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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
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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 02269-9101An 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 aceite-combustible, fue combinado con la norma NFPA 85A y el Estándar combinado se publico como NFPA 85. En 1967, 1972 y 1973 se hicieron revisiones a esta Norma.
En 1982 el Comité sugirió que el documento fuera renumerado a 85A para distinguirlo del resto de normas sobre hogares de calderas que se conoce como la Serie NFPA 85.
Las principales revisiones en 1982 incluyeron cambios en el alcance de la norma de tal forma que se aplicaba a calderas con entrada de combustible de más de 12.500.000 BTU/Hr (3663 kW) más que a las de 10.000 libras de vapor por hora.
En 1987, la Norma NFPA 85A fue revisada completamente. Varios cambios técnicos fueron incorporados y se hicieron otras revisiones de conformidad con el Manual de estilo de la NFPA.
La edición de 1992 fue una revisión parcial e incluyó diferentes cambios. Primero que todo fue la renumeración y retitulación del documento a NFPA 8501, Estándar para la operación de calderas de un solo quemador. Esto fue consistente con una iniciativa del proyecto Caldera NFPA para retirar la letra de la designación y usar títulos de documentos más cortos.
La última edición es una revisión parcial que incluyen cambios para mejorar el estándar. Se incluyen definiciones nuevas o revisadas, nuevo material apéndice
y requisitos revisados para los sistemas de control lógico.
Edición 1997
Comité de correlación técnica en riesgos del sistema de combustión de calderas
Dale E. Dresel, PresidenteMonsanto Co., MO[U]
Merton W. BunkerNat´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 InsurersHenry 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, CAThomas 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, PresidenteIndustrial Risk Insurers, CT [I]
Dale E. Dressel, Vice presidenteMonsanto 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
Estándar para la
Operación de calderas de un solo quemador
Edición 1997
OBSERVACIÓN: Un asterisco (*) después
de un número o letra que designa un
parágrafo, indica que se puede encontrar
material explicatorio sobre ese parágrafo
en el Apéndice A.
En el Capítulo 11 y en el Apéndice
B se puede encontrar información sobre
las publicaciones de referencia.
Prólogo
Los avances tecnológicos en años
recientes y en particular el poder de
persuasión de los equipos basados en
microprocesadores, le dan aún más
importancia al hecho de que sólo
individuos altamente entrenados sean
empleados en la aplicación de estas
instrucciones a los sistemas operativos.
Cada tipo de equipo tiene sus propias
características particulares y modos de
operación. Es vital que el diseñador de
los sistemas de seguridad esté
completamente familiarizado con las
características y puntos débiles del
equipo específico y tenga un
entendimiento completo de estos
estándares y su propósito.
No es posible para estos estándares
abarcar todas las aplicaciones de equipos
específicos ni se deben considerar la
“Biblia” para el diseño de un sistema de
seguridad.
Al aplicar cualquier tipo de equipo a
un sistema de seguridad, el diseñador
debe considerar cuidadosamente todos los
modos posibles de falla y el efecto que
cada uno de ellos podría tener sobre la
integridad del sistema y la seguridad de la
unidad y del personal. En particular,
ninguna falla de un solo punto debe
resultar en una condición insegura o
incontrolable o en una falla oculta de un
sistema basado en microprocesador que
pueda conducir a una situación donde el
operario inconscientemente tome una
acción que podría conducir a una condición
insegura.
Este documento es para usarse en el
diseño, instalación, operación y
mantenimiento de calderas piro-tubulares
y acuo-tubulares de un solo quemador y
los sistemas de manejo y control de
combustión de sus quemadores. El
estándar está organizado de la siguiente
manera:
(a) Introducción y secciones
comunes que se aplican a todos los
INTRODUCCIÓN 8501-7 _____________________________________________________________________________
combustibles quemados que se cubren
en este estándar (Capítulos 1 a 4).
(b) Secciones detalladas que son
específicas para la operación particular
descrita (El Capítulo 5 se aplica al
arranque de una caldera fría. El Capítulo
6 se aplica a los sistemas operativos,
incluyendo los sistemas de reciclado y de
no-reciclado automático para ambas
calderas piro-tubulares y acuo-tubulares
y los sistemas supervisados
manualmente calderas acuo-tubulares de
gas y de aceite. El Capítulo 7 se aplica al
quemado simultáneo de combustibles. El
Capítulo 8 se aplica a la transferencia de
combustible. El Capítulo 9 a los
atomizadores dobles en un quemador
sencillo. El Capítulo10 se aplica a la
inspección y el mantenimiento.)
Al usar este estándar, las secciones
comunes se deben usar conjuntamente
con las secciones que cubren la
operación específica que se describe.
Capítulo 1 – Introducción
1-1 Alcance
1-1.1 Este estándar se aplica a calderas
con un índice de entrada de combustible
de 12.000.000 Btu/hr (3663 kW) o mayor.
Este estándar se aplica sólo a calderas
que usen un solo quemador que quemen
los siguientes combustibles:
(a) Gas natural como se define en el
Capítulo 3.
(b) Otro gas que tenga un valor de Btu y
unas características similares a las del gas
natural.
(c) Aceite combustible (fuel oil) de grado
No. 2, 4, 5 ó 6.
(d) Gas y aceite quemados
simultáneamente por transferencia de
combustible.
(e) Gas y aceite quemados
simultáneamente y continuamente.
1-1.2* Este estándar no es retroactivo.
Este estándar se aplica a instalaciones
nuevas y a modificaciones y extensiones
mayores de equipos existentes para la
preparación y quemado de combustible
que sean contratadas para su uso posterior
a la fecha de este estándar.
1-1.3 Los quemadores, como aquellos de
los calentadores de proceso que se usan
en la manufactura de químicos y petróleo
en los cuales la generación de vapor es
incidental a la operación de un sistema de
proceso, no están cubiertos por este
estándar.
1-1.4 Puesto que este estándar está
basado en el estado actual de la
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
1-2.1 El propósito de este estándar es el
de establecer las normas mínimas para el
diseño, la instalación, la operación y el
mantenimiento de calderas de un solo
quemador, sus sistemas de quemado de
combustible y los sistemas relacionados
para contribuir a la operación segura y,
en particular, a la prevención de
explosiones del quemador.
1-2-2* No se puede proclamar ningún
estándar que garantice la eliminación de
las explosiones en el quemador. La
tecnología en este campo se encuentra
en desarrollo permanente, el cual se ve
reflejado en parte por las revisiones de
este estándar. El usuario de este estándar
debe reconocer la complejidad del
encendido del combustible en cuanto al
tipo de equipo y las características del
combustible. Por lo tanto, se advierte al
diseñador que el estándar no es un
manual de diseño y no elimina la
necesidad de un razonamiento
inteligente y competente. Se pretende
que un diseñador capaz de aplicar
análisis más completos y rigurosos a
problemas especiales o inusuales tendrá
amplia capacidad para desarrollar tales
diseños. En tales casos, el diseñador es
responsable de la validez del enfoque.
1-2.3 Se hace énfasis especial en la
importancia de los procedimientos de
operación y mantenimiento, el equipo de
control de la combustión, las
interconexiones de seguridad, las alarmas,
los disparos y otros controles relacionados
que son esenciales para la operación
segura de la caldera.
1-2.4 El efecto de los sistemas de limpieza
de gas que están localizados aguas debajo
de los pases de post-combustión de gas de
la caldera se sabe que es significativo. Se
requiere la coordinación de los
procedimientos de operación y de los
diseños de las rutas del gas
aire/combustible de la caldera y de los
sistemas de calidad del aire. Dicha
coordinación incluirá los requisitos para
garantizar una ruta de flujo continua desde
la entrad del tiro forzado a través de la
chimenea. Este estándar ofrece sólo los
requisitos generales de estos sistemas
debido a las muchas variaciones de los
diseños.
Capítulo 2 – General
2-1 Explosiones del quemador
2-1.1 La causa básica de las explosiones
del quemador es la ignición de una mezcla
acumulada de combustible dentro del
espacio confinado del hogar o dentro de
GENERAL 8501-9 _____________________________________________________________________________
los pasos, ductos o ventiladores de la
caldera que conducen los gases de
combustión a la chimenea.
2-1.2 Una mezcla de combustible
peligrosa dentro del recinto de la caldera
se compone de la acumulación de una
cantidad excesiva de combustible que se
mezcla con el aire en proporciones que
resultarían en una combustión rápida o
incontrolada cuando se aplica una fuente
de ignición. Una explosión del quemador
puede resultar de la ignición de esta
acumulación si la cantidad de mezcla de
combustible y la proporción aire-
combustible son tales que se crea una
fuerza explosiva dentro del recinto de la
caldera. La magnitud y la intensidad de la
explosión dependerán tanto de la
cantidad relativa de combustibles que se
hayan acumulado como la proporción de
aire que se mezcle con ella en el
momento de la ignición. Las explosiones,
incluyendo los “resoplos” del quemador,
son el resultado de procedimientos
inadecuados por parte del personal de
operación, diseño inadecuado del equipo
o del sistema de control o mal
funcionamiento de los mismos.
2-1.3 Numerosas situaciones pueden
presentarse en relación con la operación
de una caldera que producirán
condiciones explosivas comunes tales
como las siguientes:
(a) Una interrupción del suministro de
combustible o de aire o energía de ignición
a los quemadores que sea suficiente para
producir una pérdida momentánea de la
llama seguida del restablecimiento y la re-
ignición retardada de una acumulación.
(b) Fuga de combustible hacia un
quemador inactivo y la re-ignición de la
acumulación por una chispa u otra fuente
de ignición.
(c) Intentos repetidos sin éxito de apagado
sin la purga adecuada, resultando la
acumulación de una mezcla explosiva.
(d) La acumulación de una mezcla
explosiva de combustible y aire como
resultado de un apagón total del quemador
y la ignición de la acumulación por una
chispa u otra fuente de ignición al tratar de
encender el quemador.
2-1.4 Las condiciones favorables para una
explosión de quemador como se describe
en 2-1.3 son ejemplos típicos y una
revisión de los numerosos reportes de
explosiones de quemadores sugiere que la
ocurrencia de pequeñas explosiones,
resoplos del quemador o conatos han sido
bastante más frecuentes de lo que
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-10 _____________________________________________________________________________usualmente se reconoce. Se considera
que la mejor instrumentación,
interconexiones de seguridad y
dispositivos de protección, las secuencias
de operación adecuada y un mayor
entendimiento del problema por parte
tanto de los diseñadores como de los
operarios pueden reducir en gran medida
los riesgos y las incidencias reales de
explosiones de quemador.
2-1.5 En una caldera, las condiciones
anormales o las fallas de control pueden
producir una mezcla de aire/combustible
que podría resultar en un apagón de la
llama seguida de la re-ignición después
de haber restablecido la condición
aire/combustible. En el recinto de la
caldera u otras partes de la unidad donde
se puedan acumular mezclas de
combustible bajo condiciones anormales
del quemador pueden existir bolsas
inactivas. Estas acumulaciones pueden
encenderse con fuerza explosiva en
presencia de una fuente de ignición.
2-2 Manufactura, diseño e ingeniería
2-2.1 El comprador o su agente
asegurará, hasta donde sea práctico, en
cooperación con el fabricante, que la
unidad no tiene deficiencias en los
aparatos que se requieren para su
operación adecuada, con respecto a las
partes que trabajan a presión, el equipo de
quemado de combustible, el equipo de
medición de aire y de combustible y el
encendido y mantenimiento seguro de una
llama estable.
2-2.2 Todos los sistemas de combustible
estarán provistos de medios para evitar
que sustancias peligrosas interfieran con el
suministro de combustible al quemador.
2-2.3 Se llevará a cabo una evaluación
para determinar la integración óptima de
características manuales y automáticas de
seguridad, considerando as ventajas y
desventajas de cada función de disparo.
NOTA: El número máximo de
características de disparo no
proporciona necesariamente la máxima
seguridad global. Algunas acciones de
disparo ocasionan operaciones
adicionales que aumentan la exposición a
los riesgos.
2-2.4 Este estándar requiere un grado
mínimo de automatización. La tendencia
hacia plantas más complejas o hacia
mayor automatización, requiere medios
adicionales para lo siguiente:
(a) Información sobre eventos operativos
importantes que permitan al operario
hacer una rápida evaluación de la situación
GENERAL 8501-11 _____________________________________________________________________________
operativa. Se suministrarán indicadores
de variables utilizables que permitan al
operario evitar condiciones inseguras.
(b) Mantenimiento en servicio e
inspección de funciones del sistema sin
que afecten la confiabilidad del sistema
de control en general.
(c) Un ambiente conducente a la toma
adecuada de decisiones y acciones.
2-2.5 La tubería y el equipo frontal del
quemador estarán diseñados y
construidos para evitar la formación de
concentraciones peligrosas de gases
combustibles que podrían existir bajo
condiciones normales de operación.
2-3 Instalación
2-3.1 La caldera no se entregará para
operación antes de la instalación y
verificación de las protecciones de
seguridad y el sistema de
instrumentación requeridos.
2-3.2 El constructor responsable del
levantamiento e instalación del equipo
revisará que todos los artefactos
pertinentes estén instalados y
conectados adecuadamente.
3-2.3 El comprador, el ingeniero consultor,
el fabricante del equipo y la compañía
operativa evitarán la operación de la
caldera hasta que dichas protecciones de
seguridad hayan sido probadas que operan
adecuadamente como un sistema. En
algunos casos, podría ser necesario hacer
instalaciones e interconexiones de
seguridad temporales para llenar estos
requisitos. Tales sistemas temporales serán
revisados por el comprador, el ingeniero
consultor, el fabricante del equipo y la
compañía operativa y se llegará a un
acuerdo sobre su aplicabilidad antes del
arranque.
2-3.4 El sistema de bloqueo de seguridad
y los dispositivos de protección se
probarán conjuntamente por la
organización responsable del diseño del
sistema y aquellos que operen y
mantengan tales sistemas y dispositivos
durante la vida normal de operación de la
planta. Estas pruebas y revisiones serán
llevadas a cabo antes de iniciar la
operación.
2-4 Coordinación de diseño,
construcción y operación
2-4.1 Las estadísticas indican que el error
humano puede ser un factor contributivo
en la mayoría de las explosiones de
quemadores. Sin embargo, es importante
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-12 _____________________________________________________________________________considerar si el error es también un
resultado de lo siguiente:
(a) Falta de entendimiento, o de uso, de
los procedimientos, sistemas de
seguridad y equipos adecuados.
(b) Características desfavorables de
operación del equipo o de sus controles.
(c) Falta de coordinación funcional de los
diferentes componentes del sistema de
generación de vapor y sus controles.
2-4.2 Se han presentado explosiones de
quemadores como resultado de un diseño
funcional desfavorable. Frecuentemente,
la investigación ha revelado un error
humano y ha pasado por alto
completamente la serie de causas que
provocaron el error de operación. Por lo
tanto, el diseño, la instalación y los
objetivos funcionales de todo el sistema
de componente y sus controles estarán
integrados. Se deberá tener en cuenta la
ergonomía que existirá durante la vida de
operación del sistema.
2-4.3 En las fases de planeación e
ingeniería de la construcción de la planta,
se coordinará el diseño con el personal
de operación.
2-4.4 La integración adecuada de los
diferentes componentes – constituidos por
la caldera, el quemador, el equipo de
suministro de aire y combustible; los
controles, los bloqueos y los dispositivos
de seguridad; las funciones de operación y
mantenimiento y las comunicaciones y el
entrenamiento - será responsabilidad de la
compañía operativa y será llevada a cabo
en los siguiente pasos:
(a) Suministro del personal de diseño y
operación que posea un alto grado de
competencia en este campo y de quien se
requiere que lleve a cabo estos objetivos.
(b) Análisis comparativo periódico de la
planta con la tecnología en evolución de tal
manera que se puedan hacer mejoras que
hagan la planta más segura y más
confiable.
(c) Conservación de la documentación del
sistema equipo de planta y su
mantenimiento.
2-5 Organización de mantenimiento.
Se proveerá un programa de
mantenimiento del equipo a intervalos que
sean consistentes con el tipo de equipo y
los requisitos de servicio y las
recomendaciones del fabricante (Ver
Capítulo 10.)
GENERAL 8501-13 _____________________________________________________________________________
2-6 Objetivos básicos de operación
2-6.1 Los objetivos básicos de operación
incluirán los siguientes:
(a) Establecer procedimientos de
operación que resulten en el mínimo
número de operaciones manuales.
(b) Estandarizar todos los procedimientos
de operación. El uso de bloqueos es
esencial para minimizar la secuencia de
operaciones inadecuadas y detener
secuencias cuando las condiciones no
sean adecuadas para continuar. Es
particularmente importante establecer e
implementar estrictamente.
DEFINICIONES 8501-13 _____________________________________________________________________________
procedimientos de purga y de arranque.
Los capítulos 5 y 6 describen secuencia
de operación que han demostrado ser
efectivas en la operación de calderas.
2-6.2 Para alcanzar estos objetivos
básicos de operación se proveerán
procedimientos escritos de operación y
listas de verificación detalladas para guía
del operario. Se describirán todas las
funciones manuales y automáticas.
2-7* Encendido de gas y de aceite –
Problemas especiales. La combustión
de combustibles sólidos, líquidos o
gaseosos involucra riesgos comunes.
Cada uno de estos combustibles conlleva
riesgos especiales relacionados con sus
características físicas.
Capítulo 3 – Definiciones
Para el propósito de este estándar, los
términos utilizados tendrán los siguientes
significados:
Aceite combustible (Fuel Oil). Aceites
combustible números 2, 4, 5 y 6 como se
define en la norma ASTM D 396,
Especificación estándar para aceites
combustibles.
