Oxígeno disuelto en agua de caldera: el concepto químico que cae siempre en el curso operador de calderas
El oxígeno disuelto en agua de caldera es uno de los conceptos químicos que el alumno del curso operador de calderas tiene que controlar. No es una curiosidad de laboratorio. Aparece dentro del bloque de tratamiento de agua que es el tema 7, corrosión interna y vida útil del cuerpo a presión.
La pregunta floja sería:
¿Cuál es el límite de oxígeno disuelto?
La pregunta buena es otra:
¿Por qué se elimina, cómo se elimina y qué debe vigilar el operador de calderas?
Como referencia técnica habitual en calderas industriales de vapor, se trabaja con valores muy bajos de oxígeno disuelto, del orden de pocos ppb. En muchos manuales se toma 7 ppb como límite orientativo para agua de alimentación bien desgasificada.
Pero cuidado: el RD 809/2021 no fija «7 ppb» como cifra única para todas las calderas. El reglamento remite a especificaciones del fabricante y normas UNE-EN 12953-10 y UNE-EN 12952-12 aplicables. Ahí está el matiz que conviene entender antes del examen oficial.
Por qué el oxígeno disuelto en agua de caldera es crítico
El oxígeno disuelto ataca el metal desde dentro.
No hace ruido.
No se ve desde fuera.
No avisa con una alarma bonita en pantalla.
Cuando el agua de alimentación entra con oxígeno residual, ese oxígeno favorece la corrosión interna de tubos, colectores, economizadores y superficies metálicas en contacto con agua. El daño típico no es una corrosión uniforme y fácil de ver. Son picaduras localizadas.
Y una picadura localizada es peligrosa porque concentra el ataque en un punto pequeño. El tubo puede parecer razonable por fuera y estar perdiendo espesor por dentro. Es la misma lógica de degradación silenciosa que aparece en el post sobre hollín en tubos de caldera pero por el otro lado del tubo: allí el ataque viene del lado de fuego; aquí, del lado de agua.
Tres variables mandan en este fenómeno:
- temperatura;
- pH;
- oxígeno disuelto.
Si el pH no está dentro del rango definido por el tratamiento, el ataque se acelera. Si la temperatura sube, el comportamiento de los gases disueltos cambia. Si el oxígeno no se elimina, la corrosión encuentra camino. Para ordenar bien estas magnitudes conviene tener claro el material clásico sobre tipos de agua en una caldera industrial, donde se distingue agua bruta, tratada, alimentación, caldera y purga.
Aquí entra una idea química que conviene llevar clara: la Ley de Henry. La solubilidad de un gas en un líquido disminuye cuando aumenta la temperatura. Por eso calentar el agua antes de entrar en la caldera no solo mejora condiciones térmicas. También ayuda a expulsar gases disueltos.
No es teoría decorativa.
Es operación de sala.
Cómo se elimina el oxígeno: desgasificación térmica y química
En calderas industriales, el oxígeno disuelto se combate por dos vías.
Desgasificación térmica.
El agua se calienta en un desgasificador hasta una temperatura próxima a la ebullición. Al aumentar la temperatura, el oxígeno pierde solubilidad, se libera y se ventea. Es la vía principal en muchas instalaciones industriales.
Un desgasificador térmico bien diseñado no es un depósito más. Es una pieza clave del tratamiento de agua.
Si trabaja frío, mal venteado o con caudal fuera de diseño, deja pasar oxígeno. Y ese oxígeno no desaparece por arte de magia al entrar en la caldera y ocasionaran los problemas.
Desgasificación química por aditivos.
Después de la desgasificación térmica puede quedar oxígeno residual. Para capturarlo se añaden secuestrantes de oxígeno, como sulfito sódico u otros productos definidos por el tratamiento químico de la instalación.
En documentación antigua puede aparecer hidracina. Hoy, en muchos casos, se sustituye por alternativas menos problemáticas. La receta concreta no la decide el operador de memoria: la marca el tratamiento químico aprobado para esa instalación según las instrucciones del fabricante.
La idea de examen es sencilla:
La desgasificación térmica elimina la mayor parte del oxígeno. La química corrige el residual.
No son mundos separados. En muchas calderas industriales trabajan juntas.
Qué exige el RD 809/2021
El RD 809/2021 no da una tabla única de oxígeno disuelto válida para todas las calderas. No hace falta inventarla.
