Bombas y Válvulas: Buscando mayor resistencia de materiales

El mercado de estos equipos está en constante desarrollo de soluciones que puedan tener mayor resistencia al desgaste en las operaciones mineras, a precios competitivos.

Las bombas y las válvulas tienen un uso masivo en la industria debido a que son cruciales para el transporte y control de fluidos, respectivamente. En el caso de la minería se utilizan mayormente en las áreas de procesamiento de minerales, mientras que en la zona de explotación se emplean en drenaje de las minas y sistemas de abastecimiento de agua.

Dada la variedad de emplazamientos y usos que pueden tener estos equipos, el acento en sus requerimientos es variado. Sin embargo, es posible señalar un parámetro común para establecer comparaciones: el rendimiento.

A juicio de Juan Pablo Hurtado, profesor del Departamento de Ingeniería en Minas de la Universidad de Santiago de Chile, “en el caso de una bomba está vinculado con la potencia hidráulica que genera (presión por caudal) y su relación con la potencia consumida (generalmente eléctrica). En este sentido, el rendimiento depende del tipo de bomba y se mide principalmente respecto si es capaz de entregar el caudal y la presión comprometida de acuerdo con el consumo eléctrico estipulado”.

Con respecto a las válvulas, cuyo objetivo es regular el flujo, “el rendimiento obedece a la duración de esta, en términos de desgaste de materiales. No tiene sentido hablar de rendimiento de una válvula en términos energéticos”, precisa.

Abrasión y corrosión
Pese a que la comparación de rendimientos obedece a patrones distintos, tanto bombas como válvulas deben enfrentar la abrasión de los fluidos que circulan por ellas, desgastando los materiales que las constituyen.

A esto se suma que, como consecuencia de la creciente escasez hídrica que experimenta la industria en Chile, las compañías mineras han impulsado como solución el transporte de agua de mar desde la costa hasta los yacimientos y operaciones ubicados varios kilómetros al interior del territorio y a elevadas altitudes, proceso en el cual las bombas juegan un rol clave. Esto plantea un nuevo desafío por el alto consumo eléctrico que demandan estos equipos. Además, el creciente uso de agua de mar sin desalar también implica un mayor desgaste.

Los expertos señalan que la salinidad del agua corroe y con el tiempo va oxidando los metales de bombas y válvulas. Según Hurtado, los desafíos están asociados con “encontrar el equilibrio entre desgaste y calidad-precio de materiales, pues hay soluciones en el mercado técnicamente viables, pero que pueden ser económicamente restrictivas para los proyectos”.

En este sentido, el mercado ha desarrollado tecnologías relacionadas con el uso de materiales plásticos o similares; metales anticorrosivos como el acero inoxidable; pinturas o recubrimientos que evitan la corrosión; revestimientos, entre otras.

Christian Ihle, académico del Departamento de Ingeniería de Minas e investigador asociado del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería de la Universidad de Chile, añade que es importante recordar que a diferencia de usos menos severos, como el flujo de agua limpia, “las válvulas para pulpas en minería están continuamente expuestas a desgaste por el mecanismo de corrosión-erosión, lo que plantea un desafío mayor tanto para fabricantes como para los equipos de mantenimiento en planta”.

Soluciones
Sobre los efectos del agua de mar sin desalar Christian Ihle señala que es agresiva químicamente, y en muchos casos contiene agentes biológicos (bacterias) que tienden a degradar los materiales en contacto, a menos que se empleen revestimientos inertes a ellos. En el caso de las bombas, desde hace mucho tiempo se conocen y emplean revestimientos poliméricos para estos efectos. En tuberías y elementos de transporte relacionados, además de esta clase de revestimiento se emplean materiales epóxicos”, puntualiza.

Los epóxicos generan una película delgada altamente resistente a la corrosión; no obstante, son menos resistentes a la abrasión que los revestimientos de HDPE (polietileno de alta densidad, por sus siglas en inglés) o similares. “Una diferencia fundamental entre ambos es que los revestimientos basados en polímeros de alta densidad no están fusionados con el tubo, cosa que ocurre con los revestimientos epóxicos, donde se produce un enlace químico entre el revestimiento y el acero”, explica Ihle.