Aceite. Ver la definición de Aceite
combustible (Fuel oil).
Alarma. Señal audible o visible que indica
una condición anormal o fuera del
estándar.
Alteración. Cambio o modificación en un
sistema de caldera que tiene como
resultado una desviación de las
especificaciones o criterios originales de
diseño.
Anunciador. Dispositivo que indica una
condición anormal o fuera de
especificación por medio de señales tanto
visuales como audibles.
Apagado
Normal. Suspensión de la operación del
quemador cortando el combustible y la
energía de ignición al quemador.
Por seguridad. Suspensión de la operación
del quemador cortando el combustible y la
energía de ignición al quemador por medio
de una interconexión o interconexiones de
seguridad, lo cual requiere un reinicio
manual.
Aprobado.* Aceptable para la autoridad
competente.
Atomizador mecánico. Dispositivo de un
quemador de aceite que emite
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-14_____________________________________________________________________________combustible líquido en partículas
finamente divididas sin usar un medio
atomizante.
Atomizador. Dispositivo de un quemador
de aceite que emite combustible líquido
en partículas finamente divididas.
Automático(a). Ver sistema de manejo
de quemadores
Autoridad competente.* Organización,
oficina o individuo responsable de la
aprobación de un equipo, instalación o
procedimiento.
Bajo fuego. Velocidad mínima de fuego
que produce una combustión estable.
Caldera. Recipiente cerrado en el cual se
calienta agua, se genera vapor, se
sobrecalienta vapor, o una combinación
de lasa dos operaciones, por medio de la
aplicación de calor proveniente de
combustibles de un quemador
independiente o anexo.
Cambio de aire. Cantidad de aire,
proporcionado a través del quemador,
igual al volumen y los pasos de la
caldera.
Conexión de servicio. Punto en el cual
el combustible, un medio atomizante o la
energía se conecta a la caldera, equipo de
combustión o dispositivos de control.
Deflagrador. Dispositivo que
proporciona energía de ignición segura
para encender inmediatamente el
quemador principal.
Clase 1. Deflagrador que se aplica para
encender la entrada de combustible a
través del quemador y sostener la ignición
bajo cualquier condición de encendido o de
operación del quemador. Su localización y
capacidad son tales que proporcionará
suficiente energía de ignición,
generalmente en más del 10% de entrada
de carga de combustible al quemador, en
su quemador asociado para levantar
cualquier combinación verosímil de
entradas al quemador de combustible y de
aire por encima de la temperatura mínima
de ignición. A los deflagradores Clase 1 se
les permitirá trabajar como deflagradores
Clase 2 o Clase 3.
Clase 2. Deflagrador que se aplica para
encender la entrada de combustible a
través del quemador bajo condiciones
establecidas de encendido. También se usa
para sostener la ignición a baja carga o
bajo ciertas condiciones de operación
adversas. El rango de capacidad de dichos
deflagradores es generalmente del 4 al 10
por ciento de la entrad de combustible al
DEFINICIONES 8501-15 _____________________________________________________________________________
quemador a plena carga. A los
deflagradores Clase 2 se les permitirá
trabajar como deflagradores Clase 3
Clase 3. Deflagrador que se utiliza
particularmente para quemadores a gas y
a aceite para encender la entrada de
combustible a través del quemador bajo
condiciones establecidas de encendido.
La capacidad de dichos deflagradores
generalmente no excede el 4 por ciento
de la entrad de combustible al quemador
a plena carga.
Clase 3 especial (Deflagrador eléctrico
directo). Deflagrador eléctrico de clase 3
especial, de alta energía capaz de
encender directamente el combustible
del quemador principal.
Detector de llama. Dispositivo que
detecta la presencia o ausencia de la
llama y proporciona una señal utilizable.
Disparo por combustible. Apague
automático de un combustible específico
como resultado de una acción de bloqueo
o del operario.
Disyuntor de bajo nivel de agua.
Dispositivo que está dispuesto para
efectuar un apagado de seguridad del
quemador cuando el nivel de agua de la
caldera cae a un nivel bajo
predeterminado.
Disyuntor auxiliar de bajo nivel de agua.
Dispositivo que está dispuesto para
efectuar un apagado de seguridad
[requiere reinicio manual (ver la definición
de apagado de seguridad)] del quemador
cuando el nivel de agua de la caldera cae a
un nivel bajo predeterminado.
Encendido. Establecimiento de la
combustión a quemado del combustible
que entra al quemador.
Enclavamiento. Dispositivo o grupo de
dispositivos que están dispuestos de
manera tal que detecten una condición
límite o fuera de límite o una secuencia
inadecuada de eventos y apaguen el
equipo relacionado para impedir que
continúe la secuencia inadecuada y evitar
una condición peligrosa.
Etiquetado. Equipo o material al cual se
le ha adjuntado una etiqueta, símbolo u
otra marca de identificación de una
organización aceptada por la autoridad
competente y que está relacionada con la
evaluación de productos, que mantiene
inspecciones periódicas de la producción
de los equipos o materiales etiquetados y a
través de cuya etiqueta el fabricante indica
el cumplimientos con los estándares
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-16_____________________________________________________________________________adecuados o el desempeño de una
manera especificada.
Extensión. Adición al sistema de la
caldera, tal como, pero no limitado a, un
control de la calidad del aire.
Gas LP. Material compuesto
principalmente por cualquiera de los
siguientes hidrocarburos o mezclas de
ellos: propano, propileno, n-butano,
isobutano y butilenos.
Gas natural. Combustible gaseoso que
se da naturalmente y que consiste
principalmente de una mezcla de
compuestos orgánicos – normalmente
metano, etano, propano y batano. El
valor en Btu de los gases naturales varía
aproximadamente entre 700 Btu por pie3
y 1500 Btu por pie3 (26.1 MJ/m3 y 55.9
MJ/m3), estando la mayoría en un
promedio de 1000 Btu por pie3 (37.3
MJ/m3).
Gas. Ver definición de Gas LP y Gas
natural.
Hogar. Recinto diseñado para la quema
de combustibles.
Inerciación. Dilución del contenido de
oxigeno de una mezcla aire/combustible
hasta el punto donde la mezcla ya no es
explosiva. La Inerciación se lleva a cabo
por la adición de un gas inerte o de vapor.
Interruptor de exceso de presión del
vapor. Dispositivo actuado por presión que
está dispuesto para efectuar un apagado
de seguridad del quemador cuando la
presión de vapor excede una presión
preestablecida.
Interruptor de exceso de temperatura
del agua. Dispositivo actuado por
temperatura que está dispuesto para
efectuar un apagado de seguridad del
quemador cuando la temperatura del agua
excede una temperatura preestablecida.
Interruptor de presión alta del gas.
Dispositivo actuado por presión que está
dispuesto para efectuar un apagado de
seguridad o evitar el arranque de la
caldera cuando la presión del gas excede
un valor preestablecido.
Interruptor de presión baja del aceite.
Dispositivo actuado por presión que está
dispuesto para efectuar un apagado de
seguridad o evitar el arranque de la
caldera cuando la presión del aceite cae
por debajo de un valor preestablecido.
Interruptor de presión baja del gas.
Dispositivo actuado por presión que está
dispuesto para efectuar un apagado de
DEFINICIONES 8501-17 _____________________________________________________________________________
seguridad o evitar el arranque de la
caldera cuando la presión del gas cae por
debajo de un valor preestablecido.
Interruptor de temperatura alta del
aceite. Dispositivo actuado por
temperatura que inicia una señal cuando
la temperatura del aceite sube por
encima del límite requerido para
mantener el rango de viscosidad
recomendado por el fabricante del
quemador.
Interruptor de temperatura alta del
agua. Dispositivo actuado por presión
que está dispuesto para efectuar un
apagado normal del quemador cuando la
presión del agua excede una presión
preestablecida.
Interruptor de temperatura alta del
vapor. Dispositivo actuado por presión
que está dispuesto para efectuar un
apagado normal del quemador cuando la
presión del vapor excede una presión
preestablecida.
Interruptor de temperatura baja del
aceite. Dispositivo actuado por
temperatura que inicia una señal cuando
la temperatura del aceite sube por
encima del límite requerido para
mantener el rango de viscosidad
recomendado por el fabricante del
quemador.
Listado* (en lista). Equipo, material o
servicios incluidos en una lista publicada
por una organización aceptada por la
autoridad competente y que está
relacionada con la evaluación de
productos o servicios, que mantiene
inspecciones periódicas de la producción
de los equipos o materiales listados o
evaluaciones periódicas de servicios y
cuyas listas establecen que el equipo,
material o servicio cumple o con los
estándares especificados o han sido
probados y encontrados adecuados para
un propósito especifico.
Llama. Evidencia visible u otra evidencia
física del proceso químico de conversión
rápida del combustible y el aire en
producto de combustión.
Manual. Ver Sistema de manejo de
quemadores.
Medio atomizante. Fluido suplementario,
tal como el aire o el vapor, que ayuda a
triturar el aceite en partículas finamente
divididas.
Modular. Variar gradualmente los flujos de
aire y combustible hacia el quemador de
acuerdo con la demanda de carga.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-18_____________________________________________________________________________
Monitorizar. Detectar e indicar una
condición sin iniciar una acción correctiva
automática.
Operario entrenado. Persona que llena
los requisitos de A-10(b)1.
Período de establecimiento. Vea las
definiciones de período de Prueba-de-
ignición.
Período prueba-de-ignición
(Deflagrador). Intervalo de tiempo
durante el encendido en el cual un
circuito de control de seguridad permite
que la(s) válvula(s) de cierre de
seguridad del combustible al deflagrador
se abran antes de que se requiera el
sistema de detección de llama para
supervisar la llama del deflagrador.
Período prueba-de-ignición
(Quemador principal). Intervalo de
tiempo durante el encendido en el cual
un circuito de control de seguridad
permite que la(s) válvula(s) de cierre de
seguridad del combustible al deflagrador
se abran antes de que se requiera el
sistema de detección de llama para
supervisar la lama del quemador principal
solamente.
Post-purga. Pulga realizada después de
apagar el quemador.
Presión de suministro normal de
combustible. Presión en la conexión de
servicio de combustible para la cual está
diseñado el sistema de quemado de
combustible.
Probar. Establecer por medición o ensayo
la existencia de una condición específica
tal como llama, nivel, flujo, presión o
posición.
Punto preestablecido. Valor
predeterminado al cual se ajusta un
instrumento y al cual llevará a cabo su
función proyectada.
Purga del hogar. Ver definición de Purga.
Purga. Flujo del aire a través del hogar,
pasajes de gas de la caldera y tubos y
ductos asociados que retira eficientemente
cualesquiera combustibles gaseosos y los
reemplaza por aire. La purga también se
puede realizar usando un medio inerte.
Quemador. Dispositivo o grupo de
dispositivos para la introducción de
combustible y aire hacia un hogar a las
velocidades, turbulencia y concentración
requeridas para mantener la ignición y la
DEFINICIONES 8501-19 _____________________________________________________________________________
combustión de combustible dentro del
hogar.
Rango de operación. Región entre la
máxima y la mínima entrada de
combustible donde la llama del quemador
se puede mantener estable y continua.
Reciclado. Arranque iniciado por la
presión de vapor o la temperatura del
agua después de un apagado normal.
Recinto de caldera. Linderos físicos
para todas las partes bajo presión de la
caldera y para el proceso de combustión.
Reinicio. Arranque iniciado
manualmente.
Relación Aire/Combustible.
Rica en aire. Relación
aire/combustible, suministrada al
quemador, que proporciona más aire del
requerido para una relación
aire/combustible óptima.
Con exceso de aire. Aire
suministrado para la combustión en
exceso del aire teórico.
NOTA: Esta no es la relación “Rica
en aire” definida anteriormente.
Rica en combustible. Relación de aire a
combustible suministrada a un quemador
que proporciona menos aire del
requerido para una relación aire/
combustible óptima.
Aire teórico (Aire estequiométrico).
Cantidad químicamente correcta de aire
que se requiere para la combustión
completa de una cantidad dada de un
combustible específico.
Relé de disparo (apagado) por
seguridad. Dispositivo electromecánico
usado para disparar simultáneamente todo
el equipo requerido.
Reparación. Proceso que regresa el
sistema de la caldera a sus
especificaciones o criterios de diseño
originales.
Repetibilidad. Habilidad de un dispositivo
para mantener una característica de
configuración constante.
Sección de escurrimiento. Cámara de
amplio volumen, con conexiones
adecuadas de limpieza y drenaje, en la
cual se descarga el gas para atrapar
líquidos y sólidos.
Semiautomático. Los términos
“automático (no-reciclado)” y “supervisado
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-20_____________________________________________________________________________manual” se usan en este estándar para
describir las funciones que son atribuidas
convencionalmente a “semiautomático”.
Sistema de control de caldera. Grupo
de sistemas de control que regula el
proceso dela caldera, incluyendo el
sistema de control de la combustión pero
n o el sistema de manejo del quemador.
Sistema de control de combustión.
Sistema de control que regula las
entradas de aire y de combustible al
quemador para mantener la relación
aire/combustible dentro de los límites que
se requieren para una combustión
continua y una llama estable a través del
rango de operación de la caldera de
acuerdo con la demanda. Este sistema
incluye el control del tiro de del hogar
donde sea pertinente.
Sistema de manejo de quemadores.
Sistema de control dedicado a la
seguridad dela caldera, el apoyo al
operario en el arranque y detención de la
preparación del combustible y el equipo
de combustión y la prevención de la falla
de operación y daños en la preparación
de combustible y el equipo de quemado
de combustible.
Los tipos de sistemas que se usan en este
documento incluyen los siguientes:
Automático (Reciclante). Sistema por
medio del cual se purga un hogar y un
quemador arranca, enciende, se detiene y
recicla automáticamente dentro de un
rango de presión preestablecido.
Automático (No-reciclante). Sistema por
medio del cual se purga un hogar y un
quemador arranca, enciende y se detiene
automáticamente pero no recicla
automáticamente.
Manual. Sistema por medio del cual se
purga un hogar y un quemador arranca,
enciende y se detiene manualmente.
Manual supervisado. Sistema por medio
del cual se purga un hogar y un quemador
arranca, enciende y se detiene
manualmente. Incluye además bloqueos
para asegurar que la operación sigue
adecuadamente los procedimientos
establecidos.
Sistema lógico. Elementos de toma de
decisiones ye interpretación del sistema de
manejo del quemador.
(a) Sistemas Cableados. Dispositivos
individuales y el cableado de interconexión
de seguridad.
(b) Sistema basados en microprocesador.
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
condición que requiere atención e iniciar
automáticamente una acción correctiva.
Temporizador límite del tiempo de
encendido. Dispositivo que se usa para
supervisar los sistemas manuales que
limitan el tiempo permitido entre la
conclusión de la purga y el encendido.
Este tiempo no debe ser mayor de cinco
minutos.
Tiempo futuro del verbo. Tiempo
verbal que se utiliza en este estándar
para indicar una requerimiento
obligatorio. (N. del T.: En algunas
ocasiones, se usa el verbo deber, lo cual
también tiene el carácter de
obligatoriedad).
Tiro de salida. Presión del gas de los
tubos a la salida del último paso de
convección de la caldera.
Unidad. Los espacios confinados del
hogar y de los pasos, ductos y
ventiladores asociados de la caldera que
conducen los gases de combustión hasta
la chimenea.
Válvula de cierre por seguridad
(válvula de disparo por seguridad).
Válvula de cierre rápido que cierra
automática y completamente el
suministro de combustible al quemador(es)
principal(es) o al deflagrador(es) en
respuesta a una señal de apagado normal
o por seguridad.
Capítulo 4 – Requerimientos de equipo
4-1 Suministro de combustible
(aceite)
4-1.1 El combustible será almacenado,
preparado y entregado adecuadamente a
la conexión de servicio de aceite bajo
condiciones anticipadas de operación de
acuerdo con la partes pertinentes de la
Norma NFPA31, Estándar para la
instalación de equipo quemador de aceite.
4-1.2 La operación del quemador no se
intentará hasta que haya asegurado un
suministro satisfactorio de combustible.
4-1.3 El combustible se entregará
continuamente a la cámara de combustión
en una forma atomizada finamente que
pueda ser encendida y consumida
rápidamente.
4-1.4 Todo el equipo que esté asociado
con el bombeo, calentamiento y filtrado de
combustible desde el almacenamiento
hasta la conexión de servicio estará
diseñado, dimensionado e interconectado
adecuadamente de tal forma que
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-23 _____________________________________________________________________________
proporcione una fuente adecuada de
suministro de combustible dentro de un
completo rango de condiciones. Se
instalarán válvulas de alivio después de
la bomba para evitar la sobre presión del
sistema.
4-1.5 El combustible que se está
quemando será entregado al quemador a
la temperatura y presión adecuadas.
NOTA: El aceite calentado
excesivamente puede crear vapores
atrapados que pueden impedir la
operación continua. El aceite frío puede
impedir la atomización satisfactoria.
4-1.6 En los casos donde se debe
calentar el combustible, se tomará el
cuidado de garantizar que los ínter-
bloqueos y los instrumentos reflejen los
valores correctos de la variable que se
está midiendo, particularmente en líneas
de extremo ciego donde el aceite pesado
tiende a solidificarse.
4-1.7 La operación de un sistema de
quemador que tiene la capacidad de
quemar aceites calentados y no
calentados incluirá un procedimiento
para garantizar que se esté
suministrando al quemador el tipo de
aceite adecuado, compatible con el
método seleccionado de operación. Las
precauciones incluirán la ruta proyectada
de recirculación de aceite.