El encaje correcto está en dos piezas.
Art. 8 ITC EP-1: agua de alimentación y agua de la caldera.
Para calderas de vapor y agua sobrecalentada debe existir un tratamiento de agua eficiente que asegure la calidad del agua, con controles, purgas y extracciones. El artículo considera adecuado lo indicado en UNE-EN 12953-10 y UNE-EN 12952-12, y obliga al usuario a mantener el agua dentro de esas especificaciones. También indica que el usuario realizará o hará realizar los análisis pertinentes y, si hace falta, instalará el sistema de depuración indicado por fabricante, especialista en tratamiento de agua o diseñador de la instalación.
Anexo II ITC EP-1, apartado 7: tratamiento de agua para calderas.
El programa del operador industrial incluye características del agua, descalcificadores, desmineralizadores, desgasificación térmica y por aditivos, regulación del pH, recuperación de condensados y régimen de purgas.
Para examen, la lectura buena es esta:
El operador no estudia oxígeno disuelto para repetir «7 ppb».
Lo estudia para entender por qué se elimina, qué equipos intervienen, qué análisis lo controlan y qué pasa si el tratamiento falla. La misma lógica de «no basta con memorizar, hay que razonar» aparece en el post sobre los 5 dispositivos de seguridad que caen en el curso operador industrial de calderas, donde el criterio pesa más que la lista.
Preguntas típicas de examen
Antes de examinarte, deberías poder responder estas preguntas sin mirar apuntes:
- ¿Por qué el oxígeno disuelto provoca corrosión interna?
- ¿Qué relación tiene la Ley de Henry con la desgasificación térmica?
- ¿Qué diferencia hay entre desgasificación térmica y química?
- ¿Por qué eliminar el oxígeno disuelto residual no sustituye siempre al desgasificador?
- ¿Qué ocurre si el desgasificador trabaja a temperatura baja?
- ¿Dónde encaja el tratamiento de agua dentro del RD 809/2021?
- ¿Qué debe hacer el operador de calderas si detecta desviación en el control químico?
Si dudas en más de dos, no tienes un problema de memoria. Tienes un hueco en el mapa mental del tratamiento de agua.
Mini checklist para operador
En sala, el operador no «ve» el oxígeno disuelto mirando la caldera. Lo controla a través del sistema de tratamiento y de los análisis. Junto al oxígeno disuelto, la otra magnitud que el operador debe seguir de cerca es la conductividad, según recoge el material clásico sobre conductividad eléctrica en el agua de la caldera industrial.
Antes de dar por bueno el circuito, revisa:
- temperatura de trabajo del desgasificador;
- venteo correcto;
- dosificación química residual;
- análisis de agua de alimentación;
- pH dentro del rango indicado;
- recuperación de condensados sin contaminación;
- purgas realizadas según régimen establecido;
- registro de análisis y actuaciones.
El art. 12 de la ITC EP-1 recuerda que el titular debe prestar atención especial al tratamiento del agua de alimentación y disponer del libro de la instalación o registros equivalentes. En ese libro o registro deben anotarse las comprobaciones del control del agua, fallos, inspecciones, controles, reparaciones y actuaciones realizadas.
En auditorías vemos un patrón claro: el tratamiento químico existe, el desgasificador está instalado, pero el histórico de análisis no permite reconstruir qué ocurrió cuando cambió la temperatura, falló la dosificación o entró condensado contaminado.
Ahí el problema ya no es solo químico.
Es documental.
Mi opinión y siguiente paso
El oxígeno disuelto en agua de caldera no se estudia para que se memorice «7 ppb».
Se estudia para entender por qué una mala desgasificación termina en corrosión interna, picaduras y pérdida de vida útil del cuerpo a presión.
En una sala real, esa diferencia se paga.
Un tubo picado por oxígeno mal controlado no avisa con una frase de examen. Falla cuando el daño ya está hecho.
En el curso operador industrial de calderas trabajamos el bloque de tratamiento de agua siguiendo el Anexo II de la ITC EP-1: desgasificación térmica, aditivos, pH, recuperación de condensados, purgas y análisis de control.
Antes de examinarte, hazte una pregunta:
Si mañana el desgasificador térmico baja temperatura durante un turno, ¿sabrías qué medir, qué revisar y qué anotar?
Si dudas, empieza por ahí.
