O superaquecimento é o maior causador de explosão em caldeiras. Quando exposta à temperaturas maiores que admissíveis pode vir ocorrer a redução da resistência do aço, aumentando assim, o risco de explosão.

Entretanto, antes da ocorrência da explosão, podem haver danos como empenamentos, envergamentos e abaulamentos nas caldeiras.

Outra consequência do superaquecimento é a oxidação das superfícies expostas. Vamos elencar agora as sete principais causas de superaquecimento em caldeiras:

1. Seleção Inadequada do Aço na Fabricação das Caldeiras

No que diz respeito a usos de aços com defeitos, prolongamento excessivo dos tubos, queimadores mal posicionados, operação em marcha forçada e falta de água nas regiões de transmissão de calor.     

2. Choque Térmico

Os choques térmicos ocorrem por causa da frequente parada e recolocação em marcha de queimadores. Caldeiras que estão expostas a este tipo de risco normalmente são as que possuem queimadores que operam on-off, como também aquelas que possuem queimadores com potência excessiva.

Caldeiras como as do tipo fogo tubulares estão mais suscetíveis ao choque térmico, especialmente as com câmara de reversão traseira seca. Outro exemplo que podemos dar é quando a caldeira é alimentada por água fria ou com entrada de água quente nas regiões frias.

3. Defeitos de Mandrilagem e Juntas Soldadas

A mandrilagem é a operação de expansão dos tubos juntos aos furos dos espelhos da caldeira, sendo através da mandrilagem que os tubos ficam ancorados com a estanqueidade devida. Porém, pode ocorrer com que esta estanqueidade fique comprometida, caso no momento da operação haja corpos estranhos nas superfícies (extremidades) dos tubos ou nas paredes.

O processo de soldagem em caldeiras pode ser aplicado em tubos, espelhos, tubulões e reforços. A falha nas juntas soldadas aumentam o risco de explosão de caldeiras, pois representam regiões de menor resistência do metal.

4. Qualidade da Água

A qualidade da água de alimentação deve ser cuidadosamente examinada, pois fontes com altas concentrações de sais dissolvidos tendem a formação de incrustações sobre as superfícies de aquecimento, ocasionando o superaquecimento destas regiões.

Águas internas de caldeiras que apresentam Dureza Total, excesso de Sílica e Sólidos Totais Dissolvidos tendem a formar grandes placas isolantes nas paredes, tubos e costados que conduziram a uma perda de eficiência da troca térmica e fragilizando precocemente o aço carbono.  

5. Alterações na Estrutura Metalográfica do Aço

Devido a alta produção de vapor que uma caldeira pode realizar, ocorre a decomposição da água, que provoca consequentemente o desprendimento de oxigênio e de hidrogênio. Este H2 pode vir a reagir com o carbono, produzindo o gás metano que por sua vez provoca o empolamento do aço.

6. Corrosão

Seja a corrosão interna, a oxidação generalizada do ferro, corrosão galvânica, corrosão por aeração diferencial ou corrosão salina. A corrosão avançada das caldeiras podem ocorrer também em pressões inferiores à PMTA (Pressão Máxima de Trabalho  Admissível) e consequentemente tornar as regiões do aço frágeis.

7. Explosões Causadas por Aumento de Pressão

A causa pelo aumento de pressão pode acontecer devido a uma série de fatores, uma das causadoras pode ser as válvulas segurança não aferidas ou desreguladas, falha mecânica da fabricação, falhas no sistema de combustão e instalação incorreta.

Fonte: INBEP

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