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CASO DE ÉXITO , CONSTRUCCIÓN RELAVEDUCTO DE SELE NE

Jaime Talavera Valdivia14 Marzo 2013

•Hochschild Mining es una compañía líder en la producción subterránea de metales preciosos que opera en Argentina, México y Perú

Descripción de la Empresa

•En Perú contamos con tres operaciones en producción, Arcata, Ares y Pallancata

•Para el caso de Pallancata, es una mina de oro y plata, Hochschild Mining es dueña del 60% y es su operador, el 40% restante es propiedad de Minera Oro Vega (Subsidiaria de International Minerals Corporation)

� La mina Pallancata se encuentra ubicada en el departamento de Ayacucho aproximadamente a 180 kms al sudoeste del Cuzco

Ubicación de la mina Pallancata y planta Selene

� Las operaciones empezaron a fines del año 2007, el año 2,012 se han producido 8,037 toneladas de concentrado con 7.5 millones de onzas de plata y 26,231 oz de oro

� La mina Pallancata utiliza la Planta de Selene

Antecedentes de la mina Pallancata

� La mina Pallancata utiliza la Planta de Selene distante a 24 Km para procesar 3,000 ton/día de mineral

� En Selene la planta de procesamiento utiliza una planta de desaguado para desecar relave y utilizar los sólidos en el proceso de relleno en pasta en Pallancata

� El relave remanente se bombea a las canchas de relave� Cancha de relave N°2 en Selene con

capacidad de 1.6 millones de m3 y casi completa en su capacidad

Antecedentes de la mina Pallancata

completa en su capacidad � Cancha de relave N°3 nueva, distante a 5 kms

de Selene con una capacidad de 4 millones de m3 puesta en operación el año pasado

� Densidad del relave 1,200kg/m3 con 32% en peso de sólidos

Requerimiento de transporte al inicio del proyecto 2010:

� 165 m3/h

Requerimiento de transporte de relave

Vista de planta del recorrido de la línea de relave

� Transportar 89,000 toneladas por mes a 165 m3/hora de desde la planta de desaguado en Selene hacia la relavera N°3 mediante el uso de 7.5 km de tubería

� Perfil de cotas:

Requerimiento de transporte año 2010 ,relave

16m

42m

60m

02mPlanta deDesaguado

RelaveraN°3

� Transportar 160 m3/hora de agua desde la relavera N°3 hacia el M2 para su reutilización en planta mediante el uso de 7.0 km de tubería

� Perfil de cotas:

Requerimiento de transporte año 2010 , agua de rela ve

16m

42m

60m

02mPlanta deDesaguado

RelaveraN°3

Poza M2

� Se contrata a una empresa consultora local para ejecutar ingeniería básica y de detalle.

� En base a los estudios se define:� Diámetro de la tubería de 6”

Estudio de Ingeniería , Construcción y Montaje

� Diámetro de la tubería de 6”� Por temas de comunidades , la utilización de

un canal abierto recubierto de geomembranasiguiendo el trazo de la carretera existente

� De acuerdo a la curva de presión, se combina tubería de acero y tubería de HDPE.

� Utilización de dos sistemas de bombeo en paralelo.• 04 bombas centrífugas GIW modelo

enseriadas. • 01 bomba de desplazamiento positivo GEHO

Estudio de Ingeniería , Construcción y Montaje

• 01 bomba de desplazamiento positivo GEHO TZPM 400

• En julio del 2011 se pone en marcha el sistema de bombeo con la utilización exclusiva de las bombas centrifugas mientras se culmina la fabricación de la Bomba GEHO

• La bomba GEHO se pone en operación el 15 de febrero del año 2013

� La tubería embridada cada doce metros y el sello se obtenía mediante empaquetadura y ajuste empernado. Bridas serie

� Para el bombeo de relave la línea contaba con

Detalles constructivos de la linea

� Para el bombeo de relave la línea contaba con un tanque abierto en la cota más alta antes de la relavera para descender por gravedad.

