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CORPORACIÓN NACIONAL DEL COBRE DE CHILE CODELCO – CHILE

CRITERIO DE DISEÑO CORPORATIVO SISTEMAS DE CONTROL DE POLVO

DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-002 REVISIÓN 0

SGP-GI-ME-CDI-002

VICEPRESIDENCIA CORPORATIVA DE PROYECTOS GERENCIA DE INGENIERÍA

VIGENCIA 01 DE MARZO 2009 ______________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.

CODELCO CHILE VICEPRESIDENCIA CORPORATIVA DE PROYECTOS

GERENCIA DE INGENIERÍA CRITERIO DE DISEÑO CORPORATIVO SISTEMAS DE CONTROL DE POLVO DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-002-0

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INDICE 1

ALCANCE .......................................................................................................................... 6

2

CARACTERÍSTICAS DEL LUGAR.................................................................................... 6

3

CÓDIGOS Y ESTÁNDARES.............................................................................................. 9 3.1 3.2 3.3

4

NORMAS INTERNACIONALES .................................................................................................................... 9 NORMAS CHILENAS.................................................................................................................................. 9 NORMATIVA CORPORATIVA DE CODELCO ............................................................................................. 10

REQUERIMIENTOS Y CONSIDERACIONES GENERALES .......................................... 11 4.1 REQUERIMIENTOS GENERALES DE DISEÑO ............................................................................................ 11 4.1.1 Seguridad.......................................................................................................................................... 11 4.1.2 Requerimientos Técnicos de Equipos y Sistemas.............................................................................. 12 4.1.3 Factores Económicos y Mantenibilidad ........................................................................................... 13 4.1.4 Desarrollo Sustentable ..................................................................................................................... 14 4.1.5 Eficiencia Energética ....................................................................................................................... 15

5

SISTEMAS DE CONTROL DE POLVO RECOMENDABLES SEGÚN ÁREA A MITIGAR15 5.1 AREA DE DESCARGA CAMIONES Y TRENES ............................................................................................ 15 5.1.1 Tolvas de Descarga No Confinadas ................................................................................................. 15 5.1.2 Tolvas de Descarga Confinadas....................................................................................................... 18 5.2 TRASPASOS ENTRE CORREAS TRANSPORTADORAS ................................................................................ 21 5.2.1 Transferencia en Zonas Ventiladas dentro o fuera de Edificios....................................................... 21 5.2.2 Transferencias en zonas ventiladas en Túneles ................................................................................ 27 5.3 PILAS DE ACOPIO (STOCK PILE) ............................................................................................................. 28 5.3.1 Acopio de gran volumen con Alimentación mediante Correa Transportadora de Cabezal Móvil (tripper car) .................................................................................................................................................... 28 5.3.2 Acopio de gran volumen con Alimentación mediante Correa Transportadora de Cabezal Fijo ..... 30 5.4 TOLVAS DE ACOPIO ............................................................................................................................... 33 5.4.1 Tolvas con alimentación mediante Correa Transportadora con Cabezal Móvil (tripper car)......... 33 5.4.2 Tolvas con alimentación mediante Correa Transportadora con Cabezal Fijo ................................ 37 5.5 TRASPASO DE CORREA TRANSPORTADORA A HARNERO, DE HARNERO A CHANCADOR ......................... 39 5.6 TRASPASO DE HARNERO A CORREA, DE CHANCADOR A CORREA .......................................................... 41 5.7 MINERÍA SUBTERRÁNEA ........................................................................................................................ 41 5.7.1 Alta Generación de Polvo................................................................................................................. 41 5.7.2 Uso de Sistemas de Captación y Filtración...................................................................................... 41 5.7.3 Instalación Sistemas Supresión por Aglomeración .......................................................................... 42

6

SISTEMA DE CAPTACIÓN Y FILTRACIÓN DE POLVO................................................ 42 6.1 COMPONENTES DEL SISTEMA DE CAPTACIÓN Y FILTRACIÓN DE POLVO. ............................................... 43 6.1.1 Campanas de Captación................................................................................................................... 43 6.1.2 Ductos............................................................................................................................................... 44 6.1.3 Colector ............................................................................................................................................ 45 6.1.4 Ventilador ......................................................................................................................................... 53 6.1.5 Damper del Ventilador. .................................................................................................................... 53 6.1.6 Motor del Ventilador ........................................................................................................................ 53 6.1.7 Chimenea de Descarga de Aire Limpio a la atmósfera. ................................................................... 54

7

SISTEMAS DE SUPRESIÓN DE POLVO POR AGLOMERACIÓN ................................ 54

_________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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7.1 COMPONENTES DE UN SISTEMA MEDIANTE ATOMIZACIÓN FINA DE AGUA A PRESIÓN ........................... 55 7.1.1 Panel de Control Hidráulico ............................................................................................................ 55 7.1.2 Panel Remoto de Regulación............................................................................................................ 57 7.1.3 Panel de Control Eléctrico ............................................................................................................... 57 7.1.4 Boquillas de Aspersión Gruesa / Aspersión Fina sólo con Agua ..................................................... 62 7.1.5 Porta Boquillas y Adaptadores......................................................................................................... 64 7.1.6 Cañerías Flexibles y Tuberías (conduits y tubings) ......................................................................... 64 7.1.7 Sistema Anticongelamiento............................................................................................................... 64 7.1.8 Bombas de agua ............................................................................................................................... 65 7.1.9 Paneles Cortaviento ......................................................................................................................... 66 7.1.10 Cajones de Aglomeración ............................................................................................................ 66 7.2 COMPONENTES DE UN SISTEMA MEDIANTE ATOMIZACIÓN FINA DE AGUA Y AIRE A PRESIÓN ................ 68 7.2.1 Panel de Control Hidroneumático.................................................................................................... 68 7.2.2 Panel Remoto de Regulación............................................................................................................ 68 7.2.3 Panel de Control Eléctrico ............................................................................................................... 69 7.2.4 Boquillas de Atomización Agua-Aire................................................................................................ 69 7.2.5 Porta Boquillas y adaptadores ......................................................................................................... 70 7.2.6 Cañerías Flexibles y tuberías ........................................................................................................... 70 7.2.7 Sistema Anticongelamiento............................................................................................................... 70 7.2.8 Bombas de Agua ............................................................................................................................... 70 7.2.9 Planta de Aire Dedicada .................................................................................................................. 70 7.2.10 Paneles Cortaviento..................................................................................................................... 71 7.2.11 Cajones de Aglomeración ............................................................................................................ 71

8

SISTEMA DE PRESURIZACIÓN ..................................................................................... 71 8.1 COMPONENTES DEL SISTEMA DE PRESURIZACIÓN .................................................................................. 71 8.1.1 Ventilador - Extractor ...................................................................................................................... 73 8.1.2 Motor del Ventilador ........................................................................................................................ 73 8.1.3 Ingreso al Colector........................................................................................................................... 73 8.1.4 Filtros de Cartuchos, Pulse Jet, autolimpiantes............................................................................... 73 8.1.5 Ductería............................................................................................................................................ 75 8.1.6 Rejillas de Ingreso ............................................................................................................................ 75 8.1.7 Celosías Gravitacionales.................................................................................................................. 75 8.1.8 Control automático........................................................................................................................... 76 8.1.9 Cálculo del Caudal........................................................................................................................... 76 8.1.10 Tratamiento Acústico................................................................................................................... 77 8.1.11 Presurizar y Disipar Carga Térmica desde Sala Eléctrica vía ventilación forzada.................... 77

9

ANEXOS........................................................................................................................... 78 9.1 ESCALA DE MOHS .................................................................................................................................. 78 9.1.1 Tabla de valores Rosiwal ................................................................................................................. 79 9.2 DIAGRAMA TIPO DE INSTALACIÓN DEL GABINETE PRV, PARA EL SISTEMA DE SUPRESIÓN POR AGLOMERACIÓN ................................................................................................................................................... 80

10

REFERENCIAS ................................................................................................................ 80

10.1 VENTILACIÓN INDUSTRIAL, “MANUAL DE RECOMENDACIONES PRÁCTICAS PARA LA PREVENCIÓN DE RIESGOS PROFESIONALES”, 1ª EDICIÓN EN ESPAÑOL, AMERICAN CONFERENCE OF GOVERNMENTAL INDUSTRIAL HYGIENISTS, AÑO 1992. ....................................................................................................................................... 80 10.2 OSHA, OCCUPATIONAL SAFETY & HEALTH ADMINISTRATION, WWW.OSHA.GOV................................. 80


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1 ALCANCE Este documento establece un criterio de guía para la mayoría de los diseños y disposición de instalaciones, equipos y/o sistemas de control de polvo para los proyectos que serán desarrollados por la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco - Chile. En éste se establecen también los requerimientos mínimos que deben ser seguidos en la especificación y selección de equipos por los Contratistas de Servicios de Ingeniería en la ejecución de proyectos. La aplicación de nuevas tecnologías que difieran completamente de aquellas que son comunes o típicas en la minería del cobre y que son las tratadas en éste documento, será cuidadosamente evaluada. 2 CARACTERÍSTICAS DEL LUGAR Las condiciones geográficas y ambientales donde se desarrolla el proyecto deben ser consultadas en la Tabla 1. Las condiciones de diseño sísmico deben ser consultadas en el Criterio de Diseño Civil Estructural Sísmico de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos, DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTESO2-0000-002. Sin embargo, la protección contra condiciones demasiado extremas, que ocurran sólo muy ocasionalmente, deberá ponderarse cuidadosamente al evaluar económicamente cada proyecto. La Tabla 1, en las páginas siguientes, debe ser ampliada para cada caso y dependiendo del lugar de ubicación del proyecto, con la siguiente información:     

Densidad típica de los polvos. Granulometría promedio de los polvos. Composición Mineralógica de los polvos Humedad de los polvos Rosa de los vientos del sector.

Estos parámetros son esenciales para un buen diseño de un sistema de control de polvo.





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Según el D.S. 94 el Limite Permisible Ponderado (LPP) para polvo total se establece en 8 mg/m3, el que debe ser corregido por altura. El factor de corrección (Fa) se debe multiplicar por el valor LPP, donde Fa = P/760, P: presión atmosférica local medida en milímetros de Mercurio. De acuerdo a lo anterior el límite permisible ponderado corregido por altura para cada división es: DIVISIÓN

PRESIÓN EN mm Hg

Factor de corrección(Fa)

539

0.71

LPP corregido mg/m3 5.67

Norte

ALTURA PROMEDIO m 2770

Gaby

2700

546

0.72

5.75

Salvador Minco

2400

567

0.71

5.96

Salvador Potrerillos

2800

539

0.71

5.67

Andina Saladillo

1650

622

0.82

6.55

Andina Mina

3550

490

0.65

5.16

Teniente MinCoFu

1950

599.5

0.79

6.31

Rancagua

500

716

0.94

7.54

Ventanas

50

755.5

0.99

7.95


Tabla 1 Condiciones Ambientales /Sism.

