El beneficio económico de prevenir

La implementación de los avances tecnológicos disponibles en el mercado, junto con una eficiente mantención de los equipos, permitirá evitar la ocurrencia de imprevistos que pudieran paralizar las operaciones de las compañías.

Con la participación de más de 160 asistentes, entre profesionales, ejecutivos y técnicos de empresas mineras, eléctricas, de ingeniería, compañías proveedoras y universidades, tanto de Chile como de Perú, Brasil, Estados Unidos y Singapur, entre otros países, se llevó a cabo en el Hotel del Mar, en Viña del Mar, el III Congreso en Correas Transportadoras, Belt 2011.

El encuentro fue organizado por Edoctum, y contó con el apoyo de MINERÍA CHILENA como medio auspiciador. Durante los dos días del seminario, los participantes pudieron interiorizarse con respecto a los últimos avances y tecnologías disponibles en torno al diseño, la operación y la mantención de correas transportadoras en plantas mineras.

El congreso se inició con las palabras de Carlos Cruz, gerente general de Edoctum, quien destacó la importancia de ser capaces de difundir los conocimientos y buenas prácticas que existen en el ámbito del diseño y la mantención de los sistemas de transporte de minerales, junto con resaltar la significancia de fomentar redes de contacto y colaboración.

De igual forma, frente a la mayor demanda por servicios profesionales, insistió en la necesidad de “eficientar” los procesos, es decir, que la misma cantidad de gente realice una mayor cantidad de trabajo.

Por su parte, Carlos Morales, coordinador técnico de Edoctum y gerente general de Ingeniería La Cumbre, hizo hincapié en la importancia de las correas, señalando que si no fuera por estos elementos no se podría transportar el material y toda la operación debería paralizar.

El especialista agregó que se pueden producir pérdidas operacionales en la faena diez veces mayores que las inversiones que se realizan en correas transportadoras, si es que no se realizan las mantenciones correspondientes, indicando que “cada componente es de vital importancia”.

Uno de los expositores del encuentro fue Miguel Rodríguez, subgerente de ventas de Revesol, quien se refirió a los diversos factores que pueden afectar a los sistemas de transporte de material, impactando fuertemente en su disponibilidad y generando un bajo rendimiento de producción.

El especialista señaló que se han desarrollado diversos diseños de innovación de componentes con el fin de enfrentar estas problemáticas, avances que han permitido aumentar la disponibilidad de los sistemas de transporte de material, junto con facilitar la mantenibilidad de estos equipos.

Junto con lo anterior, indicó que el material que penetra entre el manto y la cinta puede dañar seriamente el recubrimiento de caucho en aquellas poleas que lo tienen, e incluso abollar el propio manto metálico.

De manera adicional, Miguel Rodríguez expuso las buenas prácticas que se pueden implementar para garantizar el montaje correcto de estos componentes en los Sistemas de Transporte de Material, de modo de evitar o disminuir las incidencias que pudieran afectar la disponibilidad de estos equipos.

Por su parte, Otilio Araya, ingeniero especialista en JRI Ingeniería, se refirió al concepto de mantenibilidad, definiéndolo como una expresión cuantitativa que considera la frecuencia con que debe realizarse el mantenimiento, cuánto tiempo se utiliza en el proceso y a qué costo.

El experto aclaró que una misma actividad de mantenimiento puede tener distintos tiempos de ejecución, debido a factores personales de los trabajadores, como su experiencia, actitud y motivación; aspectos condicionales, como el espacio en donde se llevan a cabo los trabajos; o por factores vinculados al entorno, entre los que se encuentra la altura geográfica, la temperatura ambiental, la iluminación o el ruido

Junto con lo anterior, el ingeniero resaltó que entre los objetivos de la mantenibilidad se encuentra el de facilitar el trabajo de mantenimiento, aspecto que debe ser considerado en el diseño del equipo.

Es así como se debería velar por la mantenibilidad de los equipos en la etapa de Ingeniería de Detalle del proyecto, a través de la revisión de planos y especificaciones técnicas, enfocándose en accesos, espacios, soportes, tránsito y maniobrabilidad para personas y equipos de apoyo.

En este contexto, el integrar en la etapa de ingeniería al grupo de puesta en marcha (GPM), conformado por operadores, mantenedores y asesores, permitiría detectar en forma temprana las interferencias, deficiencias y vulnerabilidades que pudieran afectar la seguridad y continuidad operacional, y en último término impedir la puesta en marcha (PEM) de un sistema de transporte de mineral por correas.

