Montaje de Calderas
en Centrales Térmicas

Las calderas industriales y los desafíos del izaje

Una caldera industrial de central térmica no es un equipo monolítico: está compuesta por múltiples módulos (tambor superior, tambor inferior, paneles de pared de agua, sobrecalentadores, economizador, precalentador de aire) que se montan en secuencia sobre una estructura metálica independiente o sobre la propia estructura civil de la central. El izaje puede involucrar tanto el conjunto ensamblado en taller como módulos individuales que se integran en obra.

Los desafíos técnicos específicos del izaje de calderas incluyen:

• Peso y distribución de carga: el tambor de vapor de una caldera de central de ciclo combinado puede pesar entre 40 y 150 toneladas. El cuerpo completo prearmado puede superar las 300 toneladas, y la suma de todos los módulos de una caldera de recuperación de calor (HRSG) puede llegar a las 1.500 toneladas en varias maniobras.
• Altura de posicionamiento: en centrales térmicas con calderas elevadas sobre estructura, el punto de colocación del tambor superior puede estar a 25-40 metros del nivel del suelo, lo que exige grúas de pluma larga y limita los radios de trabajo disponibles.
• Geometría del gancho y precisión de posicionamiento: el tambor y los colectores deben asentar sobre sus silletas de soporte con tolerancias de ±5 mm en planta y nivel, lo que requiere que la maniobra de descenso final sea lenta y guiada con vientos de posicionamiento.

Plan de izaje para calderas: datos de entrada y análisis

El plan de izaje de Tecmaco para el montaje de calderas parte de un conjunto de datos de entrada que deben estar disponibles antes de la ingeniería de detalle:

• Planos de la caldera: planos de conjunto con pesos por módulo, posición del centro de gravedad, ubicación de puntos de izaje fabricados (orejetas, trunnions) o solución de aparejos punto a punto.
• Plano de implantación de la central: dimensiones del área disponible para la grúa, posición de las estructuras existentes, accesos de grúa desde el exterior del recinto, cotas de soleras y pavimentos.
• Estudio geotécnico o informe de capacidad portante: especialmente importante en terrenos con rellenos o suelos heterogéneos bajo los pavimentos de planta.
• Cronograma de montaje: secuencia de hitos, fechas de disponibilidad de los módulos en obra y ventanas de acceso al área de la grúa.

Con estos datos, el ingeniero de izajes elabora la memoria de cálculo que incluye: carga total de diseño (peso del módulo + aparejos + factor dinámico), tabla de capacidades de la grúa seleccionada al radio y ángulo de pluma requerido, y verificación de estabilidad del equipo en posición de trabajo.

Ground bearing pressure: la clave en suelos de planta

El concepto de ground bearing pressure (GBP) —presión sobre el suelo— es crítico en el montaje de calderas porque las grúas pesadas concentran cargas muy elevadas en los apoyos de sus plataformas. Una grúa de 500 toneladas de capacidad, trabajando con una carga de 200 toneladas al radio de pluma necesario, puede generar presiones de hasta 25 kg/cm² en los apoyos, mientras que un firme de hormigón industrial estándar soporta entre 6 y 12 kg/cm².

Tecmaco resuelve este desfasaje mediante planchas de distribución de carga (steel mats o timber mats según la magnitud), cuyo diseño requiere conocer la resistencia de la losa o el terreno natural bajo el pavimento. El procedimiento estándar es:

1. Obtener el informe de capacidad portante del suelo en la posición de trabajo de la grúa.
2. Calcular la presión bajo cada apoyo de la plataforma para la combinación de carga más desfavorable (carga máxima + viento de diseño).
3. Dimensionar las planchas de distribución para reducir la presión de contacto al valor admisible del suelo.
4. Verificar que no haya estructuras subterráneas (cañerías, conductos, fondos de cisterna) en el área de trabajo que puedan colapsar bajo la carga distribuida.

"El cálculo de ground bearing pressure no es un trámite administrativo: es el análisis que determina si la grúa puede trabajar en esa posición o si hay que replantear la maniobra desde cero."

Secuencia de izaje: posicionamiento de grúa, rigger y rotación

En el montaje de calderas, la secuencia operativa de cada maniobra de izaje sigue un procedimiento estructurado que Tecmaco documenta en el plan de izaje y valida con la supervisión de la obra antes de comenzar:

• Posicionamiento de la grúa: la grúa llega al área de trabajo con la pluma desmontada y se arma en el sitio. El posicionamiento exacto se replantea con estación total o GPS diferencial para asegurar que el radio de trabajo sea el calculado. Un error de 50 cm en el posicionamiento puede sacar al equipo de la tabla de cargas aprobada.
• Eslingado y verificación pre-izaje: el rigger verifica el estado de los puntos de izaje, el apriete de los grilletes (con llave torquímetro o testigos de marcación), el recorrido libre de las eslingas y la ausencia de personas en la proyección de la carga. Se realiza un izaje de prueba a 300 mm del suelo con retención de 5 minutos antes de continuar el ascenso.
• Rotación y translación de la carga: cuando el módulo viene en posición horizontal y debe quedar vertical (caso del tambor de vapor en algunas configuraciones), la maniobra de rotación se realiza con grúa auxiliar o mediante polipasto de contra-fuerza, documentada en procedimiento separado.
• Descenso y posicionamiento final: la fase más crítica es el descenso del módulo sobre sus silletas. Vientos de posicionamiento (taglines) de 20 mm mínimo guían la carga en los últimos 2 metros. El montajista indica al operador por radio la posición relativa y el izaje final se hace por centímetros.

Referencia: montajes de calderas realizados por Tecmaco

A lo largo de sus más de 40 años de actividad, Tecmaco ha participado en el montaje de calderas de recuperación de calor para centrales de ciclo combinado, calderas pirotubulares para plantas industriales integradas al suministro eléctrico y calderas de biomasa para centrales de generación distribuida en el norte argentino.

En cada proyecto, el factor diferencial fue la etapa de ingeniería previa: la elaboración del plan de izaje con análisis de GBP, selección de grúa con tabla de cargas específica y coordinación de la secuencia con el equipo de montaje mecánico. Esta integración temprana permite detectar interferencias antes de que la grúa esté en planta, evitando replanteos costosos en tiempo y en movilización de equipos.

Tecmaco opera grúas AT Zoomlion de hasta 800 toneladas de capacidad y cuenta con ingenieros de izajes con experiencia específica en proyectos de generación eléctrica, lo que permite asumir tanto la ejecución de la maniobra como la ingeniería y documentación requerida por los proyectos de EPC.