Según el especialista, en el caso de las válvulas también se emplean revestimientos especiales para los componentes que están en contacto con el fluido. Estos incluyen, junto con los materiales elastómeros, otros basados en aleaciones de cromo y titanio para la protección de válvulas de bola. Estos revestimientos de alto desempeño son, además, resistentes a la corrosión.

En cuanto a las novedades en este campo, Christian Ihle añade que “hay estudios nuevos sobre las ventajas de usar UHDPE (ultra polietileno de alta densidad) para mejorar la resistencia mecánica a la abrasión en líneas de servicios sujetos a corrosión-erosión”.

Además, los expertos sostienen que la industria de bombas y válvulas está continuamente mejorando sus diseños en cuanto al desarrollo de mejores sellos, procurando aumentar los ciclos de mantenimiento de estos elementos.

Empresas

CMO Sudamérica

CMO Sudamérica
Av. Lo Espejo 01565, Pabellón 8, Bdg. 821/823.
Fono: (2) 2 548 9164
www.cmosudamerica.com

CMO Sudamérica es filial para la región de CMO S.L. de España, la cual cuenta con más de 20 años de experiencia en la producción y diseño de válvulas de cuchillo y compuertas para servicios generales, y de procesos orientados a la industria del agua y grandes conducciones. En el ámbito minero CMO ha desarrollado los tres tipos de válvulas de cuchillo para lodos y pulpas que cubren una gran variedad de servicios en los que este diseño es requerido.
La compañía destaca su línea CMO Serie GA, válvula de cuchillo de alto rendimiento Clase 150 con flanges, así como también la línea CMO Serie GL válvula de cuchillo tipo Lug/Wafer Clase 150 para montar entre bridas “cuyo diseño robusto asegura un óptimo rendimiento en servicios generales de pulpas”, asegura la compañía. Otra línea destacada es la CMO Serie GH, válvula de cuchillo de alta presión (hasta 600 PSI).

Fastpack
Santa Isabel 850 Lampa, Parque Industrial Valle Grande.
Fono: (2) 2 499 4000
www.fastpack.cl

Fastpack es proveedor de piping desde hace más de 20 años tanto en Chile como en Perú, donde ha participado en los principales proyectos realizados en el sector minero.
Hoy en día uno de los requerimientos más exigentes tiene relación con el suministro de aguas a las faenas productivas, siendo muy recurrente el manejo de agua de mar a grandes presiones.
En este sentido, “el último proyecto construido y uno de los de mayor envergadura -en cuanto a impulsión de agua de mar- en nuestro país es el de Minera Sierra Gorda, en donde Fastpack fue proveedor integral, incluyendo la totalidad de las válvulas de impulsión, en donde podemos destacar válvulas de bola DN 36” #900 construidas totalmente en acero dúplex 2205 de nuestra representada S&W de Corea”, señala la compañía.

FLSmidth
Av. Nueva de Lyon 072, Of.1102, Providencia, Santiago.
Fono: (2) 2 290 0000
www.flsmidth.com

FLSmidth ofrece bombas centrífugas para pulpa en la minería. La característica principal de las bombas FLSmidth Krebs corresponde a su anillo de desgaste que permite mantener un espaciado adecuado entre el impulsor y el plato de succión. “El principal efecto de esta innovación es reducir la recirculación interna y minimizar la molienda entre impulsor y carcasa para, de esta forma, reducir el consumo de energía, a la vez de aumentar la vida útil”, precisa la compañía.
Asimismo, FLSmidth lleva 50 años de experiencia en la fabricación de válvulas, donde destaca la de Cuchilla Technequip (anteriormente Technegate). Diseñada específicamente para pulpas severas y abrasivas presentes en la industria del procesamiento de minerales y de la energía. Puede ser suministrada en 17 diferentes tamaños, tanto en unidades métricas como imperiales, en un rango que va desde las 2 pulgadas (50 mm) hasta las 54 pulgadas (.1350 mm).
Adicionalmente, la empresa dispone de la válvula de alta presión en rango de tamaños de 2” a 36” para operar a presiones de hasta 300 PSI.

