DESGASTE EN CANALETAS DE RELAVES, CAUSAS, EVALUACION Y METODOS DE REPARACION
Abstract
La erosión en estructuras hidráulicas de hormigón armado puede deberse a diversas causas, las principales, de acuerdo con el ACI 210r, son los ataques químicos, la cavitación y la abrasión. El presente estudio se enfoca al efecto de la abrasión sobre las superficies expuestas al flujo de relaves pues tiene mayor incidencia en el desgaste generado por el transporte de fluidos con contenido de sólidos particularmente en las canaletas de hormigón. Se presenta un marco teórico de los relaves, considerándolo como un fluido no newtoniano donde el efecto de la viscosidad toma relevancia para caracterizarlo finalmente como un modelo plástico tipo Bingham. En cuanto al tipo de escurrimiento, se busca que el transporte de relaves sea del tipo turbulento, esta característica no siempre es fácil de conseguir dada la variabilidad operacional que existe en las faenas mineras generada por los cambios en tasas de producción, tipo de mineral procesado, que afecta a la reología de los relaves, y la concentración de sólidos disueltos en la pulpa. Para evitar la depositación de partículas en el fondo del canal la velocidad de los relaves debe ser mayor a la velocidad mínima de depositación determinada mediante fórmulas empíricas que han sido calibradas con datos reales por diversas empresas de ingeniería obteniendo resultados satisfactorios los que han sido utilizados en el presente caso de estudio. Con el tipo de relaves caracterizado y con un flujo que garantice el transporte de estos, se procede al cálculo hidráulico de la canaleta de relaves considerando las formulaciones de autores como Colebroock-White, Wilson & Thomas y Darby et al. para determinar el factor de fricción, parámetro utilizado para el análisis de la abrasión. Para calibrar el modelo, se utilizan datos de mediciones de erosión reales, obtenidas de estudios previos y se contrastan con el modelo de desgaste desarrollado en el presente estudio. Finalmente el modelo desarrollado se comprueba con los datos reales de desgaste obtenidos en una canaleta de relaves de similares características, obteniéndose resultados adecuados con un margen de error menor al 10%con relación al desgaste real medido. Se presentan recomendaciones para la ejecución de reparaciones de canaletas afectadas por erosión . Adicionalmente, se determinan las sobre elevaciones que presenta el flujo tanto en rectas como en curvas, obteniendo así la altura mínima de la canaleta para que el fluido transportado se mantenga dentro de esta, evitando derrames con las indeseables consecuencias ambientales que esto origina.