4-1.8* En la línea de aceite hacia el
quemador principal se proporcionarán dos
válvulas de seguridad en serie, cada una
con prueba de cierre.
PRECAUCIÓN: Para impedir o aliviar el
exceso de presión entre estas válvulas se
proporcionarán los medios adecuados.
4-1.9 Los materiales y el diseño del
sistema de tuberías de aceite estarán de
acuerdo con la Norma NFPA 31, Estándar
para la instalación de equipo quemador de
aceite.
4-2* Suministro de combustible (Gas).
4-2.1 El suministro de gas en la conexión
del suministro de gas estará controlado a
la presión a la cual ha sido diseñado el
sistema de quemado de combustible.
4-2.2 La tubería de gas será de tamaño
holgado para mantener la presión
constante deseada para el máximo flujo de
quemador.
4-2.3* En la línea de gas hacia el
quemador principal se proporcionarán dos
válvulas de seguridad en serie, cada una
con prueba de cierre. Entre las dos
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-24_____________________________________________________________________________válvulas se instalará una válvula
automática de desfogue. Donde la
válvula automática de desfogue esté
prohibida por la autoridad competente, se
proporcionarán dos válvulas de seguridad
en serie, cada una con interruptores de
prueba de cierre, supervisadas por un
sistema automático de prueba de
válvulas listado, en la línea de gas hacia
el quemador principal. La prueba de
válvulas se debe llevar a cabo bien sea
después de cada apagado del quemador
o antes de cada encendido del mismo.
4-2.4 Los materiales extraños tales como
residuos de soldadura, partículas,
escamas, polvo y mugre se deben retirar
de la tubería de gas.
4-2.5 En la tubería de gas se
proporcionará una sección de
escurrimiento. (Ver A-4-2.3 y A-4-4.1.)
4-2.6 Los materiales y el diseño del
sistema de tuberías de gas estarán de
acuerdo con la Norma NFPA 54, Código
nacional de gas combustible.
4-2.7* La descarga de los desfogues
atmosféricos y los desfogues hacia la
atmósfera estarán localizados detal
forma que no haya posibilidad de que el
gas descargado sea arrastrado hacia la
toma de aire, el sistema de ventilación o
las ventanas del cuarto de calderas o
edificios adyacentes. La descarga será
extendida lo suficientemente por encima
de la caldera y de las estructuras
adyacentes de tal manera que los gases de
descarga no representen un riesgo de
incendio. No habrá conexiones
transversales entre los sistemas de
desfogue de diferentes calderas.
4-2.8 Para hacer las pruebas de
hermeticidad de las válvulas de seguridad
de cierre del gas del quemador principal se
proporcionarán medios permanentes. Las
pruebas de hermeticidad de las válvulas
principales de seguridad de cierre del gas
serán realizadas al menos anualmente.
4-3 Quemado alterno de combustible.
4-3.1 Selección manual del
combustible. Cuando se va a quemar
aceite y gas alternativamente, se
proporcionará un interruptor de selección
de combustible, de posicionamiento
manual, para permitir la operación de los
inter-bloqueos, válvulas de seguridad de
cierre de combustible y los controles
necesarios para que el combustible sea
quemado.
4-3.2 Selección automática del
combustible. Cuando se va a quemar
aceite y gas alternativamente, el cambio
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-25 _____________________________________________________________________________
automático de un combustible a otro se
llevará a cabo sólo después de un
apagado. De acuerdo con 4-3.1 y el
Capítulo 8 se proporcionarán medios para
el cambio manual del sistema. Para el
quemado simultáneo de gases y aceite
combustible, consulte el Capítulo 7.
4-4 Equipo de quemado de
combustible
4-4.1* Ignición
4-4.1.1 El quemador principal estará
equipado con un deflagrador instalado
permanentemente.
4-4.1.1.1 Donde se use un deflagrador
Clase 1, la llama del quemador principal
será probada por un detector de llama.
Se probará o bien la llama principal o
bien la llama del deflagrador.
4-4.1.1.2 Donde se use un deflagrador
Clase 2, éste no se usará para encender
el combustible principal bajo condiciones
no controladas o anormales. El quemador
será operado bajo condiciones
controladas para limitar la posibilidad de
operación anormal así como para limitar
la carga de combustible al hogar en cano
de que no ocurra la ignición durante el
encendido. Si el deflagrador no es
apagado una vez que la secuencia de la
llama se haya completado
satisfactoriamente, entonces la llama del
quemador principal será probada por un
explorador de llama independientemente
del deflagrador.
4-4.1.1.3 Donde se use un deflagrador
Clase 3, el deflagrador se apagará como
parte del procedimiento de encendido del
quemador cuando el tiempo de prueba-de-
ignición del quemador haya expirado. Esto
es para asegurar que la llama principal es
autónoma,, estable y no dependiente del
apoyo de encendido del deflagrador. El uso
de dichos deflagradores para apoyar el
encendido o ampliar el rango de control
de control del quemador, está prohibido.
La llama principal será probada por un
explorador de llama.
4-4.1.1.4 Donde se use un deflagrador
Clase 3 especial, la llama del quemador
principal será probada por un explorador
de llama.
4-4.1.2 La llama o arco del deflagrador
chocará con la mezcla aire/combustible del
quemador y suministrará la suficiente
energía de ignición para proporcionar la
ignición inmediata de toda la descarga de
combustible desde el quemador principal
en condiciones de encendido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-26_____________________________________________________________________________4-4.1.3* En la línea hacia el deflagrador
de gas se proporcionarán dos válvulas de
cierre de seguridad instaladas en serie.
Entre las dos válvulas para deflagradores
de gas se instalará un a válvula
automática de desfogue. En la línea hacia
el deflagrador de aceite se instalará una
válvula una válvula de cierre de
seguridad. Donde la válvula automática
de desfogue esté prohibida por la
autoridad competente, se proporcionarán
dos válvulas de seguridad en serie, cada
una con interruptores de prueba de
cierre, supervisadas por un sistema
automático de prueba de válvulas listado,
en la línea de gas hacia el quemador
principal. La prueba de válvulas se debe
llevar a cabo bien sea después de cada
apagado del quemador o antes de cada
encendido del mismo. (Ver además A-4-
2.3.)
4-4.1.4 El deflagrador estará diseñado
de tal forma que se pueda retirar, limpiar
y mantener periódicamente.
4-4.2 Quemador principal
4-4.2.1 El quemador principal debe
dirigir el combustible y el aire hacia el
hogar de tal manera que proporcione una
llama estable y una combustión eficiente
en todo su rango de operación.
4-4.2.2 El quemador estará provisto de al
menos un puerto de observación
conveniente de un tamaño tal que permita
la inspección visual del deflagrador y la
llama del quemador principal.
4-4.2.3 Los límites de llama estable para
el quemador se establecerán por medio de
pruebas. Estas pruebas se llevarán a cabo
sin el deflagrador en servicio y abarcará el
rango y el grado de aceite(s) proyectado.
Las pruebas verificará que los estados
transitorios que se generen que en los
sistemas de combustible y aire no
perjudiquen la operación del quemador.
Esos estados transitorios son generados
por las válvulas de control del quemador,
los reguladores, y otros equipos que
operan a más rápido que la velocidad de
respuesta de otros componentes del
sistema.
4-4.2.4 Cada característica de ajuste
manual del quemador estará provista de
medios para asegurarla en su posición
proyectada.
4-4.2.5 El equipo atomizador para
quemadores de aceite estará diseñado de
tal forma que se pueda retirar, limpiar y
mantener periódicamente.
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-27 _____________________________________________________________________________
4-4.2.6 Todo procedimiento para
despejar el atomizador y la tubería dentro
del hogar antes del apagado se realizará
mientras el ventilador esté operando y el
deflagrador esté restablecido o que la
llama principal sea probada
continuamente durante esta operación.
4-4.2.7 El despeje de los conductos de
aceite del atomizador hacia el hogar
inmediatamente del apagado está
prohibido.
4-4.3 Medio atomizante para
quemadores de aceite
4-4.3.1 Donde se va a atomizar con la
ayuda de otro medio, el medio
atomizante será suministrado libre de
contaminantes que puedan ocasionar una
interrupción en el servicio.
4-4.3.2 El medio atomizante será
suministrado a la presión que se requiera
para una operación adecuada.
4-4.3.3 Se deberán tener los medios
para asegurar que el combustible no
pueda entrar a la línea del medio
atomizante durante o después de
operación.
4-4.4 Suministro de aire para la
combustión
4-4.4.1 El equipo de suministro de aire
para la combustión estará en capacidad de
suministrar aire para una relación
aire/combustible óptima dentro de todo el
rango de operación del quemador.
4-4.4.2 Se deberán tener los medios
adecuados para la limpieza periódica del
equipo de suministro de aire para la
combustión
4-4.4.3 Los requisitos de disponibilidad
del aire de combustión serán determinados
a partir de las Normas NFPA 31, Estándar
para la instalación de equipo quemador de
aceite y NFPA 54, Código nacional de gas
combustible.
4-4.4.3.1 Las persianas y parrillas deben
estar fijas en posición abierta o
interconectadas con el equipo de tal
manera que se puedan abrir manual o
automáticamente durante la operación del
equipo. La interconexión de seguridad
debe estar colocada en el miembro
conducido.
4-4.4.3.2 Los ventiladores de aire hacia le
cuarto de calderas para la combustión
estarán interconectados con el quemador
de tal forma que el flujo de aire esté
comprobado durante la operación del
equipo.
4-4.5 Hogar de la caldera
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-28_____________________________________________________________________________
4-4.5.1 El hogar de la caldera debe estar
diseñado para fomentar la estabilidad del
quemador y minimizar las zonas que no
se pueden purgar.
4-4.5.2 Se deberá proporcionar por lo
menos un puerto de observación
adicional a los requerimientos del
parágrafo 4-4.2.2 para permitir la
observación de la llama y del hogar de la
caldera.
4-4.6 Remoción de los productos de la
combustión.
4-4.6.1 El equipo de tiro de salida deberá
tener la capacidad de retirar los
productos de la combustión sin perjudicar
las condiciones de llama estable.
PRECAUCIÓN: Las chimenea altas pueden
crear tiros del horno de la caldera que
perjudiquen la estabilidad de la llama y
pueden necesitar medios especiales de
control de tiro.
4-4.6.2 Cuando dos o más calderas
están conectadas a una chimenea
común, cada conexión estará equipada
de un sistema regulador. Todos los
reguladores de salida de calderas estará
equipados con dispositivos accesibles de
operación y bloqueo. Este equipo será
compatible con el sistema de control de
combustión de la caldera. Se suministrarán
interconexiones de seguridad para evitar
encendidos contra un regulador cerrado.
Se deberán tomar las precauciones para
evitar que se presente una interconexión
de seguridad no operativa cuando se
llegue a desconectar el enlace. Esto de
logrará realizar por uno de los siguientes
medios:
(a) Colocando la interconexión de
seguridad en el miembro conducido.
(b) utilizando un interruptor de presión
para el quemador.
(c) Otro medio apropiado.
Excepción: No se requieren reguladores en
las calderas del tipo en el cual las
operaciones de mantenimiento se realizan
desde afuera de la caldera.
4-5 Sistema de manejo del quemador,
Lógica
El propósito de esta sección es el de
proporcionar una guía para el uso de los
sistema lógicos en el manejo de los
quemadores.
4-5.1 Requisitos generales. Un sistema
lógico proporciona salidas en una
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-29 _____________________________________________________________________________
secuencia particular como respuesta a
entradas externas y una lógica interna. El
sistema lógico para el manejo del
quemador estará diseñado
específicamente para una sola falla en
ese sistema no impedirá un apagado
apropiado.
4-5.2 Requisitos específicos, Como
mínimo, se incluirá lo siguiente en el
diseño para asegurar que un sistema
lógico para el manejo del quemador
cumpla con el objetivo de esto
estándares.
NOTA: Algunos puntos no son aplicables
al tipo específico de sistema lógico; p. ej.,
un relé.
4-5.2.1 Efectos de falla. El diseñador de
sistemas lógicos evaluará los modos de
falla de los componentes cuando
considera la aplicación del diseño del
sistema. Como mínimo se evaluarán y
considerarán los siguientes efectos de
falla:
(a) Interrupciones, excursiones,
depresiones, recuperaciones, transientes
y pérdidas parciales de potencia.
(b) Degradación y pérdidas de memoria.
(c) Degradación y pérdidas de
transferencia de información.
(d) Entradas y salidas “falla-en” y falla-de”.
(e) Señales ilegibles oo que no se estén
leyendo.
(f) Errores de dirección
(g) Fallas de procesador
(h) Falla de bobina de relé
(i) Falla de contacto de relé (falla-en o falla-
de).
(j) Falla de temporizador
4-5.2.2 Diseño.
(a) Se debe incluir un diagnóstico en el
diseño para monitorizar la funcionalidad de
la lógica del procesador.
(b) La falla del sistema lógico no impedirá
la adecuada intervención del operario.
(c) La lógica estará protegida de cambios
no autorizados.
(d) La lógica no será cambiada cuando el
equipo asociado esté en operación.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-30_____________________________________________________________________________(e) El tiempo de respuesta del sistema
(es decir, la efectividad) será lo
suficientemente corto para evitar efectos
negativos en la aplicación.
(f) La inmunidad de ruido será la
adecuada para evitar la operación falsa.
(g) La falla de un solo componente dentro
del sistema lógico no impedirá un disparo
de seguridad obligatorio.
(h) El operario estará provisto de un (os)
interruptor(es) manual(es) dedicado(s)
que actuará(n) directa e
independientemente el relé de disparo de
seguridad. Al menos un interruptor
identificado estará localizado
remotamente de la caldera desde donde
pueda ser alcanzado en caso de
emergencia.
4-5.2.3 Requisitos de independencia
4-5.2.3.1 El sistema lógico que lleva a
cabo las funciones de seguridad del
quemador no estará combinado con
ningún otro sistema lógico o de control.
Excepción: Se permite combinar los
sistemas de control de caldera con el
sistema de manejo del quemador sólo
donde la relación aire/combustible esté
controlada externamente desde el
sistema de control de la caldera (p. ej.,
una relación aire combustible conectada a
un sistema de tipo posicionamiento
mecánico).
4-5.2.3.2 Las funciones de seguridad del
manejo del quemador incluirá, pero sin
limitarse a, interconexiones de seguridad y
tiempos de purga adecuados, apagados de
seguridad obligatorios, tiempo de prueba
de ignición y monitorización de llama.
4-5.2.3.3 El sistema lógico estará limitado
a una caldera solamente. Estará permitido
combinar los sistemas de control de más
de una caldera donde estén separadas del
sistema de manejo de quemador.
4-5.2.3.4 El sistema de manejo de
quemador y de control de caldera estará
provisto de lógica independiente, sistemas
de entrada/salida independientes y
suministro de energía interna
independientes y estará funcional y
físicamente separado de otros sistemas
lógicos (es decir, otro sistema de caldera).
4-5.2.3.5 El mismo tipo de equipo será
permitido para ser usado en los sistemas
de manejo de quemador y de control de
caldera como se usa para otros sistemas
lógicos.
REQUERIMIENTOS DE EQUIPO 8501-31 _____________________________________________________________________________
4-5.2.3.6 Las comunicaciones por
autopista de datos entre los sistema de
manejo de quemador y control de caldera
y otros sistemas estarán permitidos. Las
señales que inicien apagados de
seguridad obligatorios estarán cableados
físicamente. Donde se usen
comunicaciones remotas I/O entre un
procesador de sistema lógico y sus
dispositivos de entrada/salida, los modos
de falla serán evaluados y tratados.
4-5.2.3.7 No se permitirán secuencias o
dispositivos lógicos para permitir cierres
momentáneos y por consiguiente, la
reapertura inadvertida de las válvulas de
combustible principal o de deflagrador.
4-6 Sistemas de control de
combustión.
4-6.1 El sistema de control de
combustión mantendrá las mezclas
aire/combustible a las proporciones
preestablecidas en todo el rango de
operación del quemador y durante los
cambios de velocidad de encendido.
4-6.2 El sistema proporcionará límites en
aire y combustible para evitar la
reducción de la entrad del horno por
debajo del punto de operación estable del
quemador. Los puntos mínimo y máximo
de operación estable del quemador serán
definidos por el fabricante del quemador y
verificados por pruebas operacionales.
4-7 Sistema de interconexión de
seguridad
4-7.1 El sistema estará equipado para
determinar el estado de operación de cada
interconexión de seguridad sin desarmar
ninguno de los dispositivos de
interconexión de seguridad.
4-7.2 Toda interconexión de seguridad
estará provista de un método para
establecer la configuración
predeterminada. El valor de configuración
predeterminada será repetible dentro de
los límites preestablecidos.
4-7.3 Los dispositivos de interconexión de
seguridad estarán diseñados para las
condiciones ambientales previstas, tales
como temperatura, humedad, vibración y
agente corrosivos.
4-7.4 A las interconexiones de seguridad
en los cortes por bajo nivel de agua se les
permitirá ser desviadas para propósitos de
purga solamente. Esta desviación será de
un tipo tal que sea sostenida
transitoriamente durante la purga.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-32_____________________________________________________________________________4-7.5 Las interconexiones de seguridad
no serán desviadas manualmente en
ningún momento durante la operación
normal.
Excepción: Ver 4-7.4 y Capítulo 5
4-7.6 Todo circuito AC de control de
seguridad será de dos cables, un lado
conectado a tierra, preferiblemente sin
exceder los 120 voltios nominales y
estará protegido con un fusible o
interruptor de circuito adecuado en el
lado caliente solamente.