Himinco
Vicente Valdés 786, La Florida
14 de Febrero 2065, Antofagasta.
Tel: (2) 2 294 6661 y (55) 2 935 808
www.himinco.com

Himinco es una empresa que cuenta con productos para procesos hidráulicos mineros e industriales, destacando su línea de válvulas Praher (Austriacas), de representación exclusiva, “otorgando la garantía de una manufactura segura y ya preferida en el mercado nacional”, asegura la compañía.
Himinco ofrece una diversa línea de válvulas donde distinguen los modelos de diafragma, de bola (de dos y tres vías), que destacan por su mango de bloqueo con PLS integrado (Sistema etiquetado Praher).
Sus válvulas -en todos los modelos- permiten la implementación de actuadores según se requiera, otorgando autonomía en su funcionamiento a través de circuitos interconectados a PLC, para un completo control desde consolas aisladas del proceso. Asimismo, y complementando los diámetros de la línea de válvulas Praher, dispone la línea SH, llegando en válvulas de mariposa hasta 42’’. Todo lo anterior manteniendo un stock permanente de los diámetros y modelos más usados en minería.

Jacol
Av. Perú 845, Recoleta.
Fono: (2) 2 735 6033
www.jacolcolomer.cl

Jacol es una empresa que ofrece equipos para los procesos mineros e industriales, siendo su especialidad las bombas para pulpas y líquidos altamente corrosivos. Además, dispone de una gama de equipos para la separación sólido-líquido: filtros prensa, espesadores, clarificadores y otros.
De la línea de bombas, la compañía destaca la marca Dragflow con la EL604 A/B. La cualidad de esta bomba es que tiene una cabeza de trabajo de 48 m y un caudal máximo de 480 m3/hr con un motor de 100 HP en cuatro polos trifásica. También posee el modelo EL60S HC para trabajos de trasvasije con una altura máxima de trabajo 17 m y un caudal de 800 m3/hr, una descarga de 250 mm con un motor de 60 a 80 HP en seis polos trifásico.
Los modelos EL604SHH y EL1204HH son equipos especiales para trabajo en altura con capacidad de 60 m. Respecto al primer modelo, posee un caudal de 350 m3/hr y un motor de 120 HP. Por su parte, el segundo modelo tiene una altura de 80 m y un caudal máximo de 350 m3/hr, con un motor de 120 HP en cuatro polos trifásico.

KSB Chile S.A.
Av. Las Esteras Sur 2851, Quilicura.
Fono: (2) 2 677 8300
www.ksb.cl

KSB Chile, filial de la compañía alemana KSB AG, es una empresa especializada en producción de bombas, válvulas y servicios relacionados con la impulsión de fluidos en diferentes áreas de aplicación, tales como: transporte de agua, procesos de ingeniería, construcción, tratamientos de aguas, energía y minería.
Para la industria minera, específicamente para aplicaciones bajo descarga de molino y alimentación de hidrociclones, KSB ha desarrollado en su fábrica GIW su línea de bombas MDX, con caudales de hasta 14.000 m3/h y alturas totales dinámicas de hasta 90 m.
“Estas bombas incorporan la última tecnología desarrollada por nuestros ingenieros, incrementado la vida útil de sus componentes y optimizando la eficiencia en aplicaciones de pulpas agresivas. Logrando con esto minimizar los costos y maximizar la productividad”, asegura la compañía.

