falla. Una bomba centrífuga crea una zona de baja presión en el ojo del impulsor, el condensado caliente puede convertirse en vapor en la zona de baja presión, causando cavitación y erosión del impulsor y carcaza de la bomba como consecuencia.
Por AMS Steam Technology 31 de agosto de 2020
El vapor ha sido una valiosa fuente de energía desde la revolución industrial. Al contrario de lo que la gente cree, el vapor sigue siendo una de las formas más eficientes y convenientes de distribuir energía térmica de alta calidad ; sin embargo, si las instalaciones de vapor no se mantienen adecuadamente, pueden incurrir en gastos energéticos elevados, pueden ser ineficientes y poco seguras. Con los ciclos interminables de desperdicio de vapor, la mayoría de las empresas no se dan cuenta de que las pruebas y el mantenimiento adecuados de los purgadores de vapor pueden reducir sus facturas de combustible en un 10-30%. De forma muy resumida, a medida que el vapor viaja a través de las tuberías y puntos de consumo, pierde energía y se condensa. Es muy importante que este condensado sea eliminado sin fugas de vapor vivo para mantener la planta en plena eficiencia. "Alrededor del 10% de las trampas de vapor fallan cada año debido al desgaste de las piezas mecánicas" Para obtener la máxima eficiencia de la planta, los purgadores de vapor deben revisarse de manera adecuada y regular. Para una planta la cual trabaja las 24 horas del día los 365 días del año, es recomentable realizar una auditoría cada 6 meses. Para las demás indústrias, las cuales paran su actividad en fines de semana o de vez en cuando, es recomendable realizar una auditoría al año. Si quieres reducir tu consumo energético al mismo tiempo que incrementas la eficiencia de tu instalación de vapor, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.
Por AMS Steam Technology 24 de agosto de 2020
A menudo, muchos de nuestros clientes nos comentan que algunas de sus válvulas de seguridad disparan antes de lo esperado. Sin embargo, tras inspeccionar y revisar las válvulas, comprobamos que no están abriendo antes de tiempo, sino existe un concepto erróneo sobre la presión de disparo (tarado) de la válvula.
Por AMS Steam Technology 17 de agosto de 2020
Cliente: Indústria Quimica Objetivo: Reducir el consumo energético y mejorar el rendimiento global de la planta Resultados: Ahorro energético anual de 120.000€, retorno de la inversión en menos de 6 meses
Por AMS Steam Technology 10 de agosto de 2020
Todos sabemos que cualquier fuga de vapor representa un gasto energético pero, ¿sabemos realmente cuanto cuestan las fugas de vapor? Generalmente, existen dos tipos de fugas de vapor: - Fugas en purgadores de vapor - Fugas en equipos y tuberías (orificios) En este artículo explicamos como calcular cuanto cuesta una fuga de vapor, sea del tipo que sea. Empezamos por las fugas en los purgadores de vapor. La fórmula que debemos utilizar para calcular el coste de una fuga de vapor es la siguiente:
Por AMS Steam Technology 3 de agosto de 2020
¿Qué factores se deben tener en cuenta al seleccionar una válvula de control para servicio de vapor industrial?
Por AMS Steam Technology 27 de julio de 2020
¿Cual es la presión adecuada de nuestro sistema de Vapor?
Por AMS Steam Technology 6 de julio de 2020
La respuesta es un rotundo sí!
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