4-7.7 Los circuitos DC de control de
seguridad estarán dispuestos como se
indica en 4-7.6 donde la conexión a tierra
sea posible. Cuando la conexión a tierra
no es posible, y el voltaje de circuito
exceda los 50 voltios, el circuito tendrá
contactos conmutables en un lado de la
línea y estará provisto de interruptores de
circuito por falla a tierra.
4-8 Sistema de apagado de
seguridad de la llama
4-8.1 El tiempo de respuesta desde la
falla de la llama hasta la desactivación de
las válvulas de
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-33 _____________________________________________________________________________
cierre de seguridad no debe ser más de
cuatro segundos.
4-8.2 El tiempo de respuesta desde la
desactivación de las válvulas de cierre de
seguridad hasta el cierre total no debe
ser más de un segundo.
4-9 Equipo eléctrico.
4-9.1* Todo equipo y cableado eléctrico
estará de acuerdo a la Norma NFPA 70,
Código eléctrico nacional®.
4-9.2 Los combustibles y las aplicaciones
especiales podría requerir componentes
para localizaciones peligrosas y serán
revisados durante el diseño del sistema.
Capítulo 5 – Arranque en frío de una
caldera
5-1 General
5-1.1 El arranque de una caldera en frío
será realizado de acuerdo a las
recomendaciones del fabricante. En
ningún caso, una caldera que haya sido
retirada de servicio para mantenimiento,
reparación o por un apagado prolongado,
será puesta en marcha en condición fría
sin la presencia de un operario
entrenado.
5-1.2 Se deberán seguir los
procedimientos pertinentes de arranque
para la caldera en cuestión. La velocidad
de encendido estará limitada de acuerdo
con las instrucciones del fabricante de la
caldera.
5-2 Calderas operadas a gas.
Para poner en marcha una caldera operada
a gas se seguirán los procedimientos del
Capítulo 6.
5-3 Calderas operadas a aceite.
Cuando no haya vapor disponible para el
calentamiento del aceite combustible,
como medio atomizante o para impulsar
equipo auxiliar, se usará uno de los
métodos de puesta en marcha descrito en
5-3.1, 5-3.2 5-3.3.
5-3.1 Aire atomizador auxiliar de aceite.
5-3.1.1 Equipo requerido
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
(b) Calentador auxiliar de aceite aprobado
para flujo de combustible de arranque con
una capacidad no menor de la requerida
para encendido mínimo con llama estable.
(c) Suministro de aire comprimido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-34_____________________________________________________________________________
(d) Válvulas cheque en las líneas de
vapor y de aire hacia el atomizador.
5-3.1.2 Instalación requerida.
(a) Suministro de aire atomizante (Ver A-
4-1.8)
5-3.1.3 Procedimiento de arranque
(a) Circular y calentar el aceite usando el
sistema auxiliar de calentamiento y
circulación, para satisfacer todas las
interconexiones de seguridad, donde
estas existan.
(b) Seguir el procedimiento normal de
arranque, como se describe en el
Capítulo 6, usando aire como medio
atomizante.
(c) Ajustar el control de combustión a la
velocidad de encendido indicada.
(d) Cuando la presión de vapor suba a un
punto donde sea adecuado para el
calentamiento y atomización del aceite,
apagar de acuerdo al procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
(e) Cerrar el suministro de aire de
atomización y abrir el suministro de
vapor de atomización, asegurándose de
que haya vapor seco.
(f) Cambiar del calentador auxiliar de
aceite al calentador de vapor.
(g) Seguir el procedimiento normal de
arranque.
5-3.2 Atomización mecánica auxiliar
de aceite pesado.
5-3.2.1 Equipo requerido
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
(b) Calentador auxiliar de aceite aprobado
para flujo de combustible de arranque con
una capacidad no menor de la requerida
para encendido mínimo con llama estable.
(c) Atomizador mecánico
(d) Medios para desviar las interconexiones
de seguridad del medio atomizante (El
hecho de que estas sean desviadas se hará
evidente para el operario por medio de
dispositivos de advertencia.)
5-3.2.2 Procedimiento de arranque
(a) Circular y calentar el aceite usando el
sistema auxiliar de calentamiento y
circulación, para satisfacer todas las
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-35 _____________________________________________________________________________
interconexiones de seguridad, donde
estas existan.
(b) Desviar las interconexiones de
seguridad del medio atomizante [Ver 5-
3.2.1(d)]
(c) Introducir el atomizador mecánico
(d) Seguir el procedimiento normal de
arranque, como se describe en el
Capítulo 6.
(e) Ajustar el control de combustión a la
velocidad de encendido indicada.
(f) Cuando la presión de vapor suba a un
punto donde sea adecuado para el
calentamiento y atomización del aceite,
apagar de acuerdo al procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
(g) Retirar el atomizador mecánico.
(h) Introducir el atomizador de vapor.
(i) Hacer operables las interconexiones de
seguridad del medio atomizante.
(j) Cambiar del calentador auxiliar de
aceite al calentador de vapor.
(k) Seguir el procedimiento normal de
arranque.
5-3.3 Atomización mecánica auxiliar
de aceite liviano (no calentado).
(a) Ventilador de tiro forzado (FD)
(b) Atomizador mecánico.
(c) Válvulas cheque en las líneas de aceite
pesado y liviano
(d) Medios para desviar las interconexiones
de seguridad del medio atomizante (El
hecho de que estas sean desviadas se hará
evidente para el operario por medio de
dispositivos de advertencia.)
5-3.3.2 Instalación requerida
(a) Suministro de aceite liviano.
5-3.3.3 Procedimiento de arranque
(a) Cerrar el paso de aceite pesado al
sistema.
(b) Introducir el atomizador mecánico
(c) Desviar las interconexiones de
seguridad del medio atomizante.
(d) Abrir el suministro de aceite liviano al
sistema.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-36_____________________________________________________________________________(e) Seguir el procedimiento normal de
arranque, como se describe en el
Capítulo 6.
(f) Ajustar el control de combustión a la
velocidad de encendido indicada.
(g) Cuando la presión de vapor suba a un
punto donde sea adecuado para el
calentamiento y atomización del aceite,
apagar de acuerdo al procedimiento
normal como se describe en el capítulo 6.
(h) Cerrar el suministro de aceite liviano
al sistema.
(i) Retirar el atomizador mecánico.
(j) Introducir el atomizador de vapor.
(k) Hacer operables las interconexiones
de seguridad del medio atomizante
retirando las desviaciones.
(l) Abrir el suministro de aceite pesado al
sistema.
(m) Seguir el procedimiento normal de
arranque.
Capítulo 6 – Sistemas operativos
6-1* General
El Capítulo 6 y las Figuras A-4-1.8, A-4-2.3
y A-4-4.1 ilustran disposiciones típicas de
sistemas operativos automáticos
reciclantes, automáticos no-reciclantes y
manuales supervisados que cumplen el
propósito de este estándar. Los sistemas
manuales, aunque no se recomienda, se
discuten en A-6-1. Se permiten diferentes
disposiciones si ellas proporcionan una
protección equivalente y cumplen con el
propósito de este estándar.
6-2 Sistema automático reciclante
para calderas acuotubulares.
6-2.1 Una unidad automática reciclante no
se arrancará desde una condición fría a
menos que esté presente un operario
entrenado. En esta sección se asume que
la unidad está caliente y que se han
alcanzado las condiciones operativas de
presión de vapor y de nivel de agua.
6-2.2 Se asume además que el
combustible que se va a quemar ha sido
seleccionado manualmente. El sistema
alterno de combustible será colocado en
condición de no encendido y la(s)
válvula(s) del quemador manual estará(n)
cerrada(s).
6-2.3 Se debe proveer un deflagrador
como se especifica en 4-4.1.1.
ARRANQUE EN FRIO DE UNA CALDERA 8501-37 _____________________________________________________________________________
6-2.4 Una unidad automática reciclante
reciclará a una presión preestablecida y
realizará cuatro funciones principales, a
saber:
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-38_____________________________________________________________________________(a) Ciclo de pre-encendido.
(b) Ciclo de encendido
(c) Modulación, donde la haya
(d) Ciclo de apagado.
6-2.4.1 Ciclo de pre-encendido.
El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo
siguiente en el orden indicado:
(a) Comprobar que las válvulas de
seguridad de cierre combustible
principales estén cerradas
(b) Comprobar que no haya llama en el
quemador.
(c) Iniciar el ventilador.
(d) Hacer la interconexión de seguridad
del ventilador.
(e) Donde se use un medio atomizante, si
aún no está listo, admitirlo al quemador
principal.
(f) Donde se use un medio atomizante,
hacer la interconexión de seguridad del
medio atomizante.
g) Hacer la interconexión de seguridad
apropiada de combustible.
NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g)
de la secuencia es opcional.
(h) Comprobar el flujo de aire de purga
cumpliendo una de los dos puntos
siguientes:
1. Las interconexiones de seguridad de
presión de aire y “regulador abierto” para
todos los reguladores de la ruta de flujo.
2. La interconexión de seguridad de flujo
de aire.
El aire de flujo de la purga alcanzará no
menos del 70 por ciento del aire requerido
a la capacidad máxima continua de la
unidad.
(i) La purga será suficiente para al menos
ocho cambios de aire. El flujo de aire
durante el tiempo de abrir el regulador y
regresarlo a la posición de encendido se
puede incluir en el cálculo del tiempo para
los ocho cambios de aire.
(j) Ajustar los controles a la posición de
encendido.
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-39 _____________________________________________________________________________
(k) Comprobar que los reguladores y la
válvula de control de combustible estén
en posición de encendido.
6-2.4.2 Ciclo de encendido,
deflagrador interrumpido.
El ciclo de encendido para un quemador
con un deflagrador interrumpido deberá
lograr lo siguiente en el orden indicado:
(a) Energizar el deflagrador.
(b) Comprobar que haya llama en el
deflagrador dentro de un lapso de 10
segundos. Para el deflagrador eléctrico
directo no se requiere hacer la prueba de
su funcionamiento.
1. Si se comprueba, admitir combustible
al quemador principal. Para un quemador
de aceite diferente al del tipo flujo de
retorno, cerrar simultáneamente el flujo
de recirculación de aceite.
2. Si no se comprueba, realizar un
apagado de seguridad.
(c) Después de un máximo de 10
segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 o
15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
apagar el deflagrador. Para deflagradores
de gas, desahogar a la atmósfera la
tubería de gas entre las válvulas de
seguridad del deflagrador.
(d) Comprobar la llama principal.
1. Si se comprueba, pasar a control
modulador, donde lo haya.
2. Si no se comprueba, realizar un apagado
de seguridad.
6-2.4.3 Ciclo de encendido,
deflagrador intermitente.
El ciclo de encendido para un quemador
con deflagrador intermitente realizará lo
siguiente en el orden indicado:
(a) Energizar el deflagrador.
(b) Comprobar que haya llama en el
deflagrador dentro de un lapso de 10
segundos.
1. Si se comprueba, admitir combustible al
quemador principal. Para un quemador de
aceite diferente al del tipo flujo de retorno,
cerrar simultáneamente el flujo de
recirculación de aceite.
2. Si no se comprueba, realizar un apagado
de seguridad.
(c) Después de un máximo de 10 segundos
para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó 15
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-40_____________________________________________________________________________segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
comprobar la llama principal
1. Si se comprueba, pasar a control
modulador, donde lo haya.
2. Si no se comprueba, realizar un
apagado de seguridad.
6-2.4.4 Modulación.
Donde exista, la modulación será
realizada por un sistema de control de
combustión.
6-2.4.5 Ciclo de apagado normal.
El ciclo de pagado normal realizará lo
siguiente en el orden indicado:
(a) Cerrar el suministro de combustible al
quemador principal.
(b) Interrumpir la chispa y cerrar el
suministro de combustible al deflagrador,
si está en operación.
(c) Para aceite:
1. Donde se use, abrir la válvula de
recirculación.
2. Cortar el medio atomizante, si se
desea.
(d) Donde se use gas, desahogar a la
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
(e) Realizar una post-purga del recinto del
horno de la caldera. La duración de la post-
purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
(f) Apagar el ventilador, si se desea.
6-2.4.6 Para calderas automáticas
reciclantes, la presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
del agua (no determinado por el corte
auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán
un apagado normal, y se dejará reciclar el
quemador cuando la presión del vapor, la
temperatura del agua o el nivel del agua
hayan llegado a su rango de operación
preestablecido.
6-2.4.7 Ciclo de apagado de
seguridad.
El ciclo de apagado de seguridad realizará
lo siguiente en el orden indicado y activará
una alarma:+
(a) Cerrar el suministro de combustible al
quemador principal.
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-41 _____________________________________________________________________________
(b) Cerrar el suministro de combustible e
Interrumpir la chispa del deflagrador, si
está en operación.
(c) Para aceite:
1. Donde se use, abrir la válvula de
recirculación.
2. Cortar el medio atomizante, si se
desea.
(d) Donde se use gas, desahogar a la
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
(e) Donde se use un sistema de gas
inerte, será energizado simultáneamente
con 6-2.4.7(a).
(f) Realizar una post-purga del recinto del
horno de la caldera. La duración de la
post-purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
(g) Después de la post-purga, apagar el
ventilador, si se desea.
(h) Se requiere un reestablecimiento
manual.
6-2.4.8* Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará un apagado de
seguridad y al quemador no se le permitirá
reciclar hasta que un operario entrenado
determine la causa del apagado y tome la
acción correctiva necesaria para asegurar
que prevalezca una condición de operación
segura antes de restablecer el sistema:
(a) Para aceite:
1. Presión baja de combustible.
2. Temperatura baja de aceites calentados.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
4. Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
5. Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
6. Falla de la energía
7. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
8. Pérdida del medio atomizante, donde se
use, interconectado por flujo o por dos
interruptores de presión (Uno localizado en
la conexión de servicio y el otro en el
quemador, cualquiera de los dos iniciará
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-42_____________________________________________________________________________un apagado de seguridad por baja
presión).
9. Excesiva presión de vapor o
temperatura de agua.
10. Alta temperatura del aceite
calentado.
(b) Para gas:
1. Presión alta del gas.
2. Presión baja del gas.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
4. Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
5. Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
6. Falla de la energía
7. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
8. Excesiva presión de vapor o
temperatura de agua.
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una cantidad
peligrosa de combustible en el horno de la
caldera y esto se debe evitar.
6-3 Sistemas automáticos no-
reciclantes para calderas acuo-
tubulares.
6-3.1 Se aplicarán lo previsto en los
Parágrafos 6-2.1, 6-2.2, 6-2.3 y 6-2.4.
Excepción: 6-2.4.6 no se aplica
6-3.2 Cuando la presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
del agua realicen un apagado normal, no
se permite reciclar al quemador. Un
operario entrenado reiniciará el sistema.
6-4 Sistemas automáticos reciclantes
para calderas piro-tubulares.
6-4.1 En esta sección se asume que el
equipo está de acuerdo con el Capítulo 4,
que la caldera ha sido puesta en servicio
de acuerdo al Capítulo 5 y que se ha
establecido el nivel de agua de operación.
6-4.2 Una unidad automática reciclante
reciclará a una presión o temperatura
preestablecida y realizará cuatro funciones
principales, a saber:
(a) Ciclo de pre-encendido.
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-43 _____________________________________________________________________________
(b) Ciclo de encendido
(c) Modulación, donde la haya
(d) Ciclo de apagado.
6-4.2.1 Ciclo de pre-encendido
El ciclo de pre-encendido deberá lograr lo
siguiente en el orden indicado:
(a) Comprobar que las válvulas de
seguridad de cierre combustible
principales estén cerradas
(b) Comprobar que no haya llama en el
quemador.
(c) Iniciar el ventilador.
(d) Hacer la interconexión de seguridad
del ventilador.
(e) Donde se use un medio atomizante, si
aún no está listo, admitirlo al quemador
principal.
(f) Donde se use un medio atomizante,
hacer la interconexión de seguridad del
medio atomizante.
g) Hacer la interconexión de seguridad
apropiada de combustible.
NOTA: El orden de los puntos (e), (f) y (g)
de la secuencia es opcional.
(h) Comprobar el flujo de aire de purga
cumpliendo una de los dos puntos
siguientes:
1. Las interconexiones de seguridad de
presión de aire y “regulador abierto” para
todos los reguladores de la ruta de flujo.
2. La interconexión de seguridad de flujo
de aire.
(i) La purga del horno y de los pasos de la
caldera será suficiente para al menos
cuatro cambios de aire. Durante la purga,
el regulador de aire debe ser llevado a su
posición completamente abierta. El flujo de
aire durante el tiempo de abrir el regulador
y regresarlo a la posición de encendido se
puede incluir en el cálculo del tiempo para
los cuatro cambios de aire.
(j) Comprobar que el sistema de control
esté en la posición de encendido.
6-4.2.2 Ciclo de encendido.
El ciclo de encendido realizará lo siguiente
en el orden indicado:
(a) Energizar el deflagrador interrumpido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-44_____________________________________________________________________________(b) Comprobar que haya llama en el
deflagrador dentro de un lapso de 10
segundos. Para el deflagrador eléctrico
directo no se requiere hacer la prueba de
su funcionamiento.
1. Si se comprueba, admitir combustible
al quemador principal.
2. Si no se comprueba, realizar un
apagado de seguridad.
(c) Después de un máximo de 10
segundos para gas y aceites Nº 2 y Nº 4 ó
15 segundos para aceites Nº 5 y Nº 6,
apagar deflagrador. Para deflagradores
de gas, desahogar a la atmósfera la
tubería de gas entre las válvulas de
seguridad del deflagrador.