Metso
Av. Los Conquistadores 2758, Piso 3, Providencia
Fono: (2) 2 370 2000
www.metso.com

Metso provee válvulas de control, tuberías flexibles y acoplamientos especiales para aplicaciones mineras, bombas centrífugas para pulpas minerales (horizontales y verticales), fabricación y suministro de revestimientos y elementos de desgaste para bombas de pulpa, actualización y mejoramiento continuo de equipos existentes, junto con servicios de asistencia y asesoría técnica en transporte hidráulico de pulpa y fluidos en general.
Los equipos suministrados por Metso son fabricados en aleaciones metálicas especiales y también con revestimientos, dependiendo de la aplicación y servicio dentro de la cadena del proceso minero. Dentro de lo diferentes tipos de materiales metálicos están: aleaciones en alto cromo, aceros inoxidables y CD4MCu, y por otro lado, elastómeros: caucho natural, neopreno, poliuretano y últimamente clorobutil, materiales desarrollados para operar en equilibrio con el medioambiente.
Según la compañía, “todos estos materiales han sido diseñados para incrementar eficiencia, confiabilidad y seguridad, disminuyendo costos operacionales y mantención, consumo de agua y energía, colaborando con tener operaciones más seguras y altamente eficientes”.

MultiAceros
Camino a la Alameda 241, Lampa, Santiago.
Fono: (2) 2 498 3300
www.multiaceros.cl

MultiAceros, importador y distribuidor de cañerías de acero en Chile (cañerías con y sin costura, negras y galvanizadas, tubos eléctricos de acero), presente también en el mercado de aceros planos y líneas complementarias: perfiles, válvulas, flanges y fittings. La compañía apoya con sus productos y servicios en los mercados de la construcción, minería, empresas de ingeniería, maestranzas, distribuidoras, sector forestal, pesquero, entre otros.
Dentro de la línea de válvulas, la compañía cuenta con una variedad desde ½ pulgada hasta las 72 pulgadas.
MultiAceros es el representante autorizado en Chile de la marca Techniquip y destaca la válvula de cuchilla para relave, la cual está disponible con actuador manual, manual con caja reductora, neumática, hidráulica y eléctrica. Asimismo dispone de numerosos accesorios opcionales, que incluyen pero no se limitan a: solenoides, límites de carrera, cajas de conexión y alternativas de material para la cuchilla y los elastómeros.

Ruhrpumpen
Los Leones 133 B Providencia Santiago, Chile
Fono: (2) 223 26475
www.ruhrpumpen.com

Ruhrpumpen es una empresa mundial de tecnología en bombas centrífugas. Cuenta con productos que cumplen con estándares API, ANSI, ISO, DIN, entre otras normas internacionales.
La compañía destaca la bomba HSC, la cual sobresale por sus límites de operación, tiene una capacidad de hasta 31,800 m3/h y alcanza 168 m de altura, soportando una temperatura de hasta 150ºC. Pertenece al grupo de bombas bipartidas y cuenta con una configuración horizontal de una etapa, carcasa de doble voluta, impulsor cerrado y flujo axial. Los materiales de construcción pueden ser hierro fundido, acero inoxidable, acero al carbón y bronce (otras opciones a pedido).
Dentro de las opciones de diseño de esta bomba se encuentra la lubricación con grasa o aceite en los baleros, configuración de caja de baleros para sello mecánico o empaquetadura, montadura horizontal o vertical. La HSC atiende a los mercados contra incendio, municipal, petroquímico, industria azucarera y papelera, generación de energía, agua y minería.

Samson Controls
Lo Boza 107, Mód. B-8, Pudahuel, Santiago.
Fono: (2) 2240 5100
www.samson.cl

Samson es una empresa internacional especializada en control de procesos y fabricante de válvulas de control con tecnología inteligente. Para la industria minera Samson ofrece una línea de válvulas para aplicaciones de concentración de minerales, recuperación de gases y procesos de alta temperatura.
La compañía destaca la válvula mariposa Pfeiffer 14b con cierre hermético y doble excentricidad. Especialmente diseñada para aplicaciones “High Performance”, en control de fluidos para minería, tales como agua de procesos, aire para sistemas de flotación y manejo de ácido. Disponible con actuador eléctrico y neumático con posicionador inteligente. “Por su innovador diseño, el mantenimiento es muy simple, permitiendo, por ejemplo, reemplazar el asiento en un mínimo de tiempo”, asegura Samson.
“Un producto de especial mención es la válvula de obturador rotativo Vetec 82.7, la cual asegura que el obturador entra en contacto con el asiento justo antes de cerrar, evitando cualquier tipo de fricción. Para aplicaciones con sólidos en suspensión y fluidos viscosos”, añade la empresa.