Temperatura máxima de diseño Temperatura máxima Temperatura mínima Humedad media Humedad máxima Humedad mínima Ambiente

Condiciones Ambientales y Sísmicas – Valores Referenciales DIVISIONES DE CODELCO – CONDICIONES AMBIENTALES

Codelco Norte

GABY

40 ºC

Salvador

Salvador

MinCo

Potrerillos

Saladillo

Mina

MinCoFu

40 ºC

40 ºC

40 ºC

40 ºC

40ºC

40 ºC

40 ºC

30 ºC -5 ºC

30 ºC -6 ºC

30 ºC -7 ºC

20 ºC -10 ºC

20 ºC -10ºC

30 ºC -9 ºC

32 ºC -0 ºC

23% @ 42%

27,5%

35%

46%

46%

86,6%

85%

100 % 5,9 % Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

100 % 2% Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

50 % 8% Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

30 ºC -7 ºC 40 % @ 60% 100 % 10 % Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

60 % 23 % Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

60% 23% Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

99% 13%

100% 40 Alto contenido de partículas de polvo metálico. Vapores ácidos. Neblina salina

1 600- 1 700

3 000-4 100

1 600-2 300

50

180 km/h

180 km/h

140 km/h

100 km/h

500 W/m2 830 mm

600 W/m2 830 mm

350 W/m2 760 mm

350 W/m2 400mm

7m

7-18 m

7m

Despreciable

Zona 2 UBC Zone 3

Zona 2 UBC Zone 3

Zona 2 UBC Zone 3

Zona 3 UBC Zone 3

Altura de Instalación: Metros sobre el nivel 2 750 -2 790 2 700 2 400 2 800 del mar (m.s.n.m.) Velocidad del Viento (máxima registrada 162 km/h 140 km/h 160 km/h 160 km/h en la zona) Radiación solar 450 W/m2 420 W/m2 350 W/m2 400 W/m2 Precipitación anual 37 mm 40 mm 55 mm 55 mm Nieve Ocasionales Ocasionales Despreciable Despreciable 0,8 m 0,8 m Diseño sísmico: Zona 2 Zona 2 Zona 3 Zona 2 Según Norma NCh UBC Zone 3 UBC Zone 3 UBC Zone 4 UBC Zone 3 2369 – UBC eq.

Andina


Teniente

Sucio y polvoriento, algunas zonas con gases y vapores corrosivos

Ventanas




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3 CÓDIGOS Y ESTÁNDARES El trabajo debe ejecutarse en conformidad con la Norma Chilena Oficial así como también los aspectos relativos a seguridad, salud y/o a leyes municipales o decretos. Las materias que no estén cubiertas por estos códigos y estándares serán diseñadas, suministradas, fabricadas y probadas en conformidad con la última edición aplicable de los siguientes códigos, estándares y prácticas recomendadas de las asociaciones u organizaciones profesionales y técnicas: 3.1 Normas Internacionales

EPA

Enviromental Protection Agency.

AWS D1.1/D1.1M-2004 Código de Soldadura para acero estructural. NEMA 250-1997

Grado de protección para equipos eléctricos (100 volts máximo).

IEC 60529

Grado de protección de las carcasas de los materiales eléctricos.

OSHA

Occupational Safety and Health Administration

SMACNA

Accepted Industry Practice for Industrial Duct Construction Handbook

CEMA

Conveyor Equipment Manufacturers Association

DIN 22101

Deutsches Institut fur Normung (Instituto Alemán para Estandarización). Equipos mecánicos para transporte continuo de material; correas transportadoras para transporte de material; bases para el cálculo y diseño.

3.2 Normas Chilenas Ley Nº16744 Marco Legal y Reglamento del Seguro Social de Accidentes del Trabajo y Enfermedades Profesionales. Decreto Supremo Nº 594/99 Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los Lugares de Trabajo - Ministerio de Salud. ______________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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Decreto Supremo Nº 59/98 Norma para PM10, Establece norma de calidad primaria para material particulado respirable, en especial para aquellos valores que originan situaciones de emergencia. Decreto Supremo N° 132 Reglamento de Seguridad Minera – Ministerio de Minería. Decreto Supremo Nº 686 Establece Norma de Emisión para la Regulación de la Contaminación lumínica. NCh 4

Instalaciones de consumo en baja tensión

NCh 206 of 56

Acero laminado en barras para pernos corrientes.

NCh 283

Presiones para Diseño y Cálculo de Circuitos Destinados a la Conducción de Fluidos.

NCh 301 of 63

Pernos con cabeza y tuerca hexagonales.

NCh 428 of 57

Ejecución de construcciones de acero.

NCh 698 of 74

Acero barras y perfiles livianos, requisitos generales.

NCh 1916

Prevención de Incendios en Edificios.

NCh 2369

Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales.

SEC

Superintendencia de Electricidad y Combustibles – Gobierno de Chile.

3.3 Normativa Corporativa de Codelco El proyecto adjuntará a este criterio de diseño los documentos corporativos que apliquen al proyecto en desarrollo. Sin perjuicio de ello, en el texto en adelante se citan algunos documentos corporativos que deben ser respetados en su totalidad. Los componentes eléctricos y de instrumentación asociados a los equipos mecánicos que forman parte de estos sistemas, deberán regirse por los códigos de diseño y estándares establecidos de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco:  Criterio de Diseño de Electricidad DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTEL02-0000-001,  Especificación Técnica de Instrumentación Suministrada con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-002 _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.

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Especificación Técnica Sistema de Control Suministrado con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-001,

Los equipos que se usen o instalen en áreas de la planta clasificadas como áreas de riesgo de incendio, deberán cumplir con las correspondientes secciones del código NFPA y además la normativa de Codelco NCC20, NCC21 y NCC22 cuando corresponda. Los equipos relacionados con el control de combustión y los sistemas de protección contra incendio deberán cumplir los requerimientos de ‘Factory Mutual’ o de la Compañía de Seguros de Codelco - CHILE. En el evento de un conflicto entre las normas citadas anteriormente, se aplicará el código o estándar más estricto. La decisión final sobre el criterio que prevalecerá será hecha por la Gerencia de Ingeniería de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco. Los contratistas de ingeniería y/o los proveedores podrán proponer alternativas a los códigos y estándares precedentes. Sin embargo, para ello deberán demostrar, a lo menos, la equivalencia de la alternativa con respecto a la norma que pretenden reemplazar. Lo anterior deberá contar con la aprobación de Codelco. En proyectos que contemplan el empleo de tecnologías que no están adecuadamente cubiertas por los códigos y estándares indicados se aplicará el más apropiado de una prestigiada organización o proveedor, después de una profunda investigación y aprobación de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco. 4 REQUERIMIENTOS Y CONSIDERACIONES GENERALES 4.1 Requerimientos Generales de Diseño Al ejecutar estudios de disposición de equipos, diseño mecánico, especificaciones y selección de equipos, se deberá prestar una cuidadosa consideración a los siguientes factores: 4.1.1 Seguridad Las plantas, instalaciones, equipos y/o sistemas, serán intrínsecamente seguros y deberán cumplir los requerimientos indicados en la norma OSHA. Sin perjuicio de lo anterior, se deben cumplir a lo menos los siguientes aspectos: 

Se deben evaluar y proveer todos los accesos, vías de escape, señalización de emergencia y espacios requeridos alrededor de equipos, instalaciones y/o sistemas




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para la realización en forma segura y eficiente de las actividades de operación, mantenimiento y/o inspecciones. 

Se deben evaluar y proveer en caso de necesidad, todas las protecciones que permitan un trabajo seguro en todos los sistemas motores y partes en movimiento, en bordes afilados, superficies calientes, etc.



Se deben evaluar y proveer todos los equipos e instalaciones auxiliares que permitan ejecutar en forma segura y eficiente las actividades de operación, mantenimiento y/o inspecciones. Deben ser consideradas en los diseños las plataformas de acceso, escaleras, puentes, ascensores, monorrieles provistos con tecles o puentes grúa, entre otros.



Se deben hacer evaluaciones para casos de emergencia como cortes de energía y alumbrado, incendios, derrames, inundaciones, entre otros. Los análisis deberán estar enfocados en proteger de todo riesgo a las personas y a las instalaciones, equipos y/o sistemas y, en caso que sea necesario, mantener la continuidad operacional mediante la instalación de equipos, instalaciones y/o sistemas auxiliares.



Se deben evaluar y proveer todos los equipos, instalaciones y/o sistemas que permitan mantener limpias las áreas de trabajo.

4.1.2 Requerimientos Técnicos de Equipos y Sistemas Las características técnicas de los equipos, instalaciones y/o sistemas, deberán ser obtenidas a través de la adecuada consideración de, a lo menos, los siguientes factores: 

Se deberá usar el Sistema Internacional de Medidas (S.I.), en todos los documentos y planos que sean generados por este criterio de diseño.



Parámetros y condiciones de diseño para el logro de los objetivos de producción, cumplimiento de las capacidades de proceso nominal, instantáneo y de diseño, frecuencia de operaciones, mantenibilidad y disponibilidad.



Características específicas de los materiales que serán procesados y de los productos que se van a obtener con estos procesos.



Características del lugar de trabajo (altitud sobre el nivel medio del mar, condiciones ambientales, condiciones sísmicas, vías de acceso, comunicaciones, etc.).



Previsión de posibles futuras expansiones, cuando sea aplicable.




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

Sustentar la continuidad operacional a la capacidad de diseño, minimizando las detenciones de operación, considerando tolerancias razonables por variaciones en las tasas de alimentación que permitan garantizar los objetivos de producción.



Desarrollar cálculos y diseños que consideren las condiciones de partida con plena carga después de una detención de operación.



Todos los equipos, componentes y materiales deben ser nuevos, sin uso previo.



Desarrollar cálculos y diseños que sustenten las disponibilidades definidas por el proyecto para equipos, instalaciones y/o sistemas.



Desarrollar los diseños de equipos, instalaciones y/o sistemas, considerando un máximo armado en fábrica y desmontar sólo los conjuntos necesarios para su transporte cuando su manipulación así lo requiera.



Selección de equipos, instalaciones y/o sistemas de probada tecnología y efectividad en similares condiciones de operación. No se aceptarán prototipos.