� Tubería soportada en tacos de madera de 6”x6”x 24”

� En el canal abierto se utilizó para acomodar tanto la tubería de relave como la de agua de relavera

� Las características del cuerpo de las bombas GIW, LSA 4x6 - 25 150 HP c/u ,

Detalle Cuerpo Bomba Centrífuga

Curva de las bombas GIW , LSA - 4x6 – 25.

Curvas de operación Bombas Centrífugas GIW

� Bomba GEHO TZPM 400 (36.6- 326) KW @ (33.5-335.3) m3/h

Bomba de desplazamiento positivo

� Al inicio de las operaciones , el área de planta informa que requiere un caudal de transporte de relave entre 220 y 240 m3/h , lo cual no era factible cubrir.

Problemática y acciones iniciales

� El sistema solo puede entregar entre 130 y 135m/h

� El remanente se tiene que depositar en la relavera N°2 casi al borde de su capacidad creando una grave contingencia

� Reclamo al consultor� Reclamo a proveedor de las bombas por problemas

de capacidad y alto nivel de desgaste de platos de succión e impelers


� Reclamo a planta por sus procesos � Reclamos a mina por su tipo de mineral carbonatado� Se desmontaron tuberías para ver si había atoros en

la línea� Se elimina tanque intermedio para aprovechar efecto

sifón en el tramo final de tubería a la relavera, ahorro en energía e incremento en flujo en 3% aprox.

� Se probaron aireadores en las parte alta para descartar bolsones de aire

� Dado que había tubería sin contenido ni flujo de material a transportar con variación de temperatura , su dilatación /contracción era continua y generaba interferencia entre las tuberías deformando trazado.


interferencia entre las tuberías deformando trazado.� Se presentaron 03 eventos de fuga por falla de la

empaquetadura de la tubería de fierro causada por sobre-apriete de los pernos de amarre

� Cambio de pernos, empaquetaduras , modificación de apriete

� Se presentaron 02 fugas por mal pegado en la tubería de HDP producto de la interferencia de tuberías

� Reacomodo de tubería HDPE, acortado y alargado de tramos, creación zonas de libre desplazamiento

� Participación en el VII Congresos de Concentraductos , Mineraductos y Relaveductos, Fluimin 2011 en Octubre del 2011

� Selección, evaluación y contratación empresa

Acciones definitivas

� Selección, evaluación y contratación empresa especializada para evaluar la problemática

� Realización del estudio reológico por parte de la consultora

� Recomendaciones en relación al diámetro de la tubería y acciones constructivas

Curvas fluidos no Newtonianos

Resultados reológicos

Resultados reológicos

Conclusiones: •Fluido no newtoniano, comportamiento en condiciones de transporte como flujo turbulento ,descartándose que el transporte se esté ejecutando en flujo laminar •Muy baja sedimentación •Fluido de características coloidales

� La consultora entregó resultados de su estudio de reología y calculo nuevas especificaciones de tubería y bombeo:

� Utilización de una tubería de 8” y operación entre 03 y 04 bombas GIW

Resultados

04 bombas GIW� Colocación de variadores de velocidad en las bombas N°

3 y 4 � Se definió que la tubería debiera ser mayormente soldada

restringiéndose el uso de bridas a lo estrictamente necesario según criterios de mantenibilidad (cruces de caminos, curvas con propensión a desgaste)

� Aprobada la construcción de una nueva tubería, se estableció el diámetro de 8” para el tramo de acero de 4,5 Km y 10” SDR 7 para el tramo de HDPE de 2,5 Km

Plan de Acción

HDPE de 2,5 Km � Licitación y selección de contratista para la

instalación� Empresa contratada MGA SAC � Valor de contrato US$ 1´140,128.69

� Requerimiento: Seguridad, Rapidez y Calidad

• Inicialmente se estableció un plazo de 90 días. • Labores de exámenes médicos del personal en Lima,

inducción de personal en Lima y Selene y movilización a mina 15 días

Proyecto Instalación de nueva tubería de bombeo

• Posteriormente se le solicitó a MGA tomar las acciones del caso para reducir el plazo, realizándose el proyecto en 61 días en total .

