La necesidad de eliminar el oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2) del agua de alimentación a calderas, tiene como objeto el prevenir daños por corrosión en el lado agua de las calderas.
La presencia de oxígeno disuelto en el agua causa daños por corrosión localizada, también conocida como pitting. Entre mayor es la presión de operación de una caldera, mayor es la temperatura y más corrosivo es el oxígeno disuelto, por lo que cada caldera tiene requerimientos diferentes de oxígeno disuelto máximo, en relación a la presión y la temperatura de trabajo.
Una caldera de tubos de agua normalmente trabaja a presiones mayores a 21 Kg/cm2 (300 PSI) y con temperaturas superiores a las de saturación del vapor (vapor sobrecalentado). En este tipo de calderas, los requerimientos de oxígeno disuelto son muy estrictos.
Una caldera de tubos de humo por el otro lado, normalmente trabaja a presiones menores a 21 Kg/cm2 (300 PSI) y con temperaturas de saturación del vapor (vapor saturado). En este tipo de calderas, los requerimientos de oxígeno disuelto son menos estrictos.
En el caso de dióxido de carbono, su disolución en el agua, provocará bajos niveles de pH y la producción del corrosivo ácido carbónico.
Las alternativas existentes para eliminar el O2 y CO2 del agua, son básicamente tres: deareación o desaireación por vacío, térmica y química, siendo las dos últimas las más utilizadas y que se detallan a continuación:
Deareación térmica (Desaireación térmica).
El agua de alimentación es calentada hasta su temperatura de saturación dentro de un tanque llamado deareador para facilitar la liberación de los gases disueltos y su posterior eliminación a través de un venteo.
Existen deareadores atmosféricos con los que se elimina fácil y económicamente el 99% del oxígeno disuelto en el agua y deareadores presurizados con los que se elimina 99.99% del oxígeno disuelto en el agua, pero que son extremadamente costosos, complejos y difíciles de operar y mantener.
Deareación química (Desaireación química)
Se incorporan secuestrantes de oxígeno al sistema de alimentación de agua de la caldera.
El secuestrante de oxígeno más común es el sulfito de sodio, por su bajo costo, alta efectividad, rápida reacción con el O2 y la fácil medición de su contenido en el agua. La desventaja de utilizar sulfito de sodio es el aumento en los sólidos totales disueltos (sulfatos de sodio), que deben ser extraídos mediante purgas.
La principal alternativa al sulfito de sodio es la hidracina, que al volatilizarse no contribuye a los sólidos disueltos, pero cuyas desventajas son su alto costo y toxicidad.
Recomendación
Powermaster únicamente fabrica calderas de tubos de humo que producen vapor saturado y para las cuales se recomienda utilizar un deareador atmosférico (si el porcentaje de retorno de condensados es mayor a 60 % basta con un tanque de condensados) y un pequeño régimen de producto químico.
El uso de un deareador presurizado para una caldera de tubos de humo que produce vapor saturado es aceptable, pero resulta extremadamente costoso en su adquisición, mantenimiento y operación por lo que normalmente no se justifica y por lo que Powermaster no lo recomienda.