Desarrollar estudios de confiabilidad, mantenibilidad, logística de apoyo al mantenimiento (servicios, disponibilidad de repuestos, etc.) y costos de mantenimiento en la selección de equipos instalaciones y/o sistemas.



Disposición de servicios para la ejecución de actividades de mantenimiento en equipos, instalaciones y/o sistemas, como por ejemplo, enchufes para máquinas para soldar, tomas de aire comprimido, enchufes de fuerza, conexiones de agua industrial y agua potable en todas las áreas de servicio y traslado de equipos.

4.1.3 Factores Económicos y Mantenibilidad Todos los proyectos de la Corporación independiente de su fuente de financiamiento, sus modalidades de administración y/o tipo de contrato para su desarrollo y ejecución, deberán normarse por NCC30, ‘Norma Corporativa de Mantenimiento y Confiabilidad en Proyectos de Inversión’. El diseño y selección de equipos, instalaciones y/o sistemas, deberá ser consistente con los costos de inversión, de operación y de mantenimiento. La vida útil esperada de equipos, instalaciones y/o sistemas deberá ser considerada en el diseño.




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Otros factores que deberán considerarse son los siguientes: 

Nivel de los costos de capital y mantenimiento, en equilibrio con la confiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y costos de operación, mantenimiento y de reemplazo.



Estandarización de equipos, instalaciones y/o sistemas seleccionados para cubrir un amplio rango de aplicaciones y/o reducir los inventarios de componentes y/o repuestos.



El cálculo, diseño y selección de los diferentes equipos, instalaciones y/o sistemas mecánicos debe ser realizado tomando en cuenta las condiciones de operación, mantenimiento y las condiciones climáticas del sitio. También se debe realizar un riguroso análisis del efecto de las condiciones climáticas extremas e incorporar adecuadamente su impacto en la evaluación económica global de la planta.



Si existe una igualdad de condiciones de costo y/o calidad en la selección de materiales, equipos, instalaciones y/o sistemas, se deben preferir los de origen chileno.

4.1.4 Desarrollo Sustentable El diseño y selección de equipos, instalaciones y/o sistemas deberá ser realizado teniendo en consideración la Política Corporativa de Desarrollo Sustentable de Codelco. Sin perjuicio de lo anterior, se deben revisar, a lo menos, los siguientes aspectos, para los diseños y selección de equipos, instalaciones y/o sistemas, se debe considerar: 

Uso de tecnologías limpias y criterios de protección ambiental, seguridad y salud ocupacional en sus procesos.



Evaluar y controlar los aspectos ambientales, implementando las acciones preventivas y correctivas que corresponda.



Reducir o eliminar la generación de residuos, actuando de preferencia en su origen, procurando su reutilización o reciclaje y la disposición ambientalmente segura de los desechos finales. Todos los diseños y selección de equipos, instalaciones y/o sistemas deben considerar un uso eficientemente de los recursos, en especial los naturales, como el agua.




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4.1.5 Eficiencia Energética El diseño y selección de equipos, instalaciones y/o sistemas deberá ser realizado teniendo en consideración la NCC32, “Norma Corporativa de Eficiencia Energética en Proyectos de Inversión”. El diseño de sistemas debe evaluar no solo el costo de inversión de los equipos sino también el consumo de energía involucrado y, dentro de lo posible, deberá optar por las configuraciones de equipos que tengan un menor consumo y satisfagan los requerimientos técnicos. 5 SISTEMAS DE CONTROL DE POLVO RECOMENDABLES SEGÚN ÁREA A MITIGAR Este capítulo define el sistema de control de polvo recomendado, según el punto a mitigar y las características del área donde se ubiquen las plantas de tratamiento. Tomando en consideración las tecnologías en uso, que garanticen una alta disponibilidad y alta eficiencia en filtrado, se proponen:  

Captación y Filtración de Polvo. Supresión por Aglomeración (utilizando sólo agua o agua más aire comprimido).

Estas tecnologías pueden utilizarse por sí solas o en combinación, siempre y cuando se ubiquen en diferentes puntos de generación de polvo dentro de una planta. 5.1 Area de Descarga Camiones y Trenes 5.1.1 Tolvas de Descarga No Confinadas En tolvas de descargas no confinadas, sólo podrá instalarse sistemas de supresión de polvo por aglomeración. No son recomendables en estos casos los sistemas de captación y filtración. Los sistemas a utilizar serán una combinación de sistemas de humectación mediante aspersión gruesa y de supresión de polvo mediante aspersión fina, tal como se muestra en la figura 1.




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Figura 1 Según lo expuesto, se aplicarán los siguientes criterios: 

Es condición esencial para obtener buena eficiencia del sistema de supresión, la instalación de paneles cortaviento que disminuyan la entrada de viento al área de la descarga. Para definir las dimensiones y orientación de los paneles cortaviento, se deberá considerar la rosa de los vientos en el área.



Para asegurar la mayor eficiencia, la velocidad del aire medible dentro del área de descarga deberá ser, dentro de lo posible, no superior a 2 m/seg. De acuerdo a este parámetro, y según las máximas velocidades que arroje la lectura de la rosa de los vientos, será la altura de los paneles cortaviento y el tipo de malla a usar en su construcción.




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

Las boquillas de aspersión (gruesa y fina), se instalarán en los lados libres de la boca de descarga a la tolva de forma que su disposición cubran al menos 2/3 de estos lados, permitiendo de este modo, que el atomizado de agua pueda cubrir, adecuadamente, el perímetro del material que se está descargando y evitando, dentro de lo posible, áreas sin atomización por donde pueda escapar el polvo sin la posibilidad de aglomerarse. Las boquillas estarán debidamente protegidas contra la proyección de rocas y serán de acceso fácil y seguro para mantenimiento.



El sistema humectador deberá considerar, para la selección de capacidad de las boquillas aspersoras, la humedad promedio del material que se está tratando.



El sistema supresor de polvo deberá considerar la implementación de boquillas de aspersión fina de cono lleno y de gran alcance. Estas, en lo posible, deberán cubrir toda la superficie de la tolva de descarga. El ángulo de ataque final, deberá ser determinado por el proveedor, de acuerdo a los parámetros de las boquillas seleccionadas.



Los paneles de regulación de presión deberán estar ubicados lo más cerca posible del punto de ubicación de las boquillas, teniendo en consideración, además, que estos deberán estar en un lugar protegido y de fácil acceso para mantenimiento.



Las líneas flexibles de agua o bien, de agua y aire no deberán ser de una longitud mayor a 8 metros desde gabinetes a boquillas y de 15 metros, entre gabinetes.



El módulo o unidad de control, debe instalarse en el interior de un gabinete o panel de control local puede incorporar otros elementos e instrumentos. Este gabinete debe quedar ubicado en un lugar seguro y protegido del agua y radiación.



La activación o enclavamiento con el proceso para operación del sistema será, preferentemente, de forma automática. Podrán usarse sensores ultrasónicos o de inducción o cualquier señal que permita al sistema, activarse, cuando comience la descarga.



Los circuitos de humectación y de supresión serán independientes entre si, como también lo será su operación.



La activación del sistema de humectación comienza en el momento en que empieza la descarga desde el camión o ferrocarril, y cesa una vez finalizada la descarga.



La activación del circuito de supresión comienza en conjunto con el de humectación, pero continúa en operación hasta que la tolva de traspaso haya vaciado su carga.





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

En caso de que la alimentación a la tolva de traspaso sea desde ferrocarril, el sistema se activará y desactivará tantas veces como carros tenga el ferrocarril para descargar en la tolva.



Si la alimentación es desde ferrocarril, el circuito de supresión se activara con la primera descarga y continuará operando hasta que se haya vaciado el último carro del convoy.



Si la presión de agua de la red, esta por debajo de la presión que el sistema requiere, se deberá implementar una estación de bombas de agua con sistema hidroneumático, de tal modo de mantener la presión requerida, incluso, cuando el sistema se encuentre detenido.



Se debe manejar en forma cuidadosa y controlada el caudal de agua a suministrar, ya que el exceso de agua puede causar problemas, especialmente, en equipos mecánicos, aguas abajo.



En ningún caso, se permitirá el suministro de agua al sistema, desde la red de incendio del área.

Es posible esperar, tomando en consideración, los puntos antes expuestos y de acuerdo a un buen diseño, tanto del área a tratar como del sistema mismo, eficiencias del orden del 70% de control de polvo total fugitivo. 5.1.2 Tolvas de Descarga Confinadas En el caso de tolvas de descarga confinadas, con mínimas aberturas, podrán usarse indistintamente, sistemas de supresión de polvo o sistemas de captación y filtración. Ambos sistemas tienen eficiencias similares para el control de polvo total. En el caso de control de polvo respirable es de mejor eficiencia el sistema de captación y filtración. La selección del sistema a utilizar deberá considerar, adicionalmente, los siguientes factores: 

Tipo económico: Las diferencias de costos de inversión de ambos sistemas son notables, cuando las áreas a tratar son muy grandes. La inversión en un sistema de captación y filtración es extraordinariamente más alta.



Recursos: La escasez de agua o de energía puede resultar fundamental a la hora de optar por uno u otro sistema.





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

Manejo de Material: El material fino captado puede, en algunas ocasiones, resultar difícil de manejar ya que, de ser depositado en las correas, éste puede agravar el problema de polvo fugitivo aguas abajo, o bien, el costo de transportarlo puede resultar muy oneroso.



Características Físico-Químicas del material tratado: En muchas ocasiones, por la tipología del material tratado, la adición de agua puede resultar muy perjudicial en el proceso de este material.



Mantenimiento: Los sistemas de supresión por aglomeración requieren mantención permanente (diaria, según programa).

Tomando en cuenta lo expuesto anteriormente, en caso de optarse por el uso de sistemas de supresión aplicarán los criterios definidos en 5.1.1 Cuando se opte por el uso de sistemas de captación y filtración, aplicarán los siguientes criterios:  

Las áreas abiertas del área confinada deberán ser las mínimas posibles. La campana o campanas de extracción, se deberán ubicar en la cara opuesta a la descarga o a nivel de techo en el lado opuesto, tal como se muestra en las figuras 2 y 3 según las recomendaciones OSHA.