Productividad

Durante el congreso, Martin O´Neill, director de proyectos globales de Flexco, expuso sobre los diversos factores que impactan en los niveles de limpieza de las cintas transportadoras, influyendo en último término en su rendimiento productivo.

Es así como el especialista se refirió a la influencia que ejerce el estado de la cinta, el tipo de material que es acarreado, la velocidad y tonelaje de la correa, la condición de transporte, el tipo de limpiador que se utilice, junto con su ubicación en sistema, y el servicio de mantención con que se cuente.

Frente a estos requerimientos, Flexco dispone de una serie de servicios de apoyo a la industria, como el reemplazo de partes, planificación de sistemas de mantención, inspecciones, soporte técnico e ingeniería aplicada y soluciones integrales a sus clientes.

El garantizar la eficiencia de las operaciones también fue una temática abordada por Johann Madrid, supervisor mecánico de la planta de chancado primario de Colón, en la División El Teniente, de Codelco, quien se refirió a los mecanismos que se pueden utilizar para evitar la ocurrencia de cortes en las cintas transportadoras.

El especialista realizó una revisión de algunos de los episodios que han afectado el funcionamiento de las correas, indicando el impacto en la producción que significó la paralización de las operaciones con el fin de realizar los trabajos de reparación, el costo de los materiales requeridos, la contratación de los servicios y el tiempo que el proceso requiere.

El profesional de Codelco señaló que los cortes en la cinta pueden producirse debido a los Rises provenientes del proceso productivo, el desprendimiento de elementos estructurales o el desgaste de los elementos de la correa.

Madrid agregó que en las instalaciones diariamente se producen alrededor de 8 toneladas de elementos inchancables, frente a lo cual se utilizan implementos como los switch de piola de seguridad, a lo que se suma el monitoreo de pérdida por antena y a través de cable acero, resaltando que el mejor sistema de protección es la prevención, procurando eliminar en lo posible toda de caída de RISES.

Mantención

En el marco del congreso, José Miguel Ballivián, gerente comercial de TTMChile, se refirió a los diversos factores que pueden afectar el movimiento de la correa transportadora, señalando el impacto que implica por ejemplo la resistencia al rodado de los rodillos o el que se relaciona con la flexión de la correa. El ejecutivo indicó que no importa cuánta eficiencia energética entregue un componente, si las condiciones operacionales inapropiadas no permiten medir sus resultados.

Junto con lo anterior, señaló que los últimos avances tecnológicos en sistemas de limpieza para cintas transportadoras permiten alcanzar altas eficacias, aunque advirtió que es necesario considerar que aún existen problemas de diseños del transportador que pueden afectarla.

Finalmente, Ballivián resaltó que la eficacia de la limpieza puede ser medida, pudiendo convertirse en un KPI a considerarse como parte de gestión de la Eficiencia Energética de un proyecto en ejecución o en vías de desarrollarse.

Por su parte, Carlos Cortés y Rodrigo Andrade, jefes del Servicio Técnico de la zona Norte y de la Región Metropolitana respectivamente de Pesamatic-Siemens, expusieron sobre la utilización combinada de la correa transportadora, su sistema motor, los sistemas de entrada y descarga de material, la adición de la báscula de cinta y el puente de pesaje permiten crear un elemento de control denominado “sistema de pesaje dinámico”.

Esta modalidad se basa principalmente en la medición del flujo sobre la correa transportadora que ejerce presión sobre las celdas de carga, las que a su vez entregan una señal de corriente, la que es integrada junto a las variables de velocidad y largo de la correa para finalmente realizar el cálculo de las t/h.

Este sistema de medición continuo permite además realizar diversos controles sobre el flujo de carga, a través de salidas análogas 4-20mA 0-10v y establecer el algoritmo de control PID.

Cabe señalar que el mantener en óptimas condiciones la instalación, mantenimiento y selección del equipo permite asegurar una correcta medición para facturación, productos finales y balances metalúrgicos.

Es así como una acumulación de material puede configurar un riesgo para la seguridad del personal de operación y mantenimiento que atiende el sistema.

Nuevos adelantos

En el marco del seminario, Jorge Guzmán y Andrés Jara, ingenieros mecánicos especialistas de Amec Chile, señalaron que un problema que aparece con frecuencia en el diseño de los sistemas de transporte de mineral por correas es la separación de chatarra, principalmente ferrosa, para la protección de las cintas y los equipos de proceso, especialmente chancadores, situación que normalmente es enfrentada por medio de la instalación de electroimanes, que son utilizados para separar la chatarra ferromagnética.