(d) comprobar la llama principal.
1. Si se comprueba, pasar a control
modulador, donde lo haya.
2. Si no se comprueba, realizar un
apagado de seguridad.
6-4.2.3 Modulación.
Donde exista, la modulación será
realizada por un sistema de control de
combustión.
6-4.2.4 La presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
del agua (no determinado por el corte
auxiliar de bajo nivel de agua) realizarán
un apagado normal, y se dejará reciclar el
quemador cuando la presión del vapor, la
temperatura del agua o el nivel del agua
hayan llegado a su rango de operación
preestablecido.
6-4.2.5 Ciclo de apagado normal.
El ciclo de pagado normal realizará lo
siguiente en el orden indicado:
(a) Cerrar el suministro de combustible al
quemador principal.
(b) Para aceite:
1. Donde se use, abrir la válvula de
recirculación.
2. Cortar el medio atomizante, si se desea.
(c) Donde se use gas, desahogar a la
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
(d) Realizar una post-purga del recinto de
la caldera. La duración de la post-purga no
debe ser de menos de 15 segundos a una
velocidad de flujo de aire que no exceda
aquella a la cual fue apagada la unidad.
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-45 _____________________________________________________________________________
(e) Después de la post-purga, apagar el
ventilador, si se desea.
6-4.2.6 Ciclo de apagado de
seguridad.
El ciclo de apagado de seguridad
realizará lo siguiente en el orden indicado
y activará una alarma:+
(a) Cerrar el suministro de combustible al
quemador principal.
(b) Cerrar el suministro de combustible e
Interrumpir la chispa del deflagrador, si
está en operación.
(c) Para aceite:
1. Donde se use, abrir la válvula de
recirculación.
2. Donde se use, cortar el medio
atomizante, si se desea.
(d) Donde se use gas, desahogar a la
atmósfera la tubería de gas entre las
válvulas de seguridad.
(e) Donde se use un sistema de gas
inerte, será energizado simultáneamente
con 6-2.4.7(a).
(f) Realizar una post-purga del recinto del
horno de la caldera. La duración de la post-
purga no debe ser de menos de 15
segundos a una velocidad de flujo de aire
que no exceda aquella a la cual fue
apagada la unidad.
(g) Después de la post-purga, apagar el
ventilador, si se desea.
(h) Se requiere un reestablecimiento
manual.
6-4.2.7 Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará un apagado de
seguridad y al quemador no se le permitirá
reciclar hasta que un operario entrenado
determine la causa del apagado y tome la
acción correctiva necesaria para asegurar
que prevalezca una condición de operación
segura antes de restablecer el sistema:
(a) Para aceite:
1. Presión baja de combustible.
2. Temperatura baja de aceites calentados.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
4. Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-46_____________________________________________________________________________5. Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
6. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
7. Pérdida del medio atomizante, donde
se use.
8. Excesiva presión de vapor o de
temperatura del agua
9. Falla de la energía.
10. Alta temperatura del aceite
calentado.
(b) Para gas:
1. Presión alta del gas.
2. Presión baja del gas.
3. Pérdida del suministro del aire de
combustión.
4. Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
5. Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
6. Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
7. Excesiva presión de vapor o de
temperatura del agua
8. Falla de la energía.
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una cantidad
peligrosa de combustible en el horno de la
caldera y esto se debe evitar.
6-5 Sistemas automáticos no-
reciclantes para calderas piro-
tubulares
6-5.1 Se aplicarán lo previsto en los
Parágrafos 6-4.1 y 6-4.2.
Excepción: 6-4.2.4 no se aplica
6-5.2 Cuando la presión alta del vapor, la
temperatura alta del agua o el nivel bajo
del agua realicen un apagado normal, no
se permite reciclar al quemador. Un
operario entrenado reiniciará el sistema.
6-6 Sistemas manuales supervisados
para calderas acuo-tubulares con
quemador de aceite.
6-6.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 6-
6.1(a), 6-6.1(b), 6-6.1(c) y 6-6.1(d)] serán
dados por el operario cuando ponga en
marcha una unidad manual supervisada y
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-47 _____________________________________________________________________________
las interconexiones de seguridad
indicadas serán realizadas en cada paso.
Se asume que ya se han establecido las
condiciones de presión y temperatura del
aceite, medio atomizante, energía del
sistema de control, energía de
alimentación y nivel de agua. El hecho de
que las interconexiones de seguridad han
sido realizadas será indicado al operario.
6-6.2 Seleccione el combustible que se
va a quemar. El sistema de combustible
alterno estará puesto en condición de no-
encendido y las válvulas manuales del
quemador estarán cerradas.
6-6.3 Se debe proveer un deflagrador
como se especifica en 4-4.1.1.
Tabla 6-6.1(a) Ciclo de pre-encendido (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Revisar que la(s) válvula(s) manual(les) de cierre de combustible esté(n) cerrada(s).
2. Arrancar el ventilador.
3. Donde se use, abrir la válvula del medio atomizante.
4. Abrir regulador(es) a la posición de purga.
5. Iniciar temporizador de purga.
6. Colocar el regulador y la válvula de control de
1. Válvula(s) manuales de cierre de combustible cerrada(s).
2. Ventilador prendido.
3. Suministro de medio atomizante disponible.
4. (a) Presión de aire y regulador(es) abierto(s) o (b) Flujo de aire [ver 6-2.4.1(h) e (i).]
5. Purga completa
6. Regulador y válvula de control de combustible en posición de encendido. Si
combustible en posición de encendido.
7. Ninguna
el flujo de aire de encendido es menor que la velocidad del flujo de aire de purga, iniciar temporizador de tiempo límite de encendido.
7. Chispa y deflagrador y válvulas de seguridad principales listas para operar.
Tabla 6-6.1(b) Ciclo de encendido (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Energizar deflagrador.
2. Abrir válvula de seguridad de combustible hacia el quemador principal.
3. Cerrar válvula de recirculación, donde se use.
4. Abrir válvula manual de cierre de combustible.
5. Llevar la unidad a la presión de operación presente a una velocidad aceptable, manteniendo una óptima relación aire/combustible.
6. Al alcanzar el rango de presión predeterminado, cambiar a control automático de combustión.
1. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. (Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento.)
2. Ninguna.
3. Ninguna.
4. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos para aceite Nº 2 y 4 o de 15 segundos para aceites Nº 5 y 6. Cerrar válvula(s) de seguridad del deflagrador. Para deflagrador de gas, desahogar tubería de gas entre válvulas de seguridad.
5.Ninguna
6. Ninguna.
Tabla 6-6.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden indicado)
Funciones del operario Funciones de interconexión de
seguridad
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-48_____________________________________________________________________________
1. Cerrar suministro de combustible al quemador principal.
2. Abrir válvula de recirculación de combustible, donde se use.
3. Donde se use, cerrar el medio atomizante.
4.Retirar atomizador de combustible.
5. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post-purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada.
6. Después de la post-purga se puede apagar el ventilador.
1. Válvula(s) de seguridad de cierre de combustible hacia el quemador principal cerrada(s).
2. Ninguna.
3. Ninguna.
4. Ninguna
5. Ninguna
6.Ninguna
Tabla 6-6.1(d) Ciclo de apagado de seguridad (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Ninguna
2. Ninguna.
3. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post-purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada.
4. Después de ka post-purga se puede apagar el ventilador.
1. Cerrar suministro de combustible hacia el quemador principal; Cerrar suministro de combustible e interrumpir chispa al deflagrador si está en operación.
2. Con deflagrador de gas, desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvula de seguridad.
3. Ninguna.
4. Ninguna
6-6.4 Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará un apagado de
seguridad:
(a) Baja presión del suministro de
combustible en la conexión de servicio.
(b) Pérdida del suministro del aire de
combustión.
(c) Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
(e) Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
(f) Falla de la energía.
(g) Pérdida del medio atomizante.
(h) Excesiva presión de vapor o de
temperatura del agua.
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una cantidad
peligrosa de combustible en el horno de la
caldera y esto se debe evitar.
6-6.5 Las siguientes situaciones, donde se
proporcione calentamiento de aceite,
activarán una alarma.
(a) Temperatura baja del aceite.
SISTEMAS OPERATIVOS 8501-49 _____________________________________________________________________________
(b) Temperatura alta del aceite.
6-7 Sistemas manuales supervisados
para calderas acuo-tubulares con
quemador de gas.
6-7.1 Los siguientes pasos [ver Tablas 6-
7.1(a), 6-7.1(b), 6-7.1(c) y 6-7.1(d)] serán
dados por el operario cuando ponga en
marcha una unidad manual supervisada y
las interconexiones de seguridad
indicadas serán realizadas en cada paso.
Se asume que ya se han establecido las
condiciones de presión y temperatura del
aceite, medio atomizante, energía del
sistema de control, energía de
alimentación y nivel de agua. El hecho de
que las interconexiones de seguridad han
sido realizadas será indicado al operario.
Tabla 6-7.1(a) Ciclo de pre-encendido (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Revisar que las válvulas de cierre deL gas estén cerradas.
2. Arrancar el ventilador.
3. Abrir regulador(es) a la posición de purga.
4. Iniciar temporizador de purga.
5. Colocar regulador y la válvula de control de gas en posición de encendido.
1. Válvulas de cierre de gas cerradas. 2. Ventilador prendido.
3. (a) Presión de aire y regulador(es) abierto(s) o (b) Flujo de aire [ver 6-2.4.1(h) e (i).]
4. Purga completa
6. Regulador y válvula de control de gas en posición de encendido. Si el flujo de aire de encendido es
menor que la velocidad del flujo de aire de purga, iniciar temporizador de tiempo límite de encendido.
Tabla 6-7.1(b) Ciclo de encendido (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Energizar deflagrador.
2. Abrir válvula de seguridad de combustible hacia el quemador principal.
3. Llevar la unidad a la presión de operación presente a una velocidad aceptable, manteniendo una óptima relación aire/combustible.
4. Al alcanzar el rango de presión predeterminado, cambiar a control automático de combustión.
1. Comprobar que haya llama en el deflagrador dentro de un lapso de 10 segundos. (Para el deflagrador eléctrico directo no se requiere hacer la prueba de su funcionamiento.)
2. Comprobar que haya llama dentro de un lapso de 10 segundos.
3. Ninguna.
4. Ninguna
Tabla 6-7.1(c) Ciclo de apagado normal (en el orden indicado)
Funciones del operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Cerrar suministro de gas al quemador principal y al deflagrador, si está en operación, e interrumpir la chispa.
2. Realizar una post-purga del recinto de la caldera. La duración de la post-purga no debe ser menor de 15 segundos a una velocidad de flujo de aire que no exceda aquella a la cual la unidad fue apagada.
3. Después de ka post-purga se puede apagar el ventilador.
1. Desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad.
2. Ninguna.
3. Ninguna.
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 operarioFunciones de
interconexión de seguridad
1. Ninguna
2. Ninguna.
1. Cerrar suministro de gas hacia el quemador principal; Cerrar suministro de combustible e interrumpir chispa al deflagrador si está en operación. Donde se use, energizar simultáneamente el sistema inerte.
2. Desahogar a la atmósfera la tubería de gas entre las válvulas de seguridad.
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-51 _____________________________________________________________________________
6-7.2 Seleccione el combustible que se
va a quemar. El sistema de combustible
alterno estará puesto en condición de no-
encendido y las válvulas manuales del
quemador estarán cerradas.
6-7.3 Se debe proveer un deflagrador
como se especifica en 4-4.1.1.
6-7.4 Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará un apagado de
seguridad:
(a) Alta presión del gas.
(b) Baja presión del gas.
(c) Pérdida del suministro del aire de
combustión.
(d) Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
(e) Pérdida de la energía actuante de los
sistemas de control.
(f) Falla de la energía.
(g) Bajo nivel de agua determinado por
el cierre auxiliar de bajo nivel.
(h) Excesiva presión de vapor o de
temperatura del agua
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una cantidad
peligrosa de combustible en el horno de la
caldera y esto se debe evitar.
6-8 Soplado de hollín.
6-8.1 El soplado de hollín es necesario
para mantener alta la eficiencia térmica en
las calderas con quemador de aceite. Sin
embargo, si esta operación no se realiza
con una óptima relación aire/combustible,
pueden ocurrir explosiones por la
formación e ignición de nubes de aire-
hollín dentro de la caldera.
6-8.1.1 Los sopladores de hollín será
operados sólo mientras los quemadores
estén quemando a velocidades
suficientemente altas para evitar que se
apague la llama del quemador.
6-8.1.2 Las calderas equipadas con equipo
automático de soplado de hollín tendrán
sus controles interconectados para evitar
su operación cuando el quemador esté
apagado o en los ciclos de pre-encendido o
encendido.
Capítulo 7 – Quemado simultáneo de
gas y aceite
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-52_____________________________________________________________________________7-1 General.
Cuando sea necesario o deseable quemar
ambos combustibles, gas y aceite,
simultáneamente en una caldera de un
solo quemador, de manera continua, se
usará el siguiente equipo y procedimiento
para evitar una condición peligrosa en el
horno.
7.1.1 Los peligros relacionados con el
quemado de sólo gas y de sólo aceite se
incluyen en las Secciones 2-7 y A-2-7.
Además, el quemado simultáneo de gas y
aceite incrementa la posibilidad de las
siguientes situaciones:
(a) Mezcla rica en combustible.
(b) Cambio abrupto de la relación
aire/combustible.
(c) Sobre combustión de la caldera.
7-2 Quemado continuo
Para el quemado simultáneo y continuo
de gas y aceite se proveerá el siguiente
equipo:
(a) Un quemador con capacidad de
quemar aceite o gas individualmente o
ambos combustibles simultáneamente.
(b) Un sistema de control de combustión
capaz de realizar las siguientes funciones:
1. Proporcionar entrada total de
combustible, de cada combustible
individualmente o en cualquier
combinación, para el flujo de aire total
para obtener una relación aire/combustible
adecuada. Un sistema de control que esté
diseñado para aceptar una cantidad fija de
combustible secundario sin medir y
totalizar todos los combustibles, será
aceptable, siempre y cuando mantenga
relaciones aire/combustible adecuadas en
todo el rango de operación del quemador.
2. Limitar la entrada total de combustible a
la capacidad máxima de la caldera.
3. Controlar una velocidad mínima de flujo
de aire.
4. Controlar velocidades mínimas de
entrada de cada combustible.
5. Proporcionar un retorno estable a la
relación aire/combustible adecuada
después del retiro de cualquiera de los dos
combustibles.
(c) Un sistema de interconexión de
seguridad con las siguientes
características:
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-53 _____________________________________________________________________________
1. Que llene los requisitos de la Sección
4-7 para cada combustible que se esté
quemando.
2. Que haga que, en una acción de
interconexión de seguridad característica
para sólo uno de los combustible que se
está quemando, este combustible en
particular se apague automáticamente
continuando la operación en el
combustible no afectado de una manera
estable.
NOTA: El apagado de ambos combustible
es aceptable.
3. Que permita que tanto el primero
como el segundo combustible puedan ser
introducidos con sus válvulas de control
de flujo en posición de encendido.
4. Que permita la introducción del
segundo combustible sin necesidad de
una pre-purga de la caldera.
5. Que requiera un reinicio manual
después de cualquier apagado por
interconexión de seguridad.
6. Que prohíba en encendido simultáneo
de ambos combustible.
7. Que contenga un detector(es) para
supervisar cualquiera de las siguiente
condiciones:
a. Llama del deflagrador.
b. Encendido del gas
c. Encendido del aceite
d. Encendido combinado de gas y aceite.
7-3 Ciclos de encendido.
7-3.1 Los ciclos de pre-encendido y
encendido para el combustible que se va a
quemar inicialmente, estará de acuerdo a
la Sección 6-6 para aceite y la Sección 6-7
para gas.
7-3.2 Cuando se introduce aceite como
segundo combustible, el procedimiento
será el siguiente:
(a) Disponer el sistema de aceite
combustible para que satisfaga todas las
interconexiones de seguridad.
(b) Instalar el atomizador de aceite.
(c) Abrir la válvula de cierre del medio
atomizante.
(d) Colocar la válvula de control de aceite
en posición de encendido.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-54_____________________________________________________________________________
(e) Abrir la válvula de seguridad del
aceite y establecer el flujo de aceite a
través del quemador.
(f) Verificar la estabilidad de la llama y la
relación aire/combustible adecuada.
(g) Colocar el sistema de control de
combustión en el modo deseado para
controlar la velocidad de entrada de cada
combustible.
7-3.3 Cuando se introduce gas como
segundo combustible, el procedimiento
será el siguiente
(a) Disponer el sistema de gas
combustible para que satisfaga todas las
interconexiones de seguridad.
(b) Colocar la válvula de control de gas
en posición de encendido.
(c) Abrir las válvulas de seguridad, cerrar
la válvula de desfogue establecer el flujo
de gas a través del quemador.
(d) Verificar la estabilidad de la llama y la
relación aire/combustible adecuada.
(e) Colocar el sistema de control de
combustión en el modo deseado para
controlar la velocidad de entrada de cada
combustible.
7-4 Procedimiento de apagado normal
7-4.1 El procedimiento de apagado normal
del aceite mientras se continúa quemando
gas será el siguiente:
(a) Reducir el flujo de aceite a la velocidad
de encendido.
(b) Cerrar el suministro de aceite al
quemador y abrir la válvula de
recirculación de aceite, donde se use.
(c) Verificar la estabilidad de la llama y
ajustar la relación aire/combustible en
preparación para la purga del atomizador.
(d) Purgar los conductos del atomizador de
aceite.
(e) Apagar el medio atomizante si es
necesario.