• Inicio: 12 de marzo de 2012• Culminación con pruebas hidrostáticas e inicio de

operación, 12 de mayo de 2012

� Soldadores:Dos grupos con cinco soldadores cada uno ,siempre ungrupo adicional en stand by

� Armadores:

Factores de Éxito Proceso de tendido nueva tubería

Dos Grupos (uno adicional en stand by de tres personas)� Grupo de logística (Transporte, Equipos, herramientas,

consumibles). Se duplicó algunos otros se triplicó.� Grupo de Control de Calidad.� Grupo de Seguridad y Supervisión. Se incrementó.� Gerente de proyectos de MGA: presencia permanente.� Cordinación directa proveedor/ cliente y seguimiento diario

PROCESO� Tendido de tuberías de acero y HDPE. Se

realizó con el empleo de dos camiones grúa de 6 toneladas cada uno.


6 toneladas cada uno.� Doblado de tuberías de acero. Este se

realizó en dos frentes a lo largo de la línea de tendido. Se emplearon dos maquinas electro hidráulica diseñada y fabricada por MGA.

APUNTALAMIENTO DE TUBERÍAS

• Las tuberías dobladas y aquellas en los tramos rectos fueron alineadas una tras otra a lo largo de la línea mediante un dispositivo especial de alineamiento


mediante un dispositivo especial de alineamiento diseñado y fabricado por MGA.

• A continuación se procedió a apuntalar las juntas dejando las tuberías presentadas sobre los cajones y cunetas a aproximadamente medio metro de altura desde el fondo para su posterior soldadura definitiva.

SOLDADURA DE TUBERÍAS DE ACERO• Número de frentes: 15• Protección ambiental durante la soldadura: mediante

carpas• Procedimiento: el documento “procedimiento de


• Procedimiento: el documento “procedimiento de soldadura”, que incluye los parámetros de soldadura, diseño de junta y número de pases fue aprobado por la empresa RGM.- Para el pase de raíz, y los dos pases siguientes se

empleo el proceso GTAW con gas de argón y material de aporte ER 70 S-6

- Para el pase de acabado se empleó proceso eléctrico SMAW con electrodo E 7018

� VENTAJAS:1. Proceso de fusión en un ambiente de mayor protección para evitar la

inclusión de humedad y generen los poros.2. El grado de resistencia del pase de raiz es mayor que en el caso de un

electrodo 6011, en este caso es un grado 70.3. Minimizar el porcentaje de rechazos, tiempos de reparación, reducción

de plazos.

Selección del Procedimiento de soldadura por Argón

de plazos.4. Mejor calidad de acabado.5. Procedimiento de mayor confiabilidad en cuanto al menor porcentaje

de rechazos y resistencia de la unión soldada.

• IMPACTOS:1. Mayor costo de la mano de obra calificada (Soldador ARGONISTA).2. Menor porcentaje de rechazos.3. Material de aporte de mayor resistencia que el convencional y que el material de la tubería.

CONTROL DE CALIDAD DE LA SOLDADURA

• Las pruebas de control de calidad se realizaron mediante inspección por ultrasonido que resulta más práctico y más rápido que radiografía gamagráfica para las condiciones de altitud y humedad relativa del


para las condiciones de altitud y humedad relativa del proyecto

• El procedimiento permite una interpretación más confiable de la calidad de la soldadura.

• En general se tuvo un ratio de rechazo del 2,83%, el que resulta relativamente bajo, obtenido gracias al procedimiento combinado de soldadura con GTAW y SMAW.

PRUEBAS HIDROSTÁTICAS PARA TUBERÍA DE ACERO

Las pruebas se realizaron de la siguiente manera:• Se realizó una coordinación previa entre las áreas de

Mantenimiento, Proyectos, Planta, Medio Ambiente, Relaciones Comunitarias y Seguridad Industrial, con la


Relaciones Comunitarias y Seguridad Industrial, con la finalidad de evitar cualquier impacto ambiental y los problemas sociales que estos acarrean.

• La prueba se realizó en cinco tramos con agua suministrada por Planta.