CONFI NAMI ENTO

QE

UBI CACI ÓN AL TERNATI VA

Q

E

CAMPANA DE ASPI RACI ÓN

CAMI ÓN

TOL VA RECEPTORA

CHANCADOR PRI MARI O

Figura 2 _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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DESCARGA ROTATORIA

CONFINAMIENTO

QE CAMPANA DE ASPIRACIÓN

CARRO TRANSPORTADOR

TOLVA TRASPASO

Figura 3 En caso de descarga lateral de carros metaleros, aplica lo indicado en la figura 3. El caudal de aire aspirado se calcula aplicando la recomendación de la OSHA con la fórmula 1: QE = 33.3 x (600 T/G)

(1)

QE : Caudal de aire aspirado, (cfm) T : Tonelaje de material vertido, (ton cortas/h) G : Densidad del material, (libras/pie3) El flujo extraído es conducido a filtro de mangas según lo señalado en éste documento en el capítulo de Sistema de Captación y Filtración. 

Dependiendo de la frecuencia de los camiones y/o y en virtud de consideraciones energéticas, el sistema podrá funcionar de manera continua o discontinua, asociada al semáforo de los camiones y/o trenes. En caso de no existir semáforo o por otras consideraciones, también podrá activarse a través de un sensor de movimiento. En este último caso, la extracción deberá funcionar hasta cinco minutos adicionales después de desaparecidos los vestigios de polvo en suspensión en el área.



Es importante, que el sistema esté operando a plena capacidad en el momento de producirse la descarga.




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5.2 Traspasos entre Correas Transportadoras 5.2.1

Transferencia en Zonas Ventiladas dentro o fuera de Edificios

En traspasos en zonas abiertas o dentro de edificios se puede usar tanto, sistemas de supresión por aglomeración como sistemas de captación y filtración con grados similares de eficiencia de control de polvo total, ya que las áreas descritas son de gran volumen de dilución. La elección del sistema a usar, al igual que en punto 5.1.2 pasa por criterios económicos, de recursos naturales, de manejo de material y de sus características físico químicas. En caso de que la elección sea el uso de sistemas de supresión por aglomeración, aplicarán los siguientes criterios, tal como se muestra en la figura 4:

Figura 4 



El chute de traspaso deberá estar dimensionado considerando la instalación de estos equipos. En caso de que el chute sea de dimensión estándar, deberá considerarse la implementación de un cajón de aglomeración sobre el faldón a la salida del chute, que tenga las medidas de altura y de largo siguientes: alto= 1 ancho de correa, largo=5 anchos de correa. La cantidad de boquillas a utilizar deberá estar de acuerdo con el volumen del cono de niebla producida por cada una de ellas con el propósito de cubrir el área interna del




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chute de traspaso. Estas boquillas serán, preferentemente, de niebla seca para impedir “atollos” de mineral en el chute por acción de alta humedad y condensación y se distribuirán como se muestra en las figuras 5 y 6. 

Las boquillas serán alineadas en el eje central del faldón de salida, en correas de hasta 1067 mm. (42”).

Figura 5 

En correas de 1220 mm. (48”) y mayores, las boquillas se alinearán de dos en dos, separándolas de tal forma que cada una cubra la mitad del ancho del faldón. Preferentemente, estas boquillas se instalarán en forma traslapada.




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Figura 6 

En el chute de cabeza del alimentador, las boquillas se ubicarán en el plano inclinado del chute, frente a la descarga y apuntando contra el flujo de retorno que sube por el chute hasta el cabezal.



En caso que no sea posible instalar las boquillas en el plano inclinado, frente a la polea de cabeza, estas serán instaladas en la parte superior del chute. Este, deberá contar siempre, con una goma de sello a la entrada.



En chutes de cabeza de alimentadores hasta 1067 mm. (42”) se colocarán dos boquillas como máximo.



En chutes de cabeza de alimentadores de 1220 mm. (48”) y más se instalarán tres o más boquillas, considerando el tamaño del alimentador.



El panel de control principal será ubicado, preferentemente en el nivel de piso del alimentador.



Las boquillas ubicadas en el chute de cabeza, tendrán una regulación independiente de las boquillas ubicadas en la gualdera de salida del chute, por estar ubicadas en distinto nivel.




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

Las cañerías flexibles de aducción de agua y aire no podrán ser de más de 8 metros de longitud, medidos en toda su extensión, desde el gabinete hasta las boquillas.



Las cañerías flexibles de aducción de agua y aire entre el gabinete principal y el gabinete de regulación no podrán ser mayor de 15 metros de longitud, medidos en toda su extensión.



Se deberán habilitar plataformas adecuadas para un fácil acceso a las boquillas ubicadas en las tapas de los faldones, para efecto de mantenimiento.



En caso de que en la planta sean varios alimentadores, y estos están ubicados cerca, unos de otros, preferentemente, se instalará un gabinete de control principal y hasta cuatro paneles de regulación que serán controlados independientemente. En caso de que sean más alimentadores, se agregará uno o más paneles de control principal adicionales y hasta cuatro gabinetes de regulación por gabinete principal agregado.



Los paneles de regulación comandarán un máximo de 8 boquillas, con una válvula de corte por cada boquilla instalada. Si se controlan boquillas ubicadas en distinto nivel, se instalarán dentro del gabinete de regulación, un regulador por cada nivel de ubicación de las boquillas.



Los paneles, principal y de regulación, serán ubicados en sectores de acceso fácil y seguro, para operación y mantenimiento.



El sistema se activará automáticamente, de forma remota, desde el sistema de control de la planta.



En el punto de contacto entre la carga y la correa, se deberá contar con gualderas y sello de polvo, para evitar el desplazamiento de polvo fugitivo, producto de la flexión de la correa.



El faldón de salida de la correa deberá contar con deflectores de goma intermedios y goma se sello en el punto de salida, para disminuir la velocidad de desplazamiento del polvo fugitivo.



Las correas que utilicen sistemas de supresión de polvo por aglomeración deberán contar con raspadores de cabeza, primarios y secundarios. En caso de no adoptarse la instalación de estos elementos, el material aglomerado que se pega en la correa puede acumularse en los polines de retorno, acrecentado fuertemente la posibilidad de que la correa pueda llegar a descentrarse, deteniendo las operaciones con el consiguiente perjuicio económico.




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Basados en un diseño adecuado, tanto del confinamiento del chute de transferencia como del sistema supresor, son esperables eficiencias iguales o superiores a 95% de control de polvo total fugitivo. En caso de utilizar sistema de captación y filtración en transferencia entre transportadoras (figura 7), la determinación del caudal de aire aspirado será como se indica: Q = 0.54 m3/s por m de ancho de la cinta transportadora, para velocidades de correa inferiores a 1 m/s. Q = 0.77 m3/s por m de ancho de la cinta transportadora, para velocidades de correa superiores a 1 m/s A esto debe sumarse una aspiración adicional (QA), indicada en la figura 7, con el siguiente caudal en función del ancho de cinta: QA = 0.33 m3/s QA = 0.47 m3/s

ancho de la cinta de 300 a 900 mm. ancho de la cinta de más de 900 mm.

En transferencias entre correas transportadoras menores a 1 m de altura de caída no se considerará una extracción adicional con la mencionada antes En el caso de materiales con mucho contenido de finos y muy secos, el caudal calculado anteriormente debe ser multiplicado por 1.5 o 2.0, según recomendación del Industrial Ventilation.





Figura 7

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Fuente: Industrial Ventilation

Considerar la formula 2 como alternativa o referencial, para el cálculo del caudal de aire aspirado. Formula referencial: Q = A x H1/2 x 500 x F Q: A: H: F:

(2)

Caudal de aire aspirado, (cfm) Área promedio de la sección del chute, pie2 Altura de la caída, pie Factor del chute = 0.1 para tonelaje < 50 TPH = 0.2 para tonelaje > 50 TPH

En el diseño es preciso tener en cuenta los siguientes aspectos: 

El diseño del chute deberá estar basado en el Criterio de Diseño Corporativo de Mecánica, DCC2008-VCP.GI-CRTME02-0000-001 de Codelco.



Es importante que el faldón de salida del chute de traspaso, gualderas y sello de polvo.

este provisto de




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

El chute debe disponer de cortinas de sello flexibles en la boca de salida.



El funcionamiento del sistema deberá enclavarse al funcionamiento de la correa transportadora de alimentación, en el traspaso.

5.2.2 Transferencias en zonas ventiladas en Túneles Utilizando sistemas de supresión por aglomeración, se aplican todos los criterios expuestos en 5.2.1. A estos, se agregan los siguientes criterios de diseño: 

El túnel de recuperación deberá contar con pasillos que consideren espacios suficientes para la instalación de los gabinetes. Si se cuenta con poco espacio, se deberá habilitar zonas para la instalación de estos.



Los tubos de conducción flexibles (conduits) se instalarán, preferentemente, por escalerillas dispuestas para este fin. No podrán instalarse en escalerillas de equipos eléctricos.



Los gabinetes estarán en zonas iluminadas, de acuerdo a lo establecido en D.S. 594, para los chequeos rutinarios de mantenimiento.



Es condición que el túnel esté ventilado, sea esta de forma natural o forzada. Esto debido a que el polvo aglomerado que haya escapado fuera del área de la correa, se seca y puede volver a levantarse por las vibraciones producidas en las estructuras de soporte de los equipos por el movimiento de los alimentadores y correas.



Se requerirá que, dentro de lo posible, el faldón de la correa sea continuo en todo el largo donde existan puntos de descarga.

En caso de utilizar sistema de captación y filtración, se debe utilizar los criterios enunciados en el punto 5.2.1. A estos criterios, se deben agregar los siguientes: 

Se debe considerar que la campana de extracción generará una descompresión que inducirá la entrada de aire desde la zona aledaña al túnel. Si es aire fresco, esto pudiera representar la ventilación necesaria del túnel. Caso contrario, se deberá disponer de ventilación forzada.



Si se trata de una caverna, se puede utilizar un filtro de mangas o de cartuchos, cuya descarga se puede efectuar sobre la misma correa transportadora a condición de disponer de un sistema de mitigación vía supresión de polvo por aglomeración.



La descarga de este sistema debe estar provista de un filtro de seguridad, a fin de garantizar la calidad del aire de descarga aún en las condiciones de una falla del





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sistema colector principal. Este filtro de seguridad se ubica aguas debajo de la descarga del filtro y antes del ventilador extractor. 5.3 Pilas de Acopio (Stock Pile) 5.3.1

Acopio de gran volumen con Alimentación mediante Correa Transportadora de Cabezal Móvil (tripper car)

En traspasos desde correas a pilas de acopio abiertas, sólo podrá instalarse sistemas de supresión por aglomeración de agua a presión sin aire, de la forma indicada en la figura 8.

Figura 8 Se aplicaran los siguientes criterios: 

Los paneles de controles hidráulicos e hidroneumáticos, por si solos o combinados, con sus respectivos paneles de regulación se instalarán a lo largo de la carrera de la correa móvil con el propósito de cubrir toda la zona de descarga de material a la pila.