(f) Retirar el atomizador de aceite del
quemador si es necesario.
(g) Verificar la estabilidad de la llama y la
relación aire/combustible adecuada.
7-4.2 El procedimiento de apagado normal
del gas mientras se continúa quemando
aceite será el siguiente:
QUEMADO SIMULTÁNEO DE GAS Y ACEITE 8501-55 _____________________________________________________________________________
(a) Reducir el flujo de gas a la velocidad
de encendido.
(b) Cerrar el suministro de gas al
quemador.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-56_____________________________________________________________________________(c) Verificar la estabilidad de la llama y la
relación aire/combustible adecuada.
7-4.3 Apagados de seguridad
7-4.3.1 Cualquiera de las siguientes
condiciones de operación realizarán un
apagado de seguridad del suministro de
aceite al quemador (es decir, un disparo
por combustible):
(a) Baja presión de aceite.
(b) Baja temperatura de aceites
calentados.
(c) Pérdida del medio atomizante.
(d) Alta temperatura del aceite calentado.
7-4.3.2 Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará una apagado de
seguridad del suministro de gas al
quemador (es decir, un disparo por
combustible).
(a) Alta presión del gas.
(b) Baja presión del gas.
7-4.3.3 Cualquiera de las siguientes
condiciones realizará una apagado de
seguridad completo de la caldera:
(a) Pérdida del suministro del aire de
combustión.
(b) Pérdida de la llama o falla al
establecerla.
(c) Pérdida de la energía actuante del
sistema de control.
(d) Falla de la energía.
(e) Exceso de presión de vapor o de
temperatura del agua.
(f) Bajo nivel de agua determinado por el
cierre auxiliar de bajo nivel.
(g) La ocurrencia de cualquiera de los dos
disparos por combustible (gas o
aceite)cuando sólo esté quemando un
combustible.
Capítulo 8 – Quemado simultáneo de
aceite y gas para traslado de
combustible solamente.
8-1 Traslado sin apagado
Cuando es necesario deseable trasladarse
de uno a otro combustible sin detener el
flujo de combustible hacia el quemador, el
cambio será realizado de tal manera que
se evite la condición de mezcla rica en
combustible. Para evitar una condición
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-57 _____________________________________________________________________________
peligrosa se usarán el siguiente equipo y
procedimientos:
8-2 Quemado simultáneo en base
continua.
Cuando se diseñe un sistema de control
de traslado de combustión para el
quemado simultáneo de gas y aceite en
base continua, se aplicará el Capítulo 7.
8-3 Quemado de un solo combustible
sin desviación del flujo de aire.
Cuando se diseñe un sistema para
quemar un solo combustible a la vez y no
se tenga la capacidad de desviar el flujo
de aire, se usarán el siguiente equipo y
procedimientos.
8-3.1 Equipo requerido.
(a) Un quemador con capacidad de
quemar los dos combustibles
simultáneamente durante el período de
traslado.
(b) Un sistema de transferencia de
combustible que incluya lo siguiente:
1. Un modo de quemado de gas en el
cual no se pueda quemar aceite.
2. Un modo de quemado de aceiten el cual
no se pueda quemar gas.
3. Un modo de quemado gas/aceite que
permita el quemado simultáneo de ambos
combustibles, siempre y cuando se
satisfagan todas las interconexiones de
seguridad para ambos combustibles,
incluyendo la posición de encendido para
válvulas de combustible.
4. Un dispositivo de control, un
temporizador de transferencia y una
alarma para 8-8.1(b)3, para limitar la
operación continua de este modo.
(c) Un sistema de interconexión de
seguridad con las siguientes capacidades:
1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7
para cada combustible que se esté
quemando.
2. Que haga que, en una acción de
interconexión de seguridad característica
para sólo uno de los combustible que se
está quemando, este combustible en
particular se apague automáticamente
continuando la operación en el
combustible no afectado de una manera
estable.
NOTA: El apagado de ambos combustible
es aceptable.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-58_____________________________________________________________________________
3. Que permita que tanto el primero
como el segundo combustible puedan ser
introducidos con sus válvulas de control
de flujo en posición de encendido.
4. Que incluya una interconexión de
seguridad que dispare cualquiera de los
dos combustibles en caso de que su
respectiva válvula de control de flujo se
salga de una velocidad baja
predeterminada durante la transferencia
de combustible.
5. Que permita la introducción del
segundo combustible sin necesidad de
una purga de la caldera.
6. Que requiera un reinicio manual
después de cualquier apagado por
interconexión de seguridad.
7. Que prohíba en encendido simultáneo
de ambos combustibles.
8. Que contenga un detector(es) para
supervisar cualquiera de las siguiente
condiciones:
a. Llama del deflagrador.
b. Encendido del gas
c. Encendido del aceite
d. Encendido combinado de gas y aceite.
e. Válvulas de cierre manual en el
quemador, adelante de las válvulas de
seguridad en cada línea de combustible.
f. Un manómetro en cada línea delante de
la válvula de cierre manual.
8-3.2 Procedimiento requerido para
cambiar de gas a aceite:
(a) Donde se tenga un deflagrador Case 1
o Clase 2, ponerlo en servicio.
(b) Verificar que la válvula manual de
aceite en el quemador esté cerrada.
(c) Establecer el sistema de aceite
combustible para satisfacer las conexiones
de seguridad.
(d) Instalar el atomizador de aceite.
(e) Abrir la válvula de cierre del medio
atomizante.
(f) Colocar el sistema de control de
combustión en posición manual.
(g) Reducir la velocidad de quemado de
gas a flujo de encendido.
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-59 _____________________________________________________________________________
(h) Colocar la válvula de control de aceite
en posición normal de encendido.
(i) Colocar el sistema conmutable de
transferencia de combustible en la
posición aceite/gas. Si las interconexiones
de seguridad del aceite son satisfechas la
válvula de seguridad del aceite se abrirá.
La presión del aceite combustible estará
ahora aguas arriba de la válvula manual
de aceite del quemador.
(j) Observar la presión del gas aguas
abajo de la válvula de cierre manual del
gas y cerrar lentamente la válvula hasta
que la presión del gas empiece a
disminuir. En este punto la velocidad de
flujo del gas es controlada por la válvula
manual en lugar de la válvula de control
normal.
(k) Cerrar simultánea y lentamente la
válvula manual del gas mientras se abre
la válvula manual de aceite para
encender la llama de aceite desde la
llama de gas. Continuar incrementando la
velocidad de encendido del aceite
mientras se recorta la velocidad de
encendido del gas para mantener una
entrada de calor constante de los
combustibles combinados hasta que esté
cerrada la válvula manual del gas y la
válvula de aceite esté totalmente abierta.
Se debe tener cuidado de mantener una
cantidad adecuada de exceso de aire en
todo momento, observando continuamente
la llama del quemador o los indicadores de
la relación de aire/combustible o de
oxigeno, si existen. Durante este período,
el flujo de aire se mantiene a una
velocidad constante con solamente las
válvulas manuales de combustibles
operando.
(l) Colocar el sistema de cambio de
combustibles en la posición aceite.
(m) Retornar el sistema de control de
combustión y la velocidad de encendido
del quemador a la operación automática.
8-3.3 Procedimiento requerido para
cambiar de aceite a gas:
(a) Donde se tenga un deflagrador Case 1
o Clase 2, ponerlo en servicio.
(b) Verificar que la válvula manual de gas
en el quemador esté cerrada.
(c) Establecer el sistema de gas
combustible para satisfacer las conexiones
de seguridad.
(d) Colocar el sistema de control de
combustión en posición manual.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-60_____________________________________________________________________________(e) Reducir la velocidad de quemado de
aceite a flujo de encendido.
(f) Colocar la válvula de control de gas en
posición normal de encendido.
(g) Colocar el sistema conmutable de
transferencia de combustible en la
posición gas/aceite. Si las interconexiones
de seguridad del gas son satisfechas la
válvula de seguridad del gas se abrirá. La
presión del aceite combustible estará
ahora aguas arriba de la válvula manual
de gas del quemador.
(h) Observar la presión del aceite aguas
abajo de la válvula de cierre manual del
aceite y cerrar lentamente la válvula
hasta que la presión del aceite empiece a
disminuir. En este punto la velocidad de
flujo del gas es controlada por la válvula
manual en lugar de la válvula de control
normal.
(i) Cerrar simultánea y lentamente la
válvula manual del aceite mientras se
abre la válvula manual de gas para
encender la llama de gas desde la llama
de aceite. Continuar incrementando la
velocidad de encendido del gas mientras
se recorta la velocidad de encendido del
aceite para mantener una entrada de
calor constante de los combustibles
combinados hasta que esté cerrada la
válvula manual del aceite y la válvula de
gas esté totalmente abierta. Se debe tener
cuidado de mantener una cantidad
adecuada de exceso de aire en todo
momento, observando continuamente la
llama del quemador o los indicadores de la
relación de aire/combustible o de oxigeno,
si existen. Durante este período, el flujo de
aire se mantiene a una velocidad
constante con solamente las válvulas
manuales de combustibles operando.
(j) Colocar el sistema de cambio de
combustibles en la posición gas. La válvula
de seguridad del aceite estará ahora
cerrada.
(k) Retornar el sistema de control de
combustión y la velocidad de encendido
del quemador a la operación automática.
(l) Apagar el medio atomizante, si es
necesario.
(m) Retirar el atomizador de aceite del
quemador, si se requiere.
8-4 Quemado de un solo combustible
con desviación del flujo de aire.
Cuando se diseñe un sistema para quemar
un solo combustible a la vez y se hayan
provisto la capacidad para poder desviar
automáticamente el flujo de aire en una
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-61 _____________________________________________________________________________
cantidad preestablecida cuando se
queme cualquiera de los combustibles a
una velocidad baja predeterminada, se
usarán el siguiente equipo y
procedimientos.
8-4.1 Equipo requerido
(a) Un quemador con capacidad de
quemar los dos combustibles
simultáneamente durante el período de
traslado.
(b) Un sistema de transferencia de
combustible que incluya lo siguiente:
1. Un
modo de quemado de gas en el cual no
se pueda quemar aceite (excepto durante
el cambio de combustible).
2. Un modo de quemado de
aceiten el cual no se pueda quemar gas
(excepto durante el cambio de
combustible).
3. Un botón pulsador de
contacto momentáneo que permita el
cambio de combustible.
(c) Un sistema de interconexión de
seguridad con las siguientes
capacidades:
1. Que llene los requisitos de la Sección 4-7
para cada combustible que se esté
quemando.
2. Que haga que, en una acción de
interconexión de seguridad característica
para sólo uno de los combustible que se
está quemando, este combustible en
particular se apague automáticamente
continuando la operación en el
combustible no afectado de una manera
estable.
NOTA: El apagado de ambos combustible
es aceptable.
3. Que permita que tanto el primero como
el segundo combustible puedan ser
introducidos con sus válvulas de control de
flujo en posición de encendido.
4. Que incluya una interconexión de
seguridad que dispare cualquiera de los
dos combustibles en caso de que su
respectiva válvula de control de flujo se
salga de la velocidad baja predeterminada
durante la transferencia de combustible,
como se describe en la sección 8-4.
5. Que permita la introducción del segundo
combustible sin necesidad de una purga de
la caldera.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-62_____________________________________________________________________________6. Que requiera un reinicio manual
después de cualquier apagado por
interconexión de seguridad.
7. Que prohíba en encendido simultáneo
de ambos combustibles.
8. Que contenga un detector(es) para
supervisar cualquiera de las siguiente
condiciones:
a. Llama del deflagrador.
b. Encendido del gas
c. Encendido del aceite
d. Encendido combinado de gas y aceite.
9. Que tenga un botón pulsador de
contacto momentáneo de transferencia
de combustible [ver 8-4.1(b)3] para
desviar simultáneamente el flujo de aire
en un valor predeterminado y abrir la(s)
válvula(s) de seguridad del combustible
que se está introduciendo.
8-4.2 Para cambiar de gas a aceite se
requiere el siguiente procedimiento:
(a) Establecer el sistema de aceite
combustible para satisfacer las
conexiones de seguridad.
(b) Instalar el atomizador de aceite.
(c) Abrir válvula de cierre del medio
atomizante.
(d) Colocar el sistema de control de
combustión en posición manual.
(e) Reducir la velocidad de quemado del
gas a flujo de encendido.
(f) Colocar la válvula de control de aceite
en la posición normal de encendido.
(g) Presionar el botón pulsador de
transferencia de combustible.
(h) Observa que haya empezado el
quemado de aceite.
(i) Mover el selector de combustible a la
posición de quemado de aceite.
(j) Soltar el botón pulsador de transferencia
de combustible, que automáticamente
dispara las válvulas de cierre de seguridad
del gas.
(k) Retornar el sistema de control de
combustión y la velocidad de encendido
del quemador a operación automática.
8-4.3 Para cambiar de aceite a gas se
requiere el siguiente procedimiento:
QUEMADO SIMULTÁNEO DE ACEITE Y GAS PARA TRASLADO DE COMBUSTIBLE 8501-63 _____________________________________________________________________________
(a) Establecer el sistema de gas
combustible para satisfacer las
conexiones de seguridad.
(b) Colocar el sistema de control de
combustión en posición manual.
(c) Reducir la velocidad de quemado del
aceite a flujo de encendido.
(d) Colocar la válvula de control de gas
en la posición normal de encendido.
(e) Presionar el botón pulsador de
transferencia de combustible.
(f) Observa que haya empezado el
quemado de gas.
(g) Mover el selector de combustible a la
posición de quemado de gas.
(h) Soltar el botón pulsador de
transferencia de combustible, que
automáticamente dispara las válvulas de
cierre de seguridad del aceite.
(i) Retornar el sistema de control de
combustión y la velocidad de encendido
del quemador a operación automática.
(j) Cerrar la válvula de corte del medio
atomizante, si es necesario,
k) Retirar el atomizador de aceite, si es
necesario.
Capítulo 9 – Atomizadores de aceite
dobles en un quemador sencillo.
9-1 General.
Donde un quemador está equipado con un
atomizador principal y uno auxiliar con el
propósito de cambiar atomizadores por
razones de mantenimiento sin afectar la
carga de la caldera, el cambio de
atomizador se realizará bajo condiciones
de encendido estable por parte de un
operario entrenado.
PRECAUCIÓN: Se debe tener el cuidado de
evitar la condición de mezcla rica del
combustible durante le período de cambio.
9-2 Procedimientos de cambio.
Para el cambio de atomizadores se seguirá
el siguiente procedimiento:
(a) Donde haya un deflagrador
intermitente, ponerlo en servicio.
(b) Instalar el atomizador auxiliar.
(c) Abrir lentamente la válvula del medio
atomizante hacia el atomizador auxiliar
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 que el
atomizador principal esté fuera de
servicio.
(g) Para reinstalar un atomizador de
regreso a servicio y retirar el atomizador
auxiliar, repetir el procedimiento descrito
en la Sección 9-2(a) hasta 9-2 (f) ,
substituyendo el atomizador principal por
el auxiliar.
Capítulo 10 – Inspección y
mantenimiento
10-1 General.
Puesto que la operación efectiva de todos
los dispositivos de seguridad y de control
depende de su capacidad para responder
rápidamente a sus impulsos de
activación, se llevará a cabo un
sistemático y completo programa de
inspecciones y mantenimiento.
10-2 Programa de inspecciones y
mantenimiento.
Se establecerá un programa de
inspecciones y mantenimiento para
llevarlo a cabo periódicamente.
10-2.1 Los puntos de operación y
predeterminados de todos los
dispositivos, donde sea el caso, se
verificarán por medio de pruebas
periódicas y los resultados serán
guardados en el libro de registros.
10-2.2 Todo defecto que se encuentre será
corregido inmediatamente.
10-2.3 Durante la operación inicial se
llevarán a cabo inspecciones, ajustes y
limpiezas frecuentes.
10-3 Familiaridad con los equipos y
procedimientos.
Los individuos que lleven a cabo las
inspecciones y pruebas e4starán
completamente familiarizados con todos
los procedimientos de operación y las
funciones del equipo y estarán en
capacidad de realizar juicios razonados
sobre cuando el equipo está en
condiciones confiables de operación.
Capítulo 11 – Publicaciones de
referencia
11-1 En este estándar se hace referencia a
los siguientes documentos o partes de
ellos como requisitos obligatorios y serán
considerados parte de los requisitos de
este estándar. La edición indicada para
cada documento obligatorio al que se hace
referencia es la edición actual de
publicación de la NFPA de este estándar.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-66_____________________________________________________________________________En este estándar también se puede hacer
referencia de estos documentos
obligatorios para propósitos específicos
de información y por lo tanto, también se
mencionan en el Apéndice B.
11-1.1 Publicaciones NFPA.
National Fire Protection Association, 1
Batterymarch Park, P.O. Box 9101,
Quincy, MA 02269-9101.
NFPA 31, Estándar para la instalación de
equipo quemador de aceite, Edición
1997.
NFPA 54, Código nacional de gas
combustible, Edición 1996.
NFPA 70, Código eléctrico nacional®,
Edición 1996.
11-1.2 Publicación ASTM
American Society for Testing and
Materials, 100 Barr harbor Drive, West
Conshohocken, PA 19428-2959.
ASTM D 396 Especificación estándar para
aceites combustibles, 1996.
Apéndice A
Este apéndice no es parte de los requisitos
de este documento NFPA pero se incluye
para propósitos de información solamente.
A-1-1.2 Aplicar estrictamente las
consideraciones de este estándar para las
unidades existentes, no siempre es
práctico. Las limitaciones físicas podrían
ocasionar esfuerzos o gastos
desproporcionados con poco incremento
en protección. En tales casos, la autoridad
competente debe aceptar si existe una
protección razonable.
