Cuando el agua ingresa a una caldera (generador de vapor), inevitablemente transporta sólidos disueltos, sólidos en suspensión y gases, en una magnitud que depende del pretratamiento al que haya sido sometida para su acondicionamiento. Al ingresar el agua, esta recibe un aporte intenso de calor, eleva su temperatura hasta alcanzar el punto de ebullición, se evapora y sale de la caldera. El vapor, en condiciones ideales, no contiene sólidos. Por lo tanto, los sólidos contenidos en el agua que permanece en la caldera resultan cada vez más concentrados. A medida que el vapor sale, se agrega igual cantidad de agua de alimentación, con lo que más sólidos ingresan al sistema. Si la caldera no se purga, es decir si no se extrae parte del agua donde los sólidos se han concentrado, estos continuarán aumentando su concentración hasta que se superen sus solubilidades y comiencen a salir de la solución. Estos sólidos en suspensión, dependiendo de su naturaleza, precipitan y se depositan sobre las superficies de los tubos calientes sufriendo transformaciones químicas que los convierten en incrustaciones; o simplemente incrementan los sólidos en suspensión en el agua de la caldera. Este incremento, junto a una mayor tendencia a formar espumas, contribuye a aumentar el arrastre de agua por el vapor, lo que de alguna manera termina actuando como purga. Los problemas creados por los sólidos en los sistemas de vapor son muchos, tales como problemas de corrosión, erosión y desbalanceo de las turbinas, pérdida de eficiencia, falla de los tubos de la caldera y de los sobrecalentadores, etc. Mediante la purga se puede mantener bajo control la concentración de los sólidos en el interior de la caldera. Esta purga puede hacerse en forma continua o periódicamente. En estos casos, purgas intermitentes de corta duración dan a veces mejor resultado. La purga se regula para mantener la concentración de sólidos dentro de ciertos valores, que dependen fundamentalmente de la presión de operación y de la potencia de la caldera. 

Haremos una reseña de los principales problemas derivados de cada sustancia o impureza particular contenida en el agua de alimentación. Desde el punto de vista químico se considera como impureza del agua a cualquier sustancia que tenga por composición química una fórmula diferente de H2O. Estas impurezas pueden provenir de contaminaciones o bien ser sustancias inherentes al material utilizado en el almacenamiento del agua. Las impurezas que normalmente se encuentran en el agua se presentan disueltas o en suspensión. Dentro de las diversas impurezas podemos mencionar el calcio, magnesio, bicarbonatos, carbonatos, sílice, sodio, sólidos disueltos y en suspensión, materia orgánica, aceite, hierro, cobre, y gases disueltos. La tabla N°1 muestra algunos de los problemas que son causados por la presencia de concentraciones excesivas de algunas de estas impurezas en el agua. Todos los gases disueltos en el agua de alimentación pasan al vapor. El desaireador térmico elimina normalmente los gases presentes en su totalidad. Generalmente se agrega un secuestrante de oxígeno para eliminar cualquier traza de oxígeno. El oxígeno es muy corrosivo en todo el sistema de vapor. El CO2, si bien es totalmente eliminado por el desaireador térmico, puede formarse dentro de la caldera a partir de la alcalinidad (bicarbonatos). El CO2 es transportado por el vapor y se redisuelve en el condensado bajando su pH, con lo que aumenta la corrosividad del mismo para las tuberías de acero al carbono.

La tabla N°2 muestra los sólidos habitualmente presentes en una caldera, y el efecto del calor. Nótese que los bicarbonatos constituyen la alcalinidad del agua. Es muy raro que los carbonatos estén presentes (pH>8.3). Sin embargo, como consecuencia de la temperatura, se producen reacciones que precipitan CaCO3, Mg (OH)2, y liberan CO2. También producen Na2CO3 e NaOH, ambos constituyentes de la alcalinidad del agua de la caldera. Elevados valores de alcalinidad pueden producir severos problemas de corrosión. 

Los sólidos disueltos, al aumentar su concentración, alcanzan sus solubilidades y pasan a incrementar los sólidos en suspensión. El exceso de sólidos disueltos y en suspensión, y la presencia de trazas de aceites o detergentes, es causa de formación de espumas y arrastre de gotas en el vapor. Los sólidos en suspensión, y especialmente la dureza, tienden a provocar incrustaciones sobre los tubos donde se depositan. Estos depósitos constituyen una capa de muy baja conductividad térmica, retardando la transferencia de calor desde la llama al agua. En otras palabras, para transmitir la misma cantidad de calor por unidad de tiempo y de área, desde la llama al agua, la temperatura de la pared es cada vez mayor, lo que finalmente deriva en la rotura o falla de los tubos. Comparada con el acero de la caldera, la conductividad térmica de los depósitos minerales es muy baja. En las figuras 3 y 4 podemos visualizar muestras de tubos incrustados, reventados por acción del calor, así como de incrustaciones en turbina. 

Figura N°3: Muestras de tubos.