La distancia entre paneles de control y de regulación no excederán de 15 metros medidos longitudinalmente y con una diferencia de cota no superior a dos metros.



Las boquillas deberán cubrir longitudinalmente toda el área de descarga a las pilas de acopio de modo que el sistema opere en cualquier punto en que se ubique la boca de descarga del chute de traspaso móvil de la correa. Esta podrá estar descargando en movimiento o bien, en una posición fija, según sea el criterio de operación de la planta.




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

Las boquillas a ser instaladas, deberán ser de tipo cono lleno de gran volumen de generación de niebla tipo “húmeda”. Este tipo de aspersión es menos vulnerable a la acción del viento que la niebla seca ya que el tamaño de las gotas son más grandes y por tanto, más difícil de ser arrastradas.



Para cubrir eficientemente el punto de descarga, las boquillas ubicadas frente a dicho punto y las más cercanas a esta, a ambos lados, deberán estar en operación (la cantidad deberá ser determinada por el diseñador), manteniéndose las restantes boquillas inactivas para evitar gasto de agua innecesario, como se muestra en la figura 6.



Las boquillas apuntaran de forma perpendicular a la caída del material o en el ángulo más cercano a ésta, de modo de obtener una mayor posibilidad de impacto entre las partículas de polvo y de agua aspersada.



Las boquillas deberán ubicarse en puntos de acceso fácil y seguro, para efectuar un adecuado servicio de mantenimiento.



La distancia entre los paneles remotos de regulación y los portaboquillas no deberán exceder de 8 metros y con mínimos cambios de dirección para evitar perdidas de carga innecesarias. Dentro de lo posible, toda la línea de boquillas deberán estar a un mismo nivel.



Este sistema deberá actuar en forma automática, mientras la correa esta operando con carga. Sin embargo no todas las boquillas estarán operando, así cuando pase el cabezal móvil por la ubicación de algunas boquillas, éstas se activará y se detendrá con el paso por a la boquilla siguiente. En los extremos se desactivará la última boquilla con el cambio de giro del cabezal móvil. El sistema deberá estar diseñado para que las boquillas ubicadas alrededor del punto de descarga se activen y queden en operación el tiempo que dure el proceso de descarga de mineral en dicho punto.



Para que el sistema de supresión de polvo funcione con buena eficiencia, la pila de acopio deberá estar con material hasta, al menos, ¾ de su altura máxima de acopio para evitar exceso de polvo fugitivo que se genera por el golpe del material descargado en la pila de acopio.

En este tipo de descargas, es esperable una eficiencia del orden del 50% de control de polvo fugitivo total.





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5.3.2 Acopio de gran volumen con Alimentación mediante Correa Transportadora de Cabezal Fijo 5.3.2.1 Pilas de Acopio Abiertas

Figura 9 Se aplicaran los siguientes criterios: 

El panel de control principal o en su defecto, el panel de regulación se ubicarán en el punto más cercano al cabezal de la correa que descarga a la pila. Las cañerías aductoras de agua y aire a las boquillas no podrán ser de una longitud mayor a 8 metros, medidos en extensión, desde el panel hasta las boquillas.



Las boquillas se ubicarán alrededor de la estructura de descarga del chute de cabeza y serán instaladas en una estructura de soporte que permita acceder a ellas, de forma sencilla, para mantenimiento. Estas deberán, dentro de lo posible, formar un anillo alrededor de material que se descarga, de modo que la aspersión cubra todo el perímetro de ella.



Las boquillas, a ser instaladas, deberán ser de tipo cono lleno de gran volumen de generación de niebla tipo “húmeda”. Este tipo de aspersión es menos vulnerable a la acción del viento, que la niebla seca ya que el tamaño de las gotas son más grandes y por tanto, un poco más difícil de ser arrastradas.





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

Para ayudar a mejorar los resultados de eficiencia esperada, se deberá instalar en la salida del chute de traspaso a la correa que alimenta el acopio, un sistema de humectación con boquillas aspersoras de tipo chorro plano.



Las boquillas de chorro plano se ubicarán sobre la correa y a una altura tal que el ángulo del chorro abarque sólo la carga de la correa. El chorro será, en lo posible, perpendicular al eje de la correa.



La cantidad de boquillas a instalar será la resultante que arroje la memoria de cálculo respectiva, con un máximo de 4 unidades. Estas estarán separadas 1,5 anchos de correa, una de la otra.



Para proteger la entrada de viento en la sección de correa en donde estas boquillas serán instaladas, se deberá colocar una cortina de goma, a lo largo de la correa y en ambos lados de esta. La altura de esta cortina estará en dependencia de la altura de ubicación de las boquillas.



El sistema será comandado por un panel de control principal equipado para control de agua y cada boquilla instalada deberá tener su respectiva válvula de corte. El control de todas las boquillas será desde un solo circuito del panel principal.



Este sistema deberá actuar de forma automática, a través de un sensor ultrasónico instalado antes del punto de ubicación de las boquillas de aspersión.



Para que el sistema de supresión de polvo funcione con buena eficiencia, la pila de acopio deberá estar con material hasta al menos ¾ de su altura máxima de acopio, para evitar aumento de polvo fugitivo que se genera producto de la caída a la pila.

En este tipo de descargas, es esperable una eficiencia del orden del 50% de control de polvo fugitivo total. En este tipo de pila de acopio, el sistema de captación y filtración no es aplicable. 5.3.2.2 Pilas de Acopio Cerradas Cuando la pila de acopio corresponde a un domo, se aplican los siguientes criterios para desarrollar el sistema de captación y filtración, ubicando una o más campanas de aspiración en la posición que ilustra la figura 10.





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Figura 10 El cálculo del caudal de aspiración se realiza de la siguiente manera: Q = 1 m3/s por m2 de superficie abierta Pérdida en la entrada = 0.25 PD (presión dinámica) Considerar los siguientes caudales adicionales: Qa = 0.54 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades menores a 1 m/s de la correa. Qa = 0.77 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades mayores a 1 m/s de la correa. De modo alternativo puede calcularse mediante la formula referencial 3 Q = (M x E) + (400 x A) + Qb

(3)

Donde: M : tonelaje en pie3/min de material E = 10, constante A : Área abierta del chute, pie2 Qb : Flujo de aire del transporte neumático, si existe. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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Se debe cuidar que el área abierta sea la mínima, para no incrementar innecesariamente el caudal aspirado. Para bajar los niveles de emisiones de polvo al interior del domo se recomienda la humectación de la carga en la correa transportadora que lo alimenta. Cuando el sistema de control de polvo a instalar en un acopio cerrado, sea supresión por aglomeración se deben aplicar todos los criterios expuestos en el punto 5.3.2.1 con excepción del tipo de boquillas, que pueden ser del tipo de atomización, o del tipo niebla seca o húmeda, dependiendo de los requerimientos. 5.4 Tolvas de Acopio 5.4.1 Tolvas con alimentación mediante Correa Transportadora con Cabezal Móvil (tripper car) La elección de un sistema de supresión en este tipo de traspasos, está en dependencia del diseño adoptado para la descarga de mineral a la tolva. Se preferirá el uso de captación y filtración cuando el sello entre el punto de descarga del “tripper car” a la tolva sea prácticamente hermético, evitando la salida del polvo de la masa de aire desplazada por la descarga. En este caso se podrá usar campanas de captación a ubicar a lo largo de toda la carrera del tripper, tal como se muestra en la figura 11, o bien, colectores insertables, en la cantidad que determine la memoria de cálculo respectiva, de la forma como se muestra en la figura 12.




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Para el cálculo del caudal de aspiración se utilizará lo siguiente: Q = 1 m3/s por m2 de superficie abierta Pérdida en la entrada = 0.25 PD Considerar los siguientes caudales adicionales: Qa = 0.54 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades menores a 1 m/s de la correa. Qa = 0.77 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades mayores a 1 m/s de la correa.

Figura 12




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De forma alternativa se utilizará la formula 4 referencial: Q = S x W x (H/3)1/2 Donde: S

(4)

= 550 si velocidad de correa es inferior a 500 fpm = 750 si velocidad de correa es superior a 500 fpm : ancho de correa, pie. : altura caída, pie. En este caso H = S1 + S2/3

W H 

Es de fundamental importancia que el tripper car tenga operativo el sistema de sello de las áreas de carga con excepción del punto específico donde esta descargando. De no ser así, no se puede aplicar el sistema.



Como se indica, la aspiración se efectuará a través de campanas ubicadas a lo largo del recorrido del tripper, (figura 11). Otra opción es usar filtros insertables libres de tolva, que descargan directamente al interior del acopio. Esto representa ventajas debido a que son libres de ductos de transporte y el polvo filtrado se deposita sobre el propio depósito (figura 12).



El sistema de captura deberá activarse por cercanía al punto de descarga del tripper (campana o insertable). En el caso de campanas de aspiración deberán estar dotadas de un dampers eléctrico o neumático.

En caso de optarse por el uso de sistemas supresores por aglomeración, se deberán adoptar los siguientes criterios, y la ubicación será de acuerdo a lo mostrado en la siguiente figura 13:




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Figura 13



Se deberán disponer boquillas en la cantidad que determine el cálculo respectivo, tomándose en cuenta que se usarán boquillas de generación de niebla “seca” de tipo cono denso, de gran volumen. Esta cantidad estará de acuerdo a la tabla de parámetros de la boquilla seleccionada.



Estas boquillas estarán instaladas a lo largo de la carrera del tripper car y en una zona de acceso fácil y seguro.



El panel de control principal podrá comandar hasta 4 paneles de regulación y estos, hasta 8 boquillas de atomización.



Las cañerías flexibles no podrán tener una longitud mayor a 8 metros, medidos desde el panel de regulación hasta la boquilla.



De igual manera, las cañerías flexibles de aducción de agua y aire entre el panel principal y el panel de control, no podrán tener una longitud superior a 15 metros.



Las boquillas se activarán de acuerdo a la posición del cabezal móvil de la correa.




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

Las boquillas a activar será las que se ubican en la zona de la descarga y las que están alrededor de esta zona. El tramo estimado de boquillas a accionar será entre 8 y 10 metros.



En caso de que no sea posible ubicar boquillas a lo largo de la carrera de la correa móvil, se deberá instalar un sistema de aspersión fina de agua tipo niebla sin inyección de aire, en el cabezal de la correa móvil, y un sistema de supresión aire – agua en todos aquellos puntos en que pueda haber fuga de polvo desde el interior de la tolva receptora de mineral, especialmente, la zona del cabezal fijo de la correa móvil.