Cabe indicar que en dicho proceso, los procesos de selección consideran el definir la forma y tamaño de los trozos a capturar y lograr que el imán ejerza una cierta fuerza (mayor que el peso de la chatarra). Es así que factores como la velocidad de la cinta y la profundidad de la cama de mineral en la cinta son considerados sólo a través de recomendaciones y criterios generales.

En este contexto, Amec Chile está trabajando en el modelamiento numérico de la captura de material ferromagnético en correas transportadoras, por medio del cual se simula el proceso de captura de la chatarra, integrando numéricamente la ecuación diferencial del movimiento. De esta manera, la fuerza del imán se evalúa para un caso particular, considerando la información del campo magnético usualmente provista por el fabricante.

Por su parte, John Elkink, principal material handling engineer de Hatch, expuso sobre el desarrollo de correas transportadoras de acero, destacando la importancia de un buen diseño para un óptimo rendimiento posterior de la cinta.

El especialista destaca que la industria se ha orientado al diseño y testeo de la resistencia de los empalmes de los cables de acero ST10000. Es así como es posible desarrollar cintas un 28% más largas, lo que permite extender la vida útil de la correa, lo que proporciona la posibilidad de eliminar un tramo de la cinta transportadora, permitiendo mejorar la fiabilidad y disponibilidad del sistema.

De esta manera, el capital involucrado, el volumen de las operaciones y los costos de mantenimiento por las exigencias que impone el sistema de manejo de los materiales se ven reducidos.

John Elkink señaló que es necesario dar especial atención a las dinámicas (arranque, parada y detención de emergencia) que estos sistemas requieren, procurando tomar las precauciones correspondientes en el diseño del sistema, con miras a las labores de mantenimiento y reemplazo que deban realizarse a futuro.

La conferencia Belt contó además con la participación de Rodrigo Allendes, ingeniero mecánico senior de Bechtel, quien se refirió a la implementación de los sistemas Gearless Drive en las correas transportadoras.

El especialista destacó que debido a que este sistema posee menos componentes, se logra una mejor disponibilidad del equipamiento, junto con una mayor eficiencia vinculada a un menor requerimiento de repuestos y al hecho que no se producen pérdidas por caja reductora. De esta manera, los sistemas Gearless Drive son una interesante alternativa en equipamientos que se desempeñen a una potencia muy alta, por encima de 3,6 MW.

Cabe señalar que Xstrata Copper, en alianza con Bechtel, decidió replicar y estandarizar sus diseños, con el fin de utilizar este desarrollo en sus proyectos, entre los cuales destacan Antapaccay y Las Bambas.

Buenas prácticas

Durante el encuentro también se dieron a conocer las mejores prácticas que algunas mineras están realizando en materia de desarrollo, optimización e implementación tecnológica.

Es así como Marcelo Espinoza, de la Dirección de Abastecimiento, Servicios y Suministros Estratégicos de Codelco, se refirió a los resultados y beneficios que significó la licitación corporativa de suministro de cintas transportadoras.

El ejecutivo expuso los diversos aspectos que fueron considerados para la licitación, que contempló un perIodo de 36 meses, y a la que se presentaron once empresas, siendo adjudicada finalmente a cinco compañías.

Espinoza señaló que uno de los aspectos logísticos más relevantes que se consideró fue la definición de los puntos de reposición y los stocks críticos, basados en la rotación histórica de la cinta v/s los plazos de entrega de los proveedores adjudicados.

Junto con lo anterior, destacó que a través de la licitación se consideraron factores como las cláusulas de embalaje, lugares de entrega, tiempos de fabricación y transporte, polinomios de reajustabilidad considerados, y precios de los índices incluidos, entre otros, recalcando que a través de esta modalidad se logró disminuir las compras spot y alcanzar un mejor control de los inventarios, con el consiguiente ahorro que ello implicó.

Por su parte, Maximiliano Corrales, superintendente de chancados y correas de Minera Los Pelambres, expuso sobre el proceso de cambio de cintas de las correas transportadoras de las CV005 y CV006 por cumplimiento de vida útil, luego de diez años de operación. En su primera etapa, el proyecto contempló el desarrollo de la ingeniería conceptual, la que fue realizada de manera conjunta por la minera y Sigdo Koppers.

Por su parte, la ingeniería básica y de detalle estuvo a cargo de Amec y la Gerencia de Proyectos Operacionales de Los Pelambres.

En este contexto, se definió la separación del proyecto en las labores de Construcción y Comisionamiento de Sistemas, lideradas por la Gerencia de Proyectos Operacionales de la compañía, y las operaciones vinculadas con el cambio de las cintas, a cargo de la Superintendencia de Chancado & Correas de la minera.

