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Ductos en minería: Seguridad para traslado de relaves

Un correcto manejo de materiales es crucial para mantener la seguridad y funciones en un tranque de relaves. MINERÍA CHILENA consultó a especialistas sobre los principales elementos que deben considerar los sistemas de cañerías.

La distribución de fluidos y aguas en relaves depende en gran medida del uso de ductos y cañerías para su traslado. Las posibles fallas podrían implicar paralizaciones que incluso van más allá de la funcionalidad del relave mismo. “Deben operar a todo evento, pues su interrupción pondría poner en riesgo el cumplimento de metas de producción o, más aún, de la continuidad de la operación minera en su conjunto”, enfatiza Christian Moreno, jefe de Proyectos y especialista en relaves de JRI Ingeniería.

Ante este punto, el gerente general de Techint Chile, Jorge Donoso, enfatiza la relevancia de un buen diseño del sistema de cañerías en fase temprana, para evitar problemas durante la operación del sistema. “En etapa de diseño es fundamental encontrar el balance óptimo entre el CAPEX (costo de capital) y el OPEX (costos de operación y mantención de estos sistemas)”, puntualiza.

Asimismo, en la vida operacional de la faena el control de velocidades en el paso de los fluidos debe ser monitoreado, para evitar sedimentaciones y asegurar el flujo correcto, exponen los expertos.

Desafíos y tipos de cañerías

Dependiendo de su función y ubicación en el sistema, las particularidades para la instalación de ductos son variadas. Las aplicaciones de estas tecnologías entre otras, incluyen:

  • Conducciones de larga o corta distancia entre los espesadores de relave y el depósito.
  • Distribución de relaves, arenas y lamas.
  • Conducción de aguas claras hacia la planta o hacia tratamiento.
  • Retorno de las aguas dren.
  • Obra de evacuación de crecidas.
  • Desvío de aguas superficiales.
  • Colectores de aguas de los drenes.

“Los tipos de cañería que se emplean se pueden diferenciar de acuerdo al servicio que presentan en el depósito de relaves. Por ejemplo, las de HDPE (polietileno de alta densidad) son más livianas que las de acero, las cuales se utilizan preferentemente en el área de distribución de relaves, ya que la reubicación requerida es intensiva y esto facilita las maniobras manuales y mecanizadas”, explica Christian Moreno, de JRI Ingeniería.

Añade que en el caso de las cañerías de distribución de relaves, lamas o arenas sobre los muros de contención, las dificultades radican en la adaptación del montaje y desmontaje de cañerías en alta pendiente, acorde a la dinámica de crecimiento del depósito. Lo anterior implica emplear materiales, juntas y soportes que permitan la continuidad operacional de manera segura. Esto debe sumarse a una “minimización de riesgos a las personas y al ambiente, así como contar con procedimientos y personal calificado y altamente entrenado para poder resolver la problemática”, sostiene.

El gerente general de Techint Chile, en tanto, hace hincapié en la mantención de un rango de velocidades adecuadas, así como la consideración de las pendientes mínimas y máximas de instalación. “Las velocidades de operación no deberían ser tan bajas, de modo de evitar la sedimentación de las partículas en suspensión, pero tampoco son deseables las altas velocidades, ya que generan altas pérdidas de carga y el desgaste prematuro de las tuberías”, indica.

Para encarar los desafíos anteriores, el experto considera que también es muy importante la correcta elección del trazado, sin perder el foco en la constructibilidad y los marcos comunitarios y medioambientales.

Medio Ambiente y seguridad

El diseño, montaje y operación de las cañerías debe cumplir con los más altos estándares, aplicando estrictamente normas de fabricación, montaje y mantenimiento; guías nacionales e internacionales que permitan una operación segura y con cero derrames al ambiente, afirma el jefe de proyectos y especialista en relaves de JRI Ingeniería.

Los principales riesgos para los ductos en relaves están asociados a las roturas y rebalses en ellos, con los consecuentes derrames al ambiente, daños a las personas o a las instalaciones. Las causas son variadas: roturas por altas presiones, roturas por desgaste de material, fallas de los sistemas de protección, daños a ductos por crecida hidrológica, rotura por impacto de maquinaria, sabotajes, embanques de cañerías, rotura por congelamiento, entre otras.

“Efectivamente, los riesgos se deben mitigar, gestionándolos desde el inicio del proyecto y a lo largo de toda la vida útil, incluido el cierre; identificándolos, estimando su probabilidad de ocurrencia, las consecuencias y estableciendo las medidas de control que sean necesarias en cada caso”, señala Moreno.

Jorge Donoso destaca, además, que en el transporte de sustancias por ductos, una vez instaladas las tuberías, el impacto medioambiental es mínimo comparado con otras metodologías empleadas para el transporte de materiales (camión, ferrocarril, etc.). “Sin dudas, vuelve a ser clave un trazado seguro, minimizando interferencias, cruce de quebradas y riesgos de afectación de la tubería durante la operación, por causa de otras actividades propias de la actividad minera”, acota.

Los mayores riesgos -agrega el experto- están relacionados con la intervención de terceros que realicen trabajos en la zona de influencia de los ductos. Para las tuberías en operación se recomienda una activa política de prevención de daño por terceros, además de un programa de monitoreo de desgastes en espesores y un adecuado mantenimiento programado.

Futuro  y vida útil

Según indica Christian Moreno, la vida útil de los ductos generalmente se proyecta acorde con la de las instalaciones principales, la cual podría variar entre 20 y 30 años. Sin embargo, tendiendo en consideración el crecimiento del depósito, las instalaciones de conducción y distribución de relaves o de los sistemas de recirculación de aguas claras o dren, podrían ser cubiertas por la cubeta del depósito o el footprint del muro, con lo cual es necesario programar obras diferidas durante la operación y reponer los sistemas de cañerías.

Desde Techint, Jorge Donoso tiene buenas perspectivas para el desarrollo de trabajos en relaves. “En Chile tenemos un número importante de plantas concentradoras, cada una con su tranque de relaves (TSF). La gestión de relaves es fundamental en cualquier operación”, expone.

Una característica relevante es que los tranques de relaves son construidos en etapas, por lo que es inevitable intervenir sus instalaciones cada cierto tiempo, tanto la línea de depósito de relaves como la de agua recuperada. “Por este motivo, esperamos ver más proyectos de este tipo en el futuro, íntimamente relacionados con la operación y mantenimiento de las plantas”, concluye Donoso.

Materiales

Las cañerías de HDPE son fabricadas mediante el método de extrusión utilizando resinas de Polietileno de Alta Densidad, tienen una gran variedad de diámetros, resistentes a la corrosión y en general soportan presiones de hasta 20 bar.

En cuanto a las cañerías de acero, son al carbono y aleaciones, las cuales son resistentes a las altas presiones, de acuerdo a su calidad y espesor.

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