La aducción de agua al sistema ubicado en el cabezal móvil será desde una red fija. Se deberá adoptar un diseño que permita alimentar las boquillas de atomización ubicadas en el cabezal móvil, aunque este cabezal se encuentre en movimiento.



El sistema supresor deberá operar sólo mientras exista descarga de mineral a la tolva de acopio.

Con un diseño adecuado de este tipo de traspasos y del sistema de supresión de polvo, es posible esperar eficiencias del orden de 90% de control de polvo total. 5.4.2

Tolvas con alimentación mediante Correa Transportadora con Cabezal Fijo

5.4.2.1 Formas Rectas En este tipo de descargas, se pueden utilizar indistintamente ambas tecnologías de control de polvo. El sistema de supresión solo podrá utilizarse si el material descargado a la tolva presenta bajo contenido de finos. La ventaja de la captación y filtración es que el caudal inducido por la caída del material es absorbido en su totalidad por la campana. Para el cálculo del caudal aspirado se utilizará lo siguiente: (figura 14) Extracción en tolvas: Q = 1 m3/s por m2 de superficie abierta Pérdida en la entrada = 0.25 PD Considerar los siguientes caudales adicionales: Qa = 0.54 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades menores a 1 m/s de la Correa. Qa = 0.77 m3/s por m de ancho de la cinta, para velocidades mayores a 1 m/s de la correa. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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De modo alternativo puede calcularse mediante la formula 3. La aspiración podrá lograrse a través de un filtro insertable (libre de tolva) o mediante una campana de aspiración conectada a colector de polvo ubicado a nivel de piso, como se ilustra en figs.14 o 15. Figura 14

5.4.2.2 Tolva de Forma Cilíndrica Estos silos se tratan de manera idéntica a las tolvas de formas rectas, punto 5.4.2.1 fig.15.





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Figura 15 5.5 Traspaso de Correa Transportadora a Harnero, de Harnero a Chancador En este tipo de traspaso se utilizará captación y filtración. La acción de la niebla propia de un sistema de supresión, puede perjudicar la operación del harnero, ya que el material aglomerado se puede acumular en las mallas de menor tamaño. Para el uso del sistema de captación y filtración, se deberá de manera separada, calcular el caudal para cada campana y la ubicación de éstas será de acuerdo a la figura 16. El caudal de aspiración se calculará de la siguiente forma: Q = 1 m3/s por m2 de aberturas. En el caso del harnero no menos de 0.25 m3/s por m2 de superficie del tamiz. No es preciso incrementar el caudal para tamices múltiples. Alternativamente se puede calcular mediante la formula 2.




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Figura 16 

El diseño debe considerar que las campanas debe ser de fácil remoción con el propósito de facilitar las operaciones de mantenimiento del harnero o del chancador.



No es recomendable la utilización de ductos flexibles, lo cuales se deben evitar en lo posible.



A la salida de la campana, o en un punto cercano a la salida, se debe disponer de un damper de regulación de caudal.



La campana deberá corresponder a las de base rectangular, según recomendaciones del capitulo de sistema de captación y filtración de éste documento.



La distancia de la campana a la malla del harnero debe ser mayor o igual a 50 cm.




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Los ductos de transporte y filtrado del sistema deberán estar en concordancia con las normativas SMACNA, contenido en la publicación Accepted Industry Practice for Industrial Duct Construction Handbook (Paperback).

5.6 Traspaso de Harnero a Correa, de Chancador a Correa En este tipo de traspasos se puede utilizar indistintamente captación y filtración o supresión por aglomeración, según lo defina Codelco para cada proyecto. En ambos casos se deben aplicar los mismos criterios señalados en el punto 5.2.1, traspaso entre correas transportadoras. 5.7 Minería Subterránea En la minería subterránea se utilizan las mismas tecnologías descritas; no obstante, se debe considerar lo siguiente: 5.7.1 Alta Generación de Polvo Donde la generación de polvo es alta (traspasos de material, chancado, etc.), independiente del sistema de mitigación instalado, se debe considerar ventilación adicional para garantizar que no se produzca una concentración de polvo por sobre la norma por acumulación en el tiempo. 5.7.2

Uso de Sistemas de Captación y Filtración



Cuando el sensor de mangas rotas se active, se debe parar todo el sistema a excepción de la válvula rotativa y, en especial, el ventilador. En rigor el filtro con una manga rota puede continuar su función, ya que la contaminación de la descarga puede hasta ser menor que en aquellos puntos desatendidos por el sistema detenido, pero con esta medida se garantiza que la mantención del filtro se incorpore en la orden del día.



El medio filtrante (mangas o cartuchos) deberán contar con tratamiento antihumedad y antiflama. Se preferirá la utilización de cartuchos como medio filtrante, debido a la considerable reducción de espacio que presenta el colector.





La descarga del polvo después del colector debe poseer su propio sistema de supresión por aglomeración.




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

La descarga del aire filtrado (limpio) será conectado a galerías destinadas a ventilación.



Cuando la humedad del material es sobre el 3% presenta tendencia a aglomerarse, por lo cual se recomienda que las válvulas rotativas tengan un diámetro superior o igual a 100 mm (4 pulg), y el ángulo de la tolva superior a 45º. Si por razones de altura no es posible variar el ángulo de la tolva su interior y el del rotor de la válvula rotativa se deben recubrir con pintura epóxica impregnada con teflón.

5.7.3

Instalación Sistemas Supresión por Aglomeración



Sólo se utilizará niebla tipo seca, con especial cuidado de regular al mínimo el consumo de agua por boquilla. Esto es por la mayor humedad que presenta el mineral en los niveles de extracción interior mina.



No es necesaria la utilización del sistema anticongelamiento. Es muy poco probable que las temperaturas desciendan de cero grados.



Debido a que el tipo de niebla utilizado provoca baja visibilidad, en zonas donde esta se genere al aire libre (descargas de buzones de traspaso a puntos de carguío, descargas de troyas a equipos móviles, etc.), se deberá tener especial cuidado con la iluminación de la zona, para no poner en riesgo la operación de carguío o de vaciado.



Se deberá proteger aquellos equipos sensibles en su operación, tales como sensores de movimientos, cámaras, sensores de nivel, etc. para no perjudicar su funcionamiento debido al polvo aglomerado por la niebla.

6 SISTEMA DE CAPTACIÓN Y FILTRACIÓN DE POLVO Es un sistema destinado a controlar las emisiones de polvo fugitivo de una fuente fija, mediante la captura del aire contaminado, su transporte hacia el tratamiento de filtrado y recuperación de los sólidos en suspensión, obteniendo así la descarga del aire libre de material particulado a la atmósfera. Básicamente está compuesto de: campanas de captura, ductos de transporte, equipo filtrante, el sistema ventilador-extractor y la chimenea de descarga de aire limpio. Dentro de los medios filtrantes existen varios tipos, que utilizan diferentes principios activos como la fuerza centrífuga, impacto, fuerza centrífuga con humectación, etc. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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Debido a que la fracción de material particulado dañina para la salud de las personas, se encuentra en el rango de PM10 hacia abajo, tomándose en cuenta, además, que la tendencia de la legislación es controlar la fracción a partir de PM 2,5, la recomendación es utilizar, de manera preferente, la captación y filtración vía filtros de mangas o de cartuchos, con limpieza mediante pulsos de aire comprimido (pulse jet). Estas tecnologías, ampliamente utilizadas en los procesos productivos mineros, han comprobado su eficiencia en el control de las fracciones respirables y alojables del material particulado, dando pleno cumplimiento a la actual legislación y su tendencia a la mayor estrictez. 6.1 Componentes del Sistema de Captación y Filtración de Polvo. 6.1.1 Campanas de Captación Dentro de los parámetros a considerar para el diseño de la campana de captación se encuentran:     

Forma de la campana. Tamaño Localización Caudal de aire Velocidad de captura

6.1.1.1 Forma de la Campana 

Debe ser lo mas aerodinámica posible, a fin de garantizar bajas caídas de presión y a lograr la mayor uniformidad en las velocidades de captura de su cara abierta.



De preferencia, la toma de aspiración de la campana deberá ser por la parte superior con ducto en posición vertical. Los lados de la campana deberán tener mínimo 45º con respecto al plano horizontal



Cuando por razones de espacio u otras, no sea posible la instalación de campanas piramidales de base cuadrada, la relación máxima a considerar entre sus lados será de 1:2.



Cuando el ducto de aspiración deba estar en el plano horizontal, la captura se hará mediante campanas trapezoidales con pieza de transición.



Se deberá dotar a las campanas, de un damper manual ubicado en la salida de la toma de aspiración, a fin de efectuar ajustes de caudal al momento de efectuarse el balance del sistema de captación.





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6.1.1.2 Tamaño de la Campana Se determinará con el caudal a controlar y considerando que la velocidad de captura, a nivel de la boca de aspiración, debe fluctuar entre los 1,5 a 2,5 m/s, dependiendo de: 

La distancia en que ubique la campana con respecto al punto de emisión. A mayor distancia mayor velocidad de captura.



La concentración de polvo fugitivo que se genere.



A mayor turbulencia de las corrientes interiores la velocidad de captura debe ser mayor.

6.1.1.3 Localización de la Campana La campana deberá ubicarse en un punto alejado del de generación del polvo, de manera que la captura se circunscriba al polvo fino en suspensión y no a material rápidamente decantable. Se deberá tener en cuenta, además, que no se produzcan circuitos cortos con relación al aire limpio, es decir, por ningún motivo, las campanas deberán estar cerca de un punto abierto al ambiente. 6.1.1.4 Caudal de Aire Se determinará acorde las recomendaciones del capitulo Control de Polvo según área a mitigar, capitulo 5 de este documento. 6.1.1.5 Velocidad de Captura Se deberá considerar velocidades de captura, en el área abierta de la campana, entre 1.5 – 2.5 m/s. Este factor depende de lo volátil que resulte el polvo, de su mayor o menor humedad, de la ubicación y geometría de la campana, de la altura de caída, entre otros. 6.1.2 Ductos 

Los ductos serán construidos acorde a los estándares SMACNA, contenido en la publicación Accepted Industry Practice for Industrial Duct Construction Handbook (Paperback).



Debido a que arrastrarán material particulado a alta velocidad (18 a 20 m/s) los ductos deberán estar revestidos interiormente con goma u otro material resistente a la




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abrasión a fin de evitar desgastes excesivos y prolongar su vida útil. Las zonas de curvas, deberán estar dotadas de revestimiento cerámico u otro de larga vida. Se excluyen en los casos de transporte de polvos de molibdeno u otros con durezas iguales o inferiores a 4 en la escala de Mohs. 