• Para cada tramo, la presión de prueba fue la presión máxima de trabajo del tramo más 30% por espacio de dos horas de acuerdo a norma.

Proyecto Instalación de nueva tubería de bombeo, vi stas

Ilustración 1. Labores de descarga de tuberías a lo largo de la línea.

Ilustración 2. Tuberías de HDPE distribuidas a lo largo de la línea.


Ilustración 3. Tuberías de acero distribuidas a lo largo de la línea.

Ilustración 4. Labores de doblado de tuberías de acero in situ.

Proyecto Instalación de nueva tubería de bombeo,vis tas

Ilustración 5.

Personal MGA en labores de alineamiento y apuntalamiento de tuberías de acero.

Ilustración 6.

Soldadura GTAW (TIG) con electrodo de tungsteno y varilla de material de aporte ER 70 S-6.

Proyecto Instalación de nueva tubería de bombeo,vis tas

Ilustración 7-8.

Armado y distribución de carpas para soldadura a lo largo del tramo de tuberías de acero.


Ilustración 9. Proceso de soldadura de tubería de HDPE.

Ilustración 10. Verificación de la calidad con la técnica y equipo de ultrasonido.

PRESION - B 4 FLUJO AMPERAJE -B1 AMPERAJE -B2 AMPERAJE - B3 AMPERAJE -B4 COMENTARIOS PERIODO

433.95 123.90 120.19 122.62 127.38 131.75 4 Bombas - tubería de 6". 3 meses

301.01 225.50 135.64 138.08 142.54 3 Bombas -tubería de 8" (Bomba 1, 2 y 4) 5 días

360.97 238.52 143.31 146.14 130.78 137.02 4 Bombas - tubería de 8" (Bomas 3 y 4 con variadir) Últimos 15 días

PARAMETROS DE OPERACIÓN PROMEDIO DIARIO POR PERIODOS EN LA PLANTA DE BOMBEO - SELENE

• En la línea superior se muestra el caudal del sistema con el

Parámetros Operativos Bombas GIW y nueva línea de 8 ”

• En la línea superior se muestra el caudal del sistema con el sistema original en 6” de acero y 8” de HDPE

• En la línea media se ve el caudal con la nueva tubería de 8” de acero y 10” en HDPE pero con 3 bombas (transición)

• En la línea inferior se ve el caudal que el sistema mueve actualmente con dos de las cuatro bombas con VDF (mejora)

• Ventaja 1: menor presión de descarga del sistema, (-16%)• Ventaja 2: un incremento del amperaje del 10% en el sistema

de bombas se traduce en un aumento del flujo de mas del 92%

Disposición final sala de bombas, bombas GIW y GEHO

CONSUMO ELECTRICO BANCO 4 BOMBAS LSA CONSUMO ELECTRICO GEHO TZPM 400

Bomba 1 : 163.77 Amp. Geho : 36.8 Amp.

Bomba 2 : 152.86 Amp. Booster: 70.3 Amp.

Bomba 3 : 142.59 Amp.

Parámetros Operativos Bomba Geho y tren GIW

Flujo 240 m3/h

Bomba 3 : 142.59 Amp.

Bomba 4: 150.14 Amp.

Total Promedio: 609 Amp. Total Promedio: 107 Amp.

Caso de cuidado Bomba GEHO, cascarilla de PVC

Material de desecho PVC en el mineral a procesar

Cascarilla de PVC que tupe las canastillas-filtro

Elementos del Programa de Mantenimiento

Preventivo en lo relacionado a cambios de aceite, engrases, fajas, diafragmas, valvulasPredictivo , orientado a la medición de parámetros operacionales de los motores eléctricos con el Bake rInspecciones de apriete pernos y cambio de empaquesInspecciones de apriete pernos y cambio de empaquesLimpieza de canastillas Bomba GEHOAnálisis vibracionalAnálisis de temperaturaAnálisis de fluidos caso de reductores Medición por ultrasonido de espesores en tuberíasVideoscopiaRedundancia de componentes críticos y componentes de recambio

¿ PREGUNTAS ?

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