El especialista analizó el trabajo realizado, que correspondió a dos eventos de 6.000 m aproximadamente por cada correa, los que fueron ejecutados en diciembre de 2010 y marzo de 2011 respectivamente, considerando aspectos como el trabajo de ingeniería desarrollado, medidas de seguridad, preparativos y plazos de ejecución.

Cabe indicar que en el marco del proyecto, que en total contempló 2 millones de HH, cada evento de reemplazo duró 130 horas, no registrándose incidentes sobre las personas, el medio ambiente y los equipamientos vinculados.

Experiencias a rescatar

Durante la conferencia se contó además con la presentación de Igor de Villefort Maia, ingeniero de mantención de Minera Vale, quien se refirió a la experiencia de la compañía en el uso de motores hidráulicos en los sistemas de tensión de las correas transportadoras.

El experto comentó que esta tecnología es utilizada en la mina Brucutu (Brasil), la que produce 30 millones de toneladas de hierro al año, donde existen 80 cintas transportadoras, las que en su conjunto representan 23 kilómetros de extensión, y que una falla conlleva una pérdida en la producción de aproximadamente US00.000 por hora.

El ingeniero indicó que tradicionalmente en los sistemas de tensión se utilizan placas de concreto de 15 toneladas, las que actúan como contrapeso, y que conllevan un riesgo en caso de producirse una caída, y la necesidad de usar grúas en cada mantención, con los costos y peligros de accidentes que ello implica.

Igor de Villefort Maia explicó que el sistema de tensión fue reemplazado por uno nuevo, consistente en un huinche estacionario, impulsado por un motor hidráulico, dejándose la torre de contrapeso como una medida de emergencia.

Este mecanismo facilita además el ajustar y cambiar la tensión de la correa, la que es regulada a partir del manejo de la presión hidráulica.

Junto con lo anterior, el especialista explicó que debido a su tamaño compacto, este sistema puede emplearse en lugares pequeños, posibilitando su utilización en la minería subterránea.

Es así como los diversos módulos del congreso se configuraron como instancias en la que los asistentes pudieron dialogar e intercambiar enfoques en torno a los aspectos que pueden afectar el rendimiento de sistemas de transporte de materiales.

Tal fue el caso de Claudio Montecinos, consultor de SKM Chile, quien expuso sobre los aspectos que deben ser considerados para el cálculo de los esfuerzos y perfil de distribución en la correa y ubicación de los puntos más solicitados.

El especialista explicó que se han desarrollado modelos para la determinación de tensiones adicionales en transiciones de cabeza y cola, en curvas cóncavas, convexas y horizontales, e inversiones de correa y consideraciones que limitan el largo y sus radios.

Junto con lo anterior, Claudio Montecinos expuso sobre la selección de la resistencia de la correa, de acuerdo a la norma DIN 22101 – 2002, teniendo en cuenta el concepto de fatiga en los empalmes, la estimación de los coeficientes de seguridad y la determinación de las tensiones admisibles.

De esta manera, a lo largo de los dos días que duró Belt 2011 los participantes del evento pudieron interiorizarse con respecto a las tecnologías y mecanismos, disponibles tanto en Chile como el extranjero, orientados a evitar que la ocurrencia de imprevistos en las correas transportadoras paralice las operaciones, con el consiguiente impacto económico y en materia de seguridad que ello pudiera implicar.

¿Dónde?

Goodyear – Flexco
Av. José Luis Caro 1635, Padre Hurtado, Santiago
Fono (2) 4955300
www.goodyearep.com
www.flexco.com

Ingemerca Chile
Av. Pedro Fontova 6426, Huechuraba, Santiago
Fono (2) 948 9279
www.ingemerca.com

Pesamatic
Ernesto Pinto Lagarrigue 148, Santiago
Fono (2) 790 4000
www.pesamatic.cl

Revesol
Miraflores, parcela 5 a, Pudahuel, Santiago
Fono (2) 9792800
www.revesol.cl

Schaeffler Chile
Jose Tomás Rider 1051, Providencia, Santiago
Fono (2) 477-5000
www.fag.com

TTMChile
El Arrayán 1306, Parque Enea, Pudahuel, Santiago
Fono (2) 6805900
www.ttm-chile.cl

Voith Turbo
Av. Presidente Eduardo Frei Montalva 6115, Conchalí, Santiago
Fono (2) 9446900
www.chile.voithturbo.cl