Con el objetivo de revisar y limpiar los ductos, se instalarán, en posiciones estratégicas, puertas de inspección y escotillas de limpieza, las cuales deberán ser de acceso fácil y seguro. Las puertas de inspección, deberán tener cierre de un sólo movimiento. No se aceptará puertas de inspección con cierres apernados. Se ubicarán centradas en el eje de la horizontal de los ductos.

6.1.3 Colector Será construido y diseñado según los siguientes estándares de la VCP:  Especificación Técnica Civil Estructural de Fabricación y Montaje de Estructuras de Acero, DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPESO2-0000-002,  Criterios estructurales y sísmicos, DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-001 y DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-002. 



Los elementos de filtrado del sistema colector, independiente de su cantidad de cuerpos, deberán ser de remoción superior y el plenum de aire limpio será de gran volumen a fin de permitir efectuar toda la operación de recambio a cubierto. Colectores bajo 25.000 m3/h podrán disponer de plenum de aire limpio con tapas superiores para recambio de mangas a la intemperie.



En el ducto de entrada del aire sucio y en el de salida de aire limpio de cada cuerpo de colector, se ubicarán compuertas de regulación o cierre (dampers on/off) de accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico. Los dampers deberán cerrar cada vez que el cuerpo colector deje de operar o el sistema completo se detenga y se deben abrir cuando entre en servicio. Para casos de emergencia estos dampers se deben cerrar para evitar circulaciones de aire a través del sistema.



Para la selección de la configuración del filtro (1 o 4 cuerpos), deben considerarse factores como la disponibilidad esperada del sistema, la continuidad de operación, la programación de las mantenciones, el espacio disponible, etc.





En el caso de bajos volúmenes de aire, menor o igual a 120.000 m3/h, es recomendable considerar un filtro de un solo cuerpo. Para filtros cuya configuración contemple sólo un cuerpo la velocidad de filtración debe ser 0.0254 m/s (5 pie/min) y la velocidad con que asciende el flujo de aire contaminado en el interior del colector, velocidad CAN, inferior o igual a 1.5 m/s (300 pie/min).





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Cuando los caudales a considerar sean superiores a 120.000 m3/h, el colector deberá componerse de 4 cuerpos. Esto facilita su mantenimiento ya que uno de los cuerpos puede estar siendo reparado, mientras los otros 3 continúan operando, con una sobrecarga de velocidad de filtrado aceptable.



Para dimensionar los filtros de cuatro cuerpos, se deberá considerar como condición de trabajo, la operación de tres de ellos de manera simultanea, dejando el cuarto en reserva y/o mantenimiento. En este caso la velocidad de filtración a considerar será de 0.03 m/s (6 pie/min) y la velocidad CAN igual a 1.5 m/s (300 pie/min).



No se permitirá la operación de sólo dos de los cuatro cuerpos del colector. El control deberá detener, en forma automática la operación del sistema, cuando acontezca esta situación debido a que la velocidad de filtrado sería muy alta, pudiendo provocar daño a las mangas.

6.1.3.1 Determinación de los Principales Parámetros del Colector El proceso de cálculo de un colector jet pulse se encuentra automatizado y existen pocas diferencias entre los distintos fabricantes. Se comienza estableciendo la velocidad nominal de filtración en las mangas. Para prestaciones mineras de cobre se recomienda una velocidad de filtración de 5 pie/min. Para otros materiales, utilizar la fórmula: V = (2.878 x A x B) x (07471 + 0.0853 Ln D)/(T 0.2335 x L 0.06021) Donde: V A B L T D

: velocidad de filtración en fpm : un factor entre 6 -15 que depende de lo fino del material, dado por tabla. : un factor asociado al servicio que deba cumplirse, entre 0.8 – 1. : concentración en gr/pie3. : temperatura en ºF. : diámetro medio del particulado, en micrones.

Establecida la velocidad de filtración: 1 Se determina el caudal de aire, Q total, sumando la totalidad de puntos de extracción que atenderá el colector, utilizando las recomendaciones indicadas en el capítulo 5 de este documento. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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2 Se elijen las mangas para la prestación definiendo su largo (L), diámetro (D) y, por lo tanto, su área filtrante multiplicando su perímetro (P = D x π) por su largo. A filtrante = P x L 3 Se determina el flujo filtrante de cada manga multiplicando la velocidad de filtración por el área de filtrado. Q manga = área de la manga x velocidad de filtración (5 pie/min). 4 Se determina la cantidad de mangas, dividiendo el Q total por el Q manga. Con la cantidad de mangas se obtiene el área transversal total de las mangas. Nº mangas = Q total / Q manga 5 Aplicando la fórmula de la velocidad CAN, se determina el área transversal del cuerpo del filtro, no ocupada por el área de las mangas. A transv

colector s/ mangas

= Q total / VCAN

6 El área transversal total del filtro es la suma del área anterior mas el área transversal de todas las mangas. A

transv total colector

=A

transv colector sin mangas

+A

transv total mangas

7 Con el área se determinan sus lados. Su sección puede ser cuadrada, rectangular o cilíndrica. Si es rectangular, la relación de lados no debiera ser mayor de 1 a 1.5. 6.1.3.2 Ingreso de Aire al Colector El ingreso de aire sucio al colector deberá producir la menor perturbación al interior del filtro de mangas. Para esto, aquellos que tienen el ingreso al nivel de la tolva del filtro, deberán estar dotados de deflectores que disminuyan la energía del flujo y la distribuya de manera relativamente homogénea en el interior del filtro. Esta condición es importante a fin de no perturbar la acumulación del polvo en la tolva y evitar refiltrados que diminuyen notablemente la eficiencia del filtro. Los filtros con ingreso a velocidad menor o igual a 9 m/s, quedan exentos de este requisito.




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6.1.3.3 Mangas Salvo existencia de condiciones especiales en el flujo, como por ejemplo, temperatura, acidez-alcalinidad, que aconsejen la utilización de mangas especiales como las de poliamidas aromática u otras, se deben utilizar mangas de poliéster punzonado con densidad de 540 gr/m2, repelente a la humedad. Estarán dotadas de banda de sello (snap band) para su ajuste con la placa espejo. Serán de triple costura lateral y fondo. 

Las mangas van insertas en un canastillo o cestas portamangas, con o sin venturi incorporado con el fin de mantener la forma de la manga y así garantizar eficiencia en el filtrado. El canastillo puede tener desde 8 hasta más de 20 varillas longitudinales en su construcción, y al igual que los aros transversales que sustentan las varillas, son fabricados en alambrón de acero galvanizado, al carbón o inoxidable y mediante soldadura de fusión de material por resistencia eléctrica, según sea la prestación que se desee cubrir, pudiendo contar con tratamiento de acabado superficial para alargar su vida útil. Preferentemente se utilizaran canastillos de formas circulares.



Las medidas de las mangas, más comunes, fluctúan entre 2.44 – 3.05 m (8 – 10 pie) de largo y 254 – 304.8 mm (10 -12 pulg) de diámetro.

6.1.3.4 Tubos de Soplado para Limpieza de Mangas 

Los tubos de soplado van ubicados en la zona de aire limpio y su misión es la de aportar, en el centro de cada una de las mangas, los pulsos de aire comprimido que deben limpiar las mangas colmatadas. Estos pulsos, a contracorriente del flujo, son de unos milisegundos pero con gran volumen de aire. Estos pulsos deben efectuarse en el centro de los venturis que están ubicados en cada una de las mangas.



En razón de lo anterior, los tubos de soplado deben tener refuerzos que eviten su pandeo, considerando que serán pisados por operarios, y sistema de trabas que evite su rotación.



Para su rápida remoción, la unión al tubo de soplado se hará a través de uniones americanas.



Entre los tubos de soplado y el estanque de aire comprimido, se ubican las válvulas solenoides, que son las encargadas de permitir el paso de aire cuando se inicia la limpieza de las mangas.




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6.1.3.5 Estanque de Acumulación del Aire Comprimido 

Deberán ser diseñados y construidos según el Criterio de Diseño Corporativo Mecánica, DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-001 y especificaciones técnicas de la VCP.



Debe contar con sistema de drenaje. El aire que se almacene debe estar libre de agua y aceite (se debe filtrar previamente) y ser aire seco, según especificación del fabricante. El sistema debe contar con válvulas que permitan su aislación en caso de mantención y además con uniones de fácil desmontaje (americanas).



Antes de cada válvula solenoide debe instalarse una llave de unión americana que permita la mantención por línea de tubos de soplado, y éstos a su vez deben conectarse de la parte superior del estanque. En el caso de no contar con esta disposición, se debe asegurar que los líquidos acumulados en la parte baja del estanque no ingresen a las mangas, lo que se logra alargando el tubo en la toma al estanque.



El estanque debe contar con un regulador de presión con su respectivo manómetro para verificar la presión de ingreso al estanque.

6.1.3.6 Válvula Rotativa 

Deberá ser diseñada para trabajo pesado, 24 horas al día, 365 días al año, con placas de desgaste de fácil recambio.



La velocidad de giro será máximo de 20 RPM y la capacidad volumétrica deberá ser a lo menos 100% más que la estimada para la carga teórica de polvo. Recomendable terminación de pintura antiadherente y válvula de inyección de aire comprimido en caso de atasque.



Debe funcionar siempre que el filtro esté en funcionamiento. El equipo donde descarga la válvula debe estar siempre en operación. La válvula rotativa se deberá detener de inmediato si el equipo donde ésta descarga, se detiene.



Si el sistema está funcionando de forma normal, la detención de la válvula se realizará con un tiempo de retardo determinado, el cual asegure que la cámara quedará vacía.



Se deberá contar con un sensor de velocidad cero, el cual detecta cuando la válvula se detiene y el motor sigue funcionando, provocando la detención inmediata de este última.




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6.1.3.7 Manómetro El manómetro diferencial de presión, instalado entre la cámara de aire limpio y el cuerpo del filtro, deberá ser de 0 a 10 pulgadas de columna de agua. Deberá ser con programación manual de presiones máximas y mínimas, y con capacidad de enviar señales al sistema de control. 6.1.3.8 Control Automático Los componentes eléctricos y de instrumentación asociados a los equipos mecánicos que forman parte de estos sistemas, deberán regirse por los códigos de diseño y estándares establecidos de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco:   

Criterio de Diseño de Electricidad DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTEL02-0000-001, Especificación Técnica de Instrumentación Suministrada con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-002, Especificación Técnica Sistema de Control Suministrado con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-001,

Instrumentación mínima del Sistema Colector:        

Sensor de presión para aire comprimido. Válvulas de limpieza (soplado). Sistema secuenciador para soplado. Sensor de presión diferencial. Sensor de nivel tolva. Sensor de mangas rotas. Sensor velocidad cero de la válvula rotatoria. Dampers neumáticos.