En las unidades existente, toda condición
que represente un serio peligro del sistema
de combustión de la caldera, será aliviada
por medio de la aplicación de medidas de
seguridad adecuadas. La modificación de
las condiciones que no representan una
amenaza significativa, aún si tales
condiciones no están en estricto
cumplimiento con los requisitos de este
estándar, no son indispensables.
A-1-2.2 Aunque las emisiones de NOx y
otras emisiones durante el arranque y la
operación a muy baja carga sean bajas,
pueden no cumplir con los crecientemente
exigentes límites de emisiones. No se
recomiendan las desviaciones de los
requisitos de procedimiento de encendido,
purga y flujo de aire mínimo, definidos en
este estándar, para cumplir con dichos
límites. No existen datos y experiencia
INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO 8501-67 _____________________________________________________________________________
operativa suficiente para justificar
cambios a este estándar.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-68_____________________________________________________________________________A-2-7 Quemado de gas y aceite –
Problemas especiales.
(a) Peligros particulares al quemado de
gas. Las características del gas y el
quemado del gas que requieren
consideración especial son las siguientes:
1. El gas es incoloro; por lo tanto, en
general, una fuga no puede ser detectada
visualmente. Además no se puede confiar
en la detección de una fuga de gas por la
presencia de olores.
2. Las condiciones potencialmente
peligrosas tiene mayor probabilidad de
ocurrir dentro de edificaciones,
particularmente donde la tubería de gas
pasa a través de áreas confinadas. En
última instancia se debe suministrar una
adecuada ventilación. Las calderas
instaladas en espacios abiertos tienden a
minimizar el problema de áreas
confinadas.
3. La naturaleza del gas combustible
hace posible que se presenten
desviaciones graves de la relación
aire/combustible segura sin ninguna
evidencia apreciable en los quemadores,
hornos o chimeneas, lo cual podría
desencadenar una condición cada vez
peor. Por lo tanto, los sistemas de control
de combustión que responden a las
reducciones de presión de vapor de la
caldera o del flujo de vapor, con un
impulso para entregar más combustible, a
menos que se encuentren protegidos o
interconectados por seguridad para evitar
una mezcla rica en combustible, serán
considerados potencialmente peligrosos.
Lo mismo se aplica para el quemado
manual sin las interconexiones o alarmas
mencionadas anteriormente. (Consultar en
la Sección 4-6 los requisitos para evitar
dichos peligros).
4. Particularmente en lo que respecta a
los sistema de gas natural, el gas puede
estar “húmedo” o “seco”. Un gas húmedo
implica la presencia de destilado, que
puede ser característico de una fuente
particular. En el caso de dicho gas húmedo,
el arrastre de destilado hacia los
quemadores podría resultar en un apagón
de llama y posible re-ignición. La re-
ignición podría provocar una explosión en
el quemador. Por lo tanto, se deben tomar
precauciones especiales con los sistemas
de suministro de gas húmedo. (Para los
detalles, consulte la Norma NFPA 54,
Código nacional de gas combustible.)
5. Las características ampliamente
diferentes del gas proveniente de una o
múltiples fuentes pueden provocar un
cambio significativo en la velocidad de
APÉNDICE A 8501-69 _____________________________________________________________________________
entrada de Btu (kJ) al quemador sin un
cambio equivalente de flujo de aire.
6. Las descargas de las válvulas de
alivio o de cualquier otra forma de
desfogue a la atmósfera, pueden hacerse
peligrosas a menos que se tomen
precauciones especiales. (Ver A-4-4.1.3 y
A-6-2.4.8.)
7. El mantenimiento y las reparaciones
de la tubería de gas pueden ser
peligrosas a menos que se usen los
métodos adecuados para purgar y
recargar la línea antes y después de
hacer la reparaciones, respectivamente.
(Ver la Norma NFPA 54, Código nacional
de gas combustible.)
(b) Peligros particulares al quemado de
aceite.
1. Las características del aceite
combustible y del quemado del aceite
combustible que requieren consideración
especial son las siguientes:
a. Los aceites combustibles tienen altos
calores volumétricos de combustión; por
lo tanto, aún pequeñas fugas pueden
crear riesgos potenciales de incendio.
b. Cuando se quema aceite que
requiere precalentamiento, la viscosidad
del aceite que está fluyendo hacia los
quemadores se debe mantener dentro de
los límites necesarios para una adecuada
atomización.
c. El agua o los sedimentos en los
tanques de almacenamiento del aceite
combustible o la localización inadecuada
de las tomas de succión del tanque de
almacenamiento pueden ocasionar
interrupciones o pulsaciones peligrosas del
suministro de combustible hacia los
quemadores. Se puede presentar un
apagón de llama inmediatamente o un
tiempo después debido al taponamiento de
los filtro o de la boquilla del quemador.
d. Las características ampliamente
diferentes del aceite combustible bien
proveniente de una o de múltiples fuentes
pueden dar como resultado un cambio
significativo en la velocidad de entrada de
Btu (kJ) al quemador sin un cambio
equivalente en el flujo de aire o sin un
cambio adecuado en la temperatura del
aceite combustible para restablecer la
viscosidad de flujo al valor apropiado.
Diferentes embarques de aceite
combustible o con características disímiles
pueden ocasionar una precipitación de
sedimentos que podrían conducir a
peligros como los descritos en A-2-7(b)1.c.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-70_____________________________________________________________________________ e. En instalaciones que esté diseñadas
para quemar ambos combustibles,
calentado y no-calentado, se debe tomar
en consideración para el diseño del
sistema de manejo del quemador el
asegurar que las interconexiones de
seguridad estén activas para el aceite
combustible seleccionado. Consideración
similar se le debe dar a la tubería de
suministro de aceite combustible al
quemador, así como a la tubería de
recirculación de aceite combustible hacia
los tanques de almacenamiento,
dependiendo de las configuraciones del
equipo suministrado.
f. Existe el riesgo siempre presente de
introducir una pistola de aceite en el
conjunto del quemado sin boquilla,
empaques nuevos o placa de rocío. Esta
acción puede resultar en una condición
de operación insegura.
g. El bombeo y la atomización
adecuada de los aceites combustible
dependen del control de la viscosidad.
Los cambios de viscosidad con relación a
la temperatura varían para los diferentes
aceites y mezclas de aceites. Se debe
prestar cuidadosa atención al diseño y
operación de los sistemas de control de la
viscosidad para cada combustible cuando
la fuente o las propiedades son variables.
h. Los aceites limpios destilados tienen
baja conductividad y generarán en la
corriente de combustible cargas de
electricidad estática que pueden ser
peligrosas a menos que se limiten las
velocidades de flujo. (Ver las Normas NFPA
77, Prácticas recomendada en la
electricidad estática y API-RP 2003,
Práctica recomendada para protección
contra igniciones resultantes de descargas
estáticas y corrientes parásitas.)
i. La incompresibilidad del aceite
combustible crea transientes muy rápidos
en el flujo de aceite a través de un
quemador en operación en los siguientes
casos:
(i) Operación rápida de la válvula de
suministro de aceite.
(ii) Operación rápida de las válvulas de
cierre del quemador.
(iii) Operación rápida de la válvula
reguladora de la línea de retorno del aceite
desde el cabezal del quemador (en los
sistemas que usan este tipo de control).
2. El término aceite combustible se refiere
a combustibles líquidos con características
ampliamente diferentes. Un sistema de
combustión de aceite combustible está
diseñado para un rango específico de
APÉNDICE A 8501-71 _____________________________________________________________________________
características del aceite. Intentar
quemar un aceite cuyas características
difieran ampliamente de aquellas para las
cuales fue diseñado el sistema, puede
causar serias dificultades de operación y
riesgos potenciales de seguridad. Por lo
tanto, se debe tener cuidado de asegura
que son aceites recibidos en la planta
estén dentro de los rangos específicos del
equipo de manejo y de quemado del
combustible.
3. Las características más importantes
de los aceites combustibles están
definidas en la Norma ASTM D 396,
Especificación estándar para aceites
combustibles. Por lo tanto, es
relativamente simple identificar los
aceites que requieren condiciones
especiales de almacenamiento,
calentamiento, bombeo, atomización y
demás. En general, los de grado 1, 2 y 4
tiene viscosidades bajas y menos agua y
sedimentos que los de grado 5 0 6; por lo
tanto, requieren menos consideraciones
especiales para asegurar su manejo o
combustión adecuada. Sin embargo, la
mayoría de los sistemas de aceite
combustible de caldera están diseñador
para los de grado 5 y 6 más pesados; por
consiguiente, tales sistemas incluyen
provisiones para el precalentamiento de
estos usualmente viscosos combustibles.
Adicionalmente, para evitar apagones de
llama atribuibles a interrupciones o
pulsaciones del suministro de combustible
o al taponamiento de filtros o de boquillas
del quemador, se requiere más cuidado
con el diseño y la operación de los
sistemas de aceite combustible
alimentados con aceite grado 6 que con
aquellos alimentado por aceites de otros
grados ASTM.
4. Todas las característica siguientes
podrían tener relación con el problema del
quemado adecuado y seguro de los aceites
combustibles:
a. El aceite combustible es una mezcla
compleja de hidrocarburos de diferentes
pesos moleculares y puntos de ebullición y
congelamiento. Cuando el aceite
combustible es sometido a una
temperatura suficientemente alta, se
descompone y se vaporiza parcialmente,
creando así nuevos combustibles líquidos,
gaseosos y sólidos de impredecibles
propiedades.
b. El aceite combustible es introducido al
quemador en forma de una neblina
extremadamente fina que se mezcla
íntimamente con el aire de combustión
para que se queme rápida y
completamente. En las calderas de
potencia estos se logra rociando gotas a
alta presión a través de pequeños orificios
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-72_____________________________________________________________________________(estos es, atomización mecánica) o
usando vapor o aire para quebrantar
pequeñas corrientes de aceite. La
viscosidad y la volatilidad son
características del aceite que indican su
facilidad de atomización.
c. El punto de inflamación es un
indicador de la volatilidad y, por tanto,
del potencial de producción de vapores
inflamables. El punto de inflamación es
una función de la presión y de la
composición del combustible.
d. Algunos aceites combustibles
contienen ingredientes que, cuando son
sobrecalentados, se podrían
descomponer, formando sólidos o se
podría solidificar al ser expuestos a
temperatura ambiente baja. La presencia
de dichos sólidos en el combustible
podría causar interrupciones.
(i) Cuando se almacenen, manejen o
quemen aceites combustibles que
podrían tener puntos de inflamación por
debajo de los 100º F (38º C) (Líquidos
Clase I, según se define en la Norma
NFPA 30, Código de líquidos inflamables y
combustibles) o que podrían ser
calentados por encima de su punto de
inflamación, se debe tomar en
consideración las instalaciones eléctricas
en las áreas donde podrían estar
presente en la atmósfera vapores o gases
inflamables. Los sitios típicos son las áreas
del quemador, las áreas del equipo de
manejo de combustibles, las áreas de
almacenamiento de combustibles, fosos,
sumideros y puntos bajos donde se puedan
acumular fugas o vapores de combustible.
El Artículo 500 de la Norma NFPA 70,
Código eléctrico nacional, proporciona la
clasificación de tales áreas y define los
requisitos de las instalaciones eléctricas en
las áreas allí clasificadas.
e. Purgar el atomizador del quemador
antes de retirarlo minimizará la posibilidad
de concentraciones peligrosas de vapores
inflamables en el frente del quemador
durante las operaciones de
mantenimiento. Con tales provisiones, el
frente del quemador no se clasifica
normalmente más restrictivo que los de
Clase I, División 2.
f) La compañía operadora es responsable
de la clasificación de las áreas donde se
almacena, maneja o quema combustible y
de revisar la clasificación si las condiciones
cambian. Las instalaciones deben estar
conforme a las Normas NFPA 30, Código de
líquidos inflamables y combustibles, NFPA
31, Estándar para la instalación de equipo
quemador de aceite, y NFPA 70, Código
eléctrico nacional®. Las instrucciones se
pueden obtener de la Norma API-RP 500,
APÉNDICE A 8501-73 _____________________________________________________________________________
Práctica recomendada para la
clasificación de áreas para instalaciones
eléctricas en refinerías de petróleo.
(c) Operación con NOx bajos – Problemas
especiales
1. Las regulaciones de control de
contaminación del aire requieren que las
nuevas instalaciones cumplan con los
límites de emisión de NOx que son
menores de los que se obtienen en
muchos de los sistemas de quemado y
diseños de quemadores instalados en la
actualidad, los cuales están usando
procedimientos de operación pasados.
Además, las regulaciones sobre la calidad
del aire en algunas áreas locales
requieren una reducción de las emisiones
de NOx de las calderas existentes.
2. Para lograr estas reducciones, se
debe usar uno o más de los métodos
siguientes:
a. Quemado con exceso de aire bajo (es
decir, menos del rango “normal” de 10 a
25 por ciento de exceso de aire).
b. Admisión multi-etapa de aire, que
involucra la introducción de aire de
combustión en dos o más etapas, parte
en la boquilla de combustible, lo cual
puede ser menos del aire
estequiométrico y parte en admisión
independiente a través de puertos
especiales del quemado; y una segunda
etapa de admisión de aire dentro dela
misma carcasa del quemador.
c. Recirculación del gas de la chimenea
con parte o todo el aire secundario.
d. Temperatura reducida del aire
secundario.
e. Combustible por etapas.
f. En unidades nuevas, introducción de
nuevos quemadores y diseños de hornos
por parte de los fabricantes del equipo.
3. Generalmente, el efecto de todos estos
métodos es producir menores
temperaturas de llama y llamas más largas
y menos turbulentas que producen menos
NOx.
(d) Peligros de los métodos de quemado
con NOx bajos.
1. Estos métodos pueden tener
implicaciones importantes en relación con
la seguridad del quemador,
particularmente en las instalaciones
existentes y pueden introducir riesgos
inaceptables si no se toman las
precauciones adecuadas.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-74_____________________________________________________________________________ a. Los sistemas de quemado de
combustible que están diseñados para
reducir las emisiones de NOx tienden a
reducir los márgenes existentes
anteriormente para evitar o reducir la
acumulación de combustible sin quemar
en el horno durante los trastornos de la
combustión o los apagones de la llama.
Por lo tanto es importante disparar el
sistema de combustibles ante una
pérdida de la llama.
b. Estos métodos pueden estrechar los
límites de llamas estables que se
producen por el sistema del quemador.
Las pruebas que se especifican en 4-4.2.3
se deben repetir en las unidades
existentes cuando se emplee cualquiera
de estos métodos.
c. Cuando se use recirculación del gas
de chimenea, se debe proveer el equipo
para asegurar la mezcla adecuada y la
distribución uniforme del gas re-circulado
y el aire de combustión. Cuando la
recirculación de gases de chimenea se
introduce en la corriente de aire de
combustión total, los equipos deberán
estar provistos para monitorizar o bien la
relación gas de chimenea a aire o el
contenido de oxigeno de la mezcla,
cuando la recirculación de los gases de
chimenea se introduce de tal manera que
sólo el aire y no la mezcla es introducido
en el quemador, se deben tomar las
acciones adecuadas para asegurar la
distribución predeterminada del aire y la
mezcla de recirculación gases/aire.
d. Todos los métodos tienden a
incrementar la posibilidad de llama
inestable y combustibles no quemados por
toda la unidad y los ductos. Por lo tanto, se
deben seguir las recomendaciones de los
fabricantes de la caldera, el quemador y
los instrumentos o se deben realizar
pruebas para verificar los márgenes de
operación.
2. Cualquier cambio en las características
de la llama para reducir las emisiones de
NOx puede necesitar cambiar el tipo y/o la
localización de los detectores de llama en
las unidades existentes.
A-3 Aprobaciones.
La Asociación nacional de protección
contra incendios (NFPA) no aprueba,
inspecciona o certifica ninguna instalación,
procedimiento, equipo o material ni
aprueba o evalúa laboratorios de prueba.
Para determinar la aceptabilidad de
instalaciones, procedimientos, equipos o
materiales, la autoridad competente puede
basar su aceptación en el cumplimiento de
los estándares de la NFPA u otros
estándares adecuados. En ausencia de
APÉNDICE A 8501-75 _____________________________________________________________________________
dichos estándares, dicha autoridad puede
requerir evidencia de las instalaciones,
procedimientos o usos adecuados. La
autoridad competente puede también
referirse a las prácticas de listados y
etiquetado de una organización que
tenga que ver con la evaluación de
productos y que por lo tanto está en
capacidad de determinar el cumplimiento
con los estándares adecuados para la
producción de los elementos de la lista.
A-3 Autoridad competente.
La expresión “autoridad competente” se
usa en los documentos de la NFPA de una
manera amplia puesto que las
competencias y las autoridades
aprobatorias varían, igual que sus
responsabilidades. Donde la seguridad
pública es lo principal, la autoridad
competente puede ser federal, estatal,
local u otro departamento o ente regional
como un jefe de bomberos; un jefe de la
oficina de prevención contra incendios,
de un departamento laboral, de un
departamento de salud, un oficial de
construcción, un inspector eléctrico u
otras personas que tengan la autoridad
estatutaria. Para efectos de seguros, un
departamento de inspección de seguros,
una oficina evaluadora u otro
representante de la compañía de seguros
puede ser la autoridad competente. En
muchas circunstancias, el dueño de la
propiedad o su agente designado asume el
papel de autoridad competente; en
instalaciones del gobierno, el oficial al
mando o el oficial departamental puede
ser la autoridad competente.