Soltex
Avenida Víctor Uribe 2260, Quilicura, Santiago
Fono: (2) 2 730 4700
www.soltex.cl

Soltex es un proveedor de soluciones para manejo de fluidos, equipos de proceso, instrumentación y control. Suministra tanto bombas como válvulas para impulsión y manejo de pulpas, concentrado, slurries, relaves convencionales y espesados, en condiciones extremas de trabajo incluyendo aplicaciones de alta abrasión, corrosión, presión, alta temperatura y presencia de sólidos.
La compañía destaca sus líneas americanas de válvulas de cuchillo Clarkson, con tamaños de 2” a 60” dependiendo el modelo (KGA, KGD o KGF) y por otra parte la línea de válvulas de bola con asiento metal a metal cero fuga ValvTechnologies de entre 1” y 42” en clases que van desde 150 a 1.500, según modelo y aplicación.
En tanto, en bombas destaca la línea alemana de desplazamiento positivo Schwing Bioset con tecnología de pistón hidráulico para impulsión de relaves espesados con contenido de hasta un 80% de sólidos a 250 Bar de presión, ideal para el transporte de relaves espesados, pastas o slurries.

Vogt
Álvarez de Toledo 669, Santiago.
Fono: (2) 2 829 1200
www.vogt.cl

Vogt es una compañía con más de 60 años de experiencia en el mercado industrial y desarrollando equipos y sistemas de bombeo para la gran y mediana minería. Cuenta con una planta fabril en Santiago de Chile con más de 6.500 m2, una red de sucursales en los polos industriales con servicios de ventas y posventa especializados en Santiago, Copiapó, Antofagasta y presencia comercial en Iquique y Lima (Perú).
En cuanto a bombas, la compañía destaca la Serie VCB (Vertical Cantilever en Balsa) que son bombas centrífugas unicelulares de eje vertical y con una carcasa tipo voluta simple o doble. Posee una aspiración de tipo axial y la impulsión es radial, con impulsor cerrado de alta eficiencia o semiabierto. El montaje de la bomba es sobre una balsa HDPE.
Según la compañía, “el diseño estándar de la bomba vertical Cantilever en Balsa posee una gran robustez, gracias a un eje y rodamientos ampliamente dimensionados, que disminuyen la flexión del eje y la vibración, asegurando larga vida útil y funcionamiento libre de fallas en el bombeo de fluidos que contengan partículas sólidas y abrasivas”.

Well Pumps
Los Arrayanes 650, Colina, Santiago.
Fono: (2) 2 738 9038
www.wellpumps.cl

Well Pumps es una compañía especializada en captación de aguas subterráneas y optimización de recursos hídricos, dedicada a entregar productos y servicios integrales para aguas subterráneas en los mercados minero, sanitario, industrial y agrícola. Además, cuenta con equipos de bombeo fabricados completamente en acero inoxidable, capaces de trabajar con aguas complicadas.
Asimismo, la compañía señala que a través de una alianza con la empresa Pozos Profundos, pueden integrar la oferta incluyendo la construcción y habilitación de pozos.
La compañía destaca los equipos de bombeo marca “CRI”, construidos íntegramente en acero inoxidable, cuerpo, rodete y eje, abarcando caudales de entre 1.5 a 70 litros por segundo, diseñados especialmente para trabajar con aguas complicadas. Además posee motores marca “Franklin” con potencias de entre 0.5 a 400 hp.
Asimismo, cuenta con las bombas americanas marca “National” y “American Turbine” construidas en fierro fundido con rodetes de bronce y eje de acero carbono, abarcando caudales de entre 20 a 120 litros por segundo.

Comentarios

Conectate con