ESTUDIO DE INGENIERÍA: EVALUACION TÉCNICA-ECONÓMICA DE BOMBAS EN SISTEMAS DE IMPULSIÓN DE PULPA EN PLANTAS DE CONCENTRADO PARA IMPLEMENTACIÓN EN MINERA DE TAMAÑO MEDIANO

Abstract

Dentro del conjunto de procesos que constituyen una planta concentradora, la impulsión de pulpa hasta los equipos de clasificación por medio de bombas centrifugas, es un proceso crítico desde el punto de vista de la operación, el consumo de agua fresca y energía, por ser equipos de gran tamaño y cuya operación es considerada el corazón del proceso de concentración. La operación histórica de la planta concentradora evaluada, sostenía una impulsión de 7,000 a 8,000 m^3/h por línea, lo que implicaba contar con equipos cuya operación permitiera cubrir este rango de flujos de manera eficiente y confiable. Una operación eficiente, es esencial para mantener una tasa de desgaste homogénea en los elementos húmedos que constituyen la bomba centrifuga. El registro histórico de datos, contempla horómetros de 3,200 y 3,600 horas como ciclo de buen funcionamiento. Desde hace 6 años aproximadamente, los flujos que maneja la planta concentradora han disminuido de manera importante, lo que ha impactado considerablemente en el ciclo de vida de estos equipos, condición operacional que los ha llevado a un estado de sobredimensionamiento. La idea de operar con bombas de menor tamaño es una opción ideal, pero existen restricciones técnicas que limitan dicha solución, como el tipo de motor instalado, lo que limita la velocidad de operación, y es un requerimiento esencial para la operación de equipo de menor tamaño. El ciclo de vida actual de las bombas es un 27% menos, que su condición histórica, fallando principalmente por desgaste focalizado en zonas particulares de la carcasa, como el “corta agua” o el “anillo de desgaste”, entre 2,300 y 2,600 horas. Para poder estudiar el fenómeno, fue necesario la recopilación de datos operacionales y el análisis de los modos de falla en relación a la ocurrencia de los datos de un nuevo modelo de bomba, llamado UMD700, perteneciente a la empresa FLSmidth, y diseñado para asumir esta condición de mejor forma que el actualmente instalado.Esto permitió analizar de mejor manera el comportamiento de la pulpa al interior de la bomba y los efectos del sobredimensionamiento en equiposde gran tamaño, estimados por simulaciones, y corroborados en terreno. Además se pudo cuantificar los costos operacionales de un equipo de estas características y su impacto en la estructura de costos de la planta.Within the set of processes that constitute a concentrator plant, the slurry pumping to the classification equipment through centrifugal pumps, is a critical process from the point of view of the operation, the consumption of fresh water and energy, for being large equipment and whose operation is considered the heart of the concentration process. The historical operation of the concentrator plant evaluated, had a range of 7,000 to 8,000 m^3/h per line, which implied having equipment whose operation allowed to cover this range of flows in an efficient and reliable way. An efficient operation is essential to maintain a homogeneous wear rate in the wet parts inside of the centrifugal pump. The historical record of data, includes 3,200 and 3,600 hour as cycle of good operation. Since approximately 6 years ago, the flows of the concentrator plant have decreased significantly, which has impacted considerably in the life cycle of these equipment, an operational condition that has led to a state of oversizing. The idea of operating smaller pumps is an ideal option, but there are technical restrictions that limit it such a solution, for example the type of motor installed, which limits the speed of operation, which is an essential requirement for the operation of smaller size. The current life cycle of the pumps is 27% less than their historical condition, failing mainly due to wear focused on particular areas of the casing, such as "cut water" or "wear ring", between 2,300 and 2,600 hours . In order to study the phenomenon, it was necessary to collect operational data and analyze the failure modes in relation to the occurrence of the data of a new pump model, called UMD700, belonging to the FLSmidth company, designed to assume this condition in better way than the currently pumps installed.This allowed a better analyze the behavior of the slurry inside the pump and the effects of oversizing on large pumps, estimated by simulations, and corroborated in the field. In addition, it was possible to quantify the operational costs of an equipment of these characteristics and its impact on the cost structure of the plant