A-3 Listado.
Los medios para identificar el equipo
listado puede variar para cada
organización que tenga que ver con la
evaluación de productos; algunas
organizaciones no reconocen equipo como
listado a menos que esté además
etiquetado. La autoridad competente debe
utilizar el sistema empleado por la
organización que enlista para identificar el
producto listado.
A-4-1.8 Ver Figura A-4-1.8.
A-4-2 Para información adicional, consultar
las Normas NFPA 54, Código nacional de
gas combustible, y NFPA 58, Estándar para
el almacenamiento y manejo de gases
licuados de petróleo.
A-4-2.3 Suministro de gas al
quemador principal.
La mayoría del gas natural que se
suministra a las calderas es típicamente
más liviano que el aire y no presenta
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-76_____________________________________________________________________________problemas especiales en una atmósfera
igual o superior a las consideradas en
este estándar. Debido al desarrollo de las
consideraciones de costos de la energía,
muchas calderas están usando gas o una
mezcla de gases de características más-
pesados-que-el-aire. Estos gases más
pesados que el aire, como es el caso de
las mezclas propano/aire, gases refinados
y demás, requieren consideraciones
especiales de almacenamiento,
manipulación y desfogue para evitar
acumulaciones en hondonadas o en áreas
confinadas.
Una alternativa al desfogue de los gases
más pesados que el aire es eliminar la
válvula de desfogue entre las dos
válvulas de seguridad del gas principal.
(Ver la figura A-4-2.3 y la Tabla A-4-2.3.)
Tabla A-4-2.3 Tamaños de línea de desfogue
Tamaño de suministro de gas
Sistema de CierrePuerto de desfogue y tamaño de línea mínimos
1-1/2”
2”
2-1/2” a 3”
3-1/2”
4” a 5”
5-1/2” a 6”
6-1/2” a 7-1/2”
8”
> 8”
3/4”
1”
1-1/4”
1-1/2”
2”
2-1/2”
3”
3-1/2”
15% del área transversal de la línea de suministro
A-4-2.7 Las válvulas de desfogue a la
atmósfera que están localizadas entre las
válvulas de cierre están proyectadas para
aliviar toda presión de gas que pudiera
acumularse debido a la falla de la primera
válvula de cierre (aguas arriba). Este
diseño minimiza la posibilidad de fuga
hacia el
quemador. Para que trabajen
adecuadamente, estas válvulas deben
ser lo suficientemente grandes para
aliviar el gas a la atmósfera a una
velocidad igual a la velocidad potencial
de fuga. En ausencia de otra
justificación, los tamaños de la tubería
de desfogue y los diámetros de puerto
de la válvula de desfogue deben estar de
acuerdo con la Tabla A-4-2.3. Cuando se
permitan múltiples de tubería, el área de
la sección transversal de la tubería del
múltiple debe ser igual o mayor que la
suma de las áreas transversales de los
dos desfogues más grandes
involucrados.
APÉNDICE A 8501-77 _____________________________________________________________________________
A Válvula de seguridad, cierre por resorte (NC)B Válvula de recirculación de aceite (NO) (opcional para aceite no calentado)D Válvula de control de flujo de aceiteF 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 ManómetroT 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 llamaInterconexión 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
A-4-4.1.3 Gases más pesados que el
aire y deflagradores a gas.
Muchas calderas para quemado de
aceite están equipadas con
deflagradores para propano u otros
gases licuados de petróleo (LPG). Se
requieren precauciones especiales para
localizar la tubería de desfogue desde la
válvula automática de purga de tal forma
que los gases más pesados que el aire
que se desfogan no se acumulen en
hondonadas o en áreas confinadas. Una
alternativa al desfogue automático de los
gases más pesados que el aire es
eliminar la válvula de desfogue del
deflagrador que se encuentra entre las
dos válvula de seguridad del mismo.
A-4-9.1 Los sitios donde estén instalados
los sistemas de gas natural, propano o
aceite combustible, que cumplan con
este estándar, normalmente no son
considerados sitios peligrosos para los
equipos eléctricos, como está definido en
la Norma NFPA 70, Código eléctrico
nacional.
A-6-1 Sistemas manuales para
calderas acuo-tubulares.
Los sistemas manuales no están
recomendados. Sin embargo, se
reconoce que con suministros adecuados
e ininterrumpidos de aceite y aire,
ciertas funciones de operación se
pueden llevar acabo por parte de
operarios entrenados así como por
dispositivos de control.
(a) Controles e interconexiones de
seguridad.
1. Deflagrador interrumpido o
intermitente
2. Válvulas de seguridad, a saber:
a. Quemado de gas. Dos válvulas
automáticas de seguridad, de cierre por
resorte, en la línea de gas hacia el
quemador principal con válvula de
desfogue intermedia, automática, de
apertura por resorte.
b. Quemado de aceite. Dos válvulas
automáticas de seguridad, de cierre por
resorte, en la línea de aceite hacia el
quemador.
PRECAUCIÓN: Se debe proporcionar los
medios adecuados para aliviar el exceso
de presión entre estas dos válvulas o
evitarlo.
APÉNDICE A 8501-71 _____________________________________________________________________________
c. Deflagrador de gas. Dos válvulas
automáticas de seguridad, de cierre por
resorte en la línea de gas hacia el
deflagrador con válvula de desfogue
intermedia, automática, de apertura por
resorte.
A Válvula de seguridad, cierre por resorte (NC)B Válvula de desfogue, apertura por resorte (NO)D Válvula de control de flujo de gasH 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 ManómetroT Válvula de cierre manual.X Interruptor de arranque de fuego bajo
Interconexiones de seguridad (no se muestran)
Detector(es) de llamaInterconexión de exceso de presión de vapor (Interconexión de seguridad de temperatura y presión excesivas del agua para caldera de agua caliente).Corte auxiliar de bajo nivel de agua (1 necesario).Interconexión del suministro de aire de combustión.
Nota: NC = normalmente cerrada, desenergizada NO = normalmente abierta, desenergizada
Figura A-4-2.3 Sistemas típicos de suministro de combustible y controles de seguridad para el quemador de
gas
3. Válvula(s) de cierre manual en la(s)
línea(s) adyacente(s) al quemador. Para
el quemado de gas, esta válvula debe
comprobarse que está cerrada antes de
que la chispa pueda energizar el
deflagrador y las válvulas de seguridad
del deflagrador y del gas principal se
puedan abrir.
4. Los cambios de la velocidad de
encendido se hacen por medio del ajuste
simultáneo de los suministros de
combustible y aire a la relación óptima
de aire/combustible
establecida a través de la manipulación
de un solo dispositivo de control.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-72_____________________________________________________________________________ 5. Los límites de combustible y aire
para evitar reducir la alimentación al
horno por debajo del punto de operación
estable del quemador están dados. Los
puntos mínimo y máximo de operación
estable del quemador son definidos por
el fabricante del mismo y verificados por
investigación operativa.
6. Las interconexiones de apagado por
seguridad incluyen las siguientes:
Figura A-4-4.1 Sistemas típicos de ignición para el quemador de gas/aceite
a. Presión baja del aceite
b. Presión alta del gas
c. Presión baja del gas
d. Pérdida del suministro de aire de
combustión.
PRECAUCIÓN: El reciclado excesivo para
lograr el encendido del quemador puede
conducir a la acumulación de una
cantidad peligrosa de combustible en el
horno de la caldera y esto se debe evitar.
7. Donde se tiene calentamiento de
aceite, las siguientes condiciones activan
una alarma:
a. Temperatura baja del aceite.
b. Temperatura alta del aceite.
A-6-2.4.8 Recomendaciones y
precauciones adicionales.
(a) Reciclado excesivo. El reciclado
excesivo para lograr el encendido del
quemador puede conducir a la
acumulación de una cantidad peligrosa
de combustible en el horno de la caldera
y esto se debe evitar.
(b) Recuperación después de una
condición de mezcla rica en combustible.
Si se desarrolla una deficiencia de aire
mientras se mantiene la llama en el
quemador, reduzca el combustible hasta
que se haya restablecido la relación
normal aire/combustible. Si no se puede
reducir el flujo de combustible,
disminuya lentamente el flujo de aire
hasta que se haya restablecido la
relación normal aire/combustible.
(c) Calidad del combustible. Se debe
saber que los combustibles disponibles
en la actualidad contienen ingredientes
inesperados. Por lo tanto los sistemas de
ingeniería y los diseños de materiales
deben tomar en cuenta estas variables
potenciales.
A-10 Inspección y Mantenimiento.
(a) Mantenimiento, inspección,
entrenamiento y seguridad.
1. El objetivo de un programa de
mantenimiento es identificar y corregir
las condiciones relacionada a la
seguridad, la operación confiable
continua y el desempeño eficiente del
equipo. Se debe proveer un programa
para el mantenimiento del equipo a
intervalos consistentes con el tipo de
equipo, los requisitos de servicio y las
recomendaciones del fabricante.
2. Como mínimo, el programa de
mantenimiento debe incluir lo siguiente:
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-74_____________________________________________________________________________ a. Inspecciones en servicio para
identificar las condiciones que requieran
acción correctiva o estudio adicional.
b. Una planeación detallada, profunda
que permita el uso de personal,
procedimientos y equipo capacitado para
una reparación o modificación segura y
eficiente.
c. El uso de una historia completa del
equipo que registre las condiciones
encontradas, el trabajo de
mantenimiento realizado, los cambios
efectuados y la fecha de cada uno.
d. Procedimientos de mantenimiento
escritos, entendibles, que incorporen las
instrucciones del fabricante, para definir
las tareas y habilidades requeridas. Toda
técnica especial, tal como las pruebas no
destructivas o aquellas tareas que
requieran herramientas especiales,
deben estar claramente definidas. Se
deben cubrir los factores ambientales
especiales, tales como limitaciones de
temperaturas, polvos, atmósferas
contaminadas o deficientes de aire y
requisitos de acceso limitado o de
espacios confinados.
e. Inspecciones de mantenimiento a
equipo parado, entendibles en su
alcance y que cubran todas las áreas de
problema.
f. Repuestos adecuados, disponibles,
que cumplan con las especificaciones del
fabricante, para proporcionar un servicio
confiable, sin necesidad de reparaciones
provisionales.
3. Se deben establecer y cumplir
instalaciones en servicio del equipo.
4. La operación, los valores
predeterminados y los ajustes se deben
verificar periódicamente por medio de
pruebas y los resultados deben ser
documentados.
5. Los defectos se deben reportar y
corregir y las reparaciones se deben
documentar.
6. La configuración del sistema,
incluyendo la lógica, los valores
predeterminados y el equipo sensor no
se debe cambiar sin evaluar y aprobar el
efecto.
7. Las inspecciones, ajustes y
reparaciones deben ser realizadas por
personal entrenado, usando
herramientas e instrumentos adecuados
para el trabajo. El mantenimiento y las
reparaciones se den realizar de acuerdo
a las recomendaciones del fabricante y a
los estándares y códigos pertinentes.
8. No es buena práctica preestablecer
un solo programa para todas las
instalaciones. Por lo tanto, el programa
típico que se presenta a continuación es
sólo una guía, sujeta a los ajustes
necesarios de acuerdo a la operación de
la planta particular y al equipo
involucrado. (Ver 10-2.1 y 10-2.2.)
a. Diario
(i) Sistema de detección de falla de la
llama.
(ii) Cortes por bajo nivel de agua y
alarmadas asociadas.
b. Semanal
(i) Operación del deflagrador y del
quemador.
c. Mensual
(i) Revisión de las interconexiones de
seguridad de ventiladores y flujo de aire.
(ii) Inspección de fugas Válvulas de
cierre de seguridad.
(iii) Interconexión seguridad de
arranque a bajo fuego.
(iv) Interconexión de seguridad por
presión alta del vapor.
(v) Para aceite:
(1) Interconexiones de seguridad de la
presión y la temperatura del aceite.
(vi) Para gas:
(1) Filtro de gas y sección de
escurrimiento.
(2) Interconexiones de seguridad por
presión alta y baja del combustible.
d. Semestral o anual según se requiera.
(i) Componentes del deflagrador y del
quemador.
(ii) Sistema del suministro de aire de
combustión.
(iii) Componentes del sistema de falla
de la llama.
(iv) Tubería, cableado y conexiones de
todas las interconexiones de seguridad y
válvulas de apagado.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-76_____________________________________________________________________________ (v) Sistema de control de combustión.
(vi) Calibración de instrumentos
indicadores y registradores.
e. Para quemado de aceite según se
requiera.
(i) Atomizadores
(ii) Filtros.
(b) Entrenamiento
1. Entrenamiento del operario
a. Se debe establecer un programa
formal de entrenamiento para preparar
el persona para operar el equipo en
forma segura y efectiva. Este programa
puede consistir en la revisión de
manuales de operación, videocintas,
instrucciones programadas,
entrenamiento de prueba y de campo,
entre otras. El programa de
entrenamiento debe ser consistente con
el tipo de equipo y los peligros
involucrados.
b. Se deben establecer procedimientos
de operación que cubran las condiciones
normales y de emergencia. Los
procedimientos de arranque, apagado,
condiciones normales de operación y de
bloqueo se deben cubrir en detalle.
c. Los procedimientos de operación
deben estar directamente relacionados
al equipo involucrado y ser consistentes
con los requisitos de seguridad y las
recomendaciones del fabricante.
d. Los procedimientos deben ser
revisados periódicamente para
mantenerlos actualizados en lo que
respecta a cambios de equipo y
personal.
2. Entrenamiento en mantenimiento
a. Se debe establecer un programa
formal de entrenamiento en
mantenimiento para preparar al personal
que realiza las tareas de mantenimiento
para que lo haga de una forma segura y
efectiva. Este programa puede consistir
en la revisión de manuales de
mantenimiento, videocintas,
instrucciones programadas,
entrenamiento de prueba y de campo y
entrenamiento de los fabricantes del
equipo, entre otras. El programa de
entrenamiento debe ser específico para
el equipo involucrado y los peligros
potenciales.
b. Se deben establecer procedimientos
de mantenimiento para cubrir los
asuntos de rutina y las técnicas
especiales. De debe incluir todo factor
ambiental potencial, tal como
temperatura, polvo, atmósferas
contaminadas o deficientes de aire,
presión interna y requisitos de limitación
de acceso o de espacios confinados.
c. Los procedimientos deben ser
consistentes con los requisitos de
seguridad y las recomendaciones del
fabricante.
d. Los procedimientos deben ser
revisados periódicamente para
mantenerlos actualizados en lo que
respecta a cambios de equipo y
personal.
(c) Aseo y Limpieza
1. El Aseo y la limpieza son esenciales
para una operación segura y para la
prevención de incendios y explosiones.
Por lo tanto se deben tomar las medidas
necesarias para hacer la limpieza
periódica de rebordes horizontales o
superficies de edificios o equipos para
evitar la acumulación apreciable de
depósitos de polvo.
2. La formación de nubes de polvo se
debe minimizar durante la limpieza. No
se debe usar aire comprimido para
desalojar acumulaciones de hollín o de
polvo; se prefieren los sistemas de
lavado con agua o de limpieza por vacío.
(d) Seguridad
1. Precauciones generales de seguridad.
Durante las operaciones de
mantenimiento, el personal debe usar
ropa protectora, incluyendo pero no
limitándose a casco de seguridad y gafas
de protección.
2. Precauciones especiales de
seguridad.
a. Soldadura y corte con antorcha. (Ver
también las Normas NFPA 51, Estándar
para el diseño e instalación de sistemas
de oxigeno-gas combustible para
soldadura, corte y procesos asociados y
NFPA 51B, Estándar para la prevención
de incendios en el uso de procesos de
corte y soldadura.)
(i) Para confinar las salpicaduras de
soldadura o las chispas del corte con
antorcha, se debe usar mantas
resistentes al fuego u otros métodos
aprobados.
OPERACIÓN DE CALDERAS DE UN SOLO QUEMADOR 8501-78_____________________________________________________________________________ (ii) Se debe hacer una cuidadosa
inspección de todas las áreas donde se
hayan realizado soldaduras o cortes,
incluyendo los pisos superior e inferior,
después de que el trabajo se haya
terminado o suspendido y se deben
patrullar dichas áreas durante un tiempo
suficiente para garantizar que no se
hayan desarrollado focos de incendio.
b. Donde haya la presencia de polvos o
nubes de polvo inflamables, no se deben
usar herramientas eléctricas que
produzcan chispas. Todas las lámparas
deben ser adecuadas para localización
Clase II, División 1, como se define en la
Norma NFPA 70, Código eléctrico
nacional.
c. En todos los espacios confinados o
donde la humedad pueda representar un
peligro, se deben usar luces y cables de
extensión bien sea con protección por
falla a tierra o de bajo voltaje (es decir, 6
o 12 voltios), especialmente aprobados.
d. Donde haya la presencia de polvos o
nubes de polvo inflamables, no se deben
usar técnicas de moldeo o herramientas
operadas por explosión, Cuando estas
operaciones se hagan necesarias, todo el
equipo, pisos y paredes deben limpiarse
y toda acumulación de polvo debe ser
retirada por un método aprobado. Se
debe hacer una cuidadosa revisión para
garantizar que no se hayan dejado
cargas o cartuchos en el área de trabajo.
3. Espacio confinado.
a. Un espacio confinado es cualquier
sitio o lugar de trabajo encerrado en el
cual puede existir cualquiera de las
siguientes situaciones:
(i) Las dimensiones son tales que una
persona que mida 6 pies (1.8 m.) no se
puede parar en la mitad del espacio o
extender sus brazos en cualquier
dirección sin tocar el encierro.