El control automático del sistema de colector de polvo, debe estar diseñado para asegurar el óptimo funcionamiento de éste y estará integrado al sistema de control automático de las plantas. Se debe tomar en consideración la lógica descrita a continuación: Lógica del Encendido: El sistema comenzará a operar sólo si verifica que las condiciones de operación del sistema están dadas, con la siguiente secuencia: 

La instrumentación debe estar en condición de correcto funcionamiento y conectada al sistema de control de la planta.




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

Una vez que haya comenzado a operar la planta y esté en funciones la correa o tornillo donde descargan las válvulas rotativas, entonces comienza el funcionamiento de estas válvulas rotativas. Si la descarga es en una tolva, lo anterior no ocurre.



Se abrirán los dampers de los cuerpos del colector para entrar en operación.



Parte el ventilador y luego se abre el damper del ventilador.



El sistema queda funcionando con todos sus componentes activos.

Lógica de la Parada La secuencia de detención del sistema será la siguiente: 

Se detendrá el ventilador.



Se cerrarán los dampers de ingreso a las cámaras y damper del ventilador, a no ser de que la parada sea por emergencia. Si es así, éstos se cerrarán de inmediato junto con la detención del ventilador.



Se detendrán las válvulas rotativas, según el retardo programado.



El equipo quedará en espera para una nueva puesta en operación.

Enclavamientos: 

Falla de una válvula rotativa: Al fallar una válvula el sistema debe seguir funcionando hasta cuando el sensor de nivel de la tolva asociada a la válvula detecte que la tolva se encuentre llena.



Tolva llena: Al detectar que una tolva se encuentra en su máxima capacidad, se debe detener el cuerpo completo asociado a la tolva cerrando el damper de ingreso y entrar en funcionamiento algún cuerpo que se encuentre en reserva, de lo contrario se deberá detener el colector de polvo completamente.



Parada del equipo descarga: Si por algún motivo se detiene el equipo donde están descargando las válvulas rotativas, el colector seguirá funcionando hasta que los sensores de nivel detecten máxima capacidad y se detengan.



Reposición del equipo de descarga: Al reponer el funcionamiento del equipo donde descargan las válvulas rotativas, éstas comenzarán su función. El sistema quedará operando con normalidad.





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

Detención de ventilador: Al detener el ventilador el sistema se detendrá por completo. Se realizará la lógica de parada.



Baja presión de aire: Al detectar una baja presión de aire, el sistema puede seguir en función hasta cuando el manómetro diferencial de presión sobrepase en una pulgada el valor asignado a la presión alta (donde debería producirse el pulso de limpieza).

6.1.3.8.1 Sistemas de Limpieza de las Mangas La limpieza se realiza cada vez que el sensor de presión diferencial, indique que se ha alcanzado el nivel de saturación definido para las mangas. Los pulsos de limpieza se efectuarán con aire comprimido entre 0.55-0.69 mPa (80-100 psi). Estos impulsos son de forma secuencial e intercalada, por ejemplo primero se realizará la secuencia a las filas designadas con números pares y luego a las filas designadas con números impares. Los parámetros que deben ajustarse para éste tipo de limpieza son: tiempos de descargas, tiempos de intervalos, cantidad de secuencias, números de ciclos y cantidad de válvulas, presión diferencial máxima, presión mínima del aire comprimido. 6.1.3.8.2 Sensor de Presión Diferencial Este sensor permite la calibración de máximo y mínimo rango (normalmente entre 5 y 3 pulgadas columna de agua), para poder efectuar la limpieza de las mangas. Cuando el diferencial de presión definido sea máximo debe comenzar la limpieza, la que termina cuando se alcanza la presión definida como mínima. El sistema debe contar con sensores en cada cámara y uno general. 6.1.3.8.3 Sensor de Nivel alto Tolva Éste sensor indicará cuando la tolva del colector se encuentre llena, para lo cual, el sistema deberá dejar el cuerpo de colector inactivo, poniendo en función aquel que se encuentre en reserva, si ésta condición no se puede dar, el sistema se deberá detener por completo no pudiendo operar hasta cuando vuelva la condición de sólo una cámara detenida o en reserva. 6.1.3.8.4 Sensor de Mangas Rotas Este sensor alertará la condición de que ha aumentado el flujo de material particulado en el ducto de aire limpio. Podrá ser ajustado para cada necesidad. Cuando se detecte la condición de aumento no será necesario que se detenga el sistema, se deberá activar algún tipo de alarma sonora o de luz, advirtiendo la condición de mangas rotas. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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6.1.3.8.5 Parada de Emergencia del Sistema El sistema deberá estar enlazado al sistema de incendio y al sistema de emergencia de la planta, de modo tal que si alguno de estos sistemas se activa, el colector de polvo se detendrá por completo dejando los dampers de ingreso y general cerrados. La activación de alarmas será por cada sistema. El sistema debe contar con, a lo menos, una parada de emergencia en terreno, la cual debe ser dispuesta en un lugar visible y de uso continuo. Las protecciones del motor del ventilador deberán estar conectadas con el sistema de control. Si el motor presenta algún problema, como por ejemplo, de temperatura, sobre consumo, vibraciones, el sistema deberá detenerse, realizando la secuencia de parada correspondiente. El sistema no se pondrá en servicio hasta cuando sea restablecida la falla. 6.1.4 Ventilador Los ventiladores deberán ser centrífugos, con álabes inclinados hacia atrás, de construcción adecuada para servicio pesado, 24 horas al día, 365 días al año. Deberá ser diseñado y construido según el Criterio de Diseño Corporativo Mecánico, DCCVCP-000-VCPGICRTME02-0000-001. Los ventiladores desde los 10 hp deben tener sensores de vibración y temperatura en los descansos, para ser enlazados al sistema de control de la planta. 6.1.5 Damper del Ventilador. Su función es regular el caudal de aire de trabajo (aspirado) sobre todo en la puesta en marcha del sistema con filtros de mangas limpias. 

Serán de hojas múltiples con movimiento de 0 a 90º, sin exigencia de hermeticidad.



Deben estar diseñados para servicio pesado, con sistema neumático, eléctrico o hidráulico de regulación para caudales superiores a 30.000 m3/h.



Para caudales menores a 30.000 m3/h serán manuales.

6.1.6 Motor del Ventilador Este motor será diseñado y construido según estándares de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos: Criterio de Diseño de Electricidad DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTEL02-0000-001 _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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Especificación Técnica Motor de Baja Tensión, DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPEL02-0000006 Especificación Técnica Motor de Media Tensión DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPEL020000-007. 6.1.7 Chimenea de Descarga de Aire Limpio a la atmósfera.

7



La chimenea debe descargar a una altura tal que garantice una buena dilución del aire en la atmósfera, y que su pluma pase sobre las construcciones o techumbres cercanas, en prevención de un desempeño defectuoso del filtro. La altura mínima deberá corresponder a 9 diámetros.



La chimenea debe estar provista de puertos para realizar el muestreo isocinético conforme la recomendación del Decreto Supremo 594. La metodología utilizada para el monitoreo del particulado debe seguir los procedimientos establecidos por la EPA método 5 (ubicado en anexos documento de análisis comparativo de las tecnologías de control de polvo Nº..).



La escala y plataformas para la ejecución de mediciones deben responder a los criterios de Diseño Estructural DCCVCP-000-VCPGI-CRTES02-0000-001 y Estructural Sísmico DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-002.



Deberá estar dotada de drenaje de aguas lluvias.

SISTEMAS DE SUPRESIÓN DE POLVO POR AGLOMERACIÓN

Los sistemas de supresión de polvo por aglomeración son aquellos que utilizan agua atomizada para capturar partículas de polvo fugitivas de tamaños tan pequeños como pequeñas sean las microgotas de agua generadas por el sistema. Cuando se produce el contacto entre la partícula de polvo y la micro gota de agua, se aglomeran aumentado su peso, depositándose luego por efecto de la gravedad. Es importante señalar que para que estos sistemas sean efectivos en el control de polvo fugitivo, deben generar tamaños de gotas muy pequeñas (cercanas al micrón) para que se produzca el contacto con la partícula de polvo de similar tamaño. Cuando las diferencias de tamaños son importantes, este contacto no se produce. Existen productos químicos que se adicionan al agua a objeto de aumentar la eficiencia de aglomeración. El mecanismo utilizado es bajar la tensión superficial del agua facilitando la humectación de las partículas. Su utilización práctica ha tenido poco desarrollo debido, de manera principal, a la influencia negativa que tienen o puedan tener en los procesos metalúrgicos posteriores, y a su alto costo por tonelada de material tratado. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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En el diseño de los sistemas de supresión de polvo por aglomeración se debe utilizar agua sin aditivos químicos, considerando como factor principal de eficiencia, la correcta determinación de tamaño y cantidad de gotas. Sólo en el caso de tratar un material con fuertes características hidrófobas se puede considerar la utilización de aditivos químicos. Por otra parte, la velocidad de la masa de aire y polvo, no debiera superar los 2 m/seg, en la zona de contacto. Los sistemas de supresión de polvo mas utilizados, en la actualidad, son los que generan una aspersión gruesa para humectación de carga mediante agua a presión (sistemas hidráulicos) y los sistemas que generan una aspersión muy fina, con acabado en forma de niebla, mediante agua y aire a presión (sistemas hidroneumáticos). 7.1 Componentes de un Sistema mediante Atomización Fina de Agua a Presión 7.1.1 Panel de Control Hidráulico 

El material para la fabricación del panel deberá estar en concordancia con el área en donde éste será ubicado. La construcción del panel será con grado de protección NEMA 4 para ambientes con proyección de partículas en todas direcciones, y NEMA 4X para ambientes corrosivos. La tapa frontal del panel será abisagrada y con cerradura de llave para lograr un fácil acceso a los componentes internos, que serán ubicados en una placa desmontable. El Gabinete de control hidráulico podrá ser, sólo para control, o bien, multicombinado para control y regulación, según amerite el área donde será ubicado.



El gabinete de control hidráulico, podrá contar con uno o más circuitos internos de control y manejo de agua, según sea definido por el proyecto.



En caso de que se defina la implementación de boquillas para humectación y para control de polvo fugitivo, estas deberán ser comandadas por circuitos diferentes.



El tamaño y material de los componentes internos para manejo de agua estarán en estricta concordancia con el tipo de agua, el caudal requerido y las presiones de entrada y operación necesarias para el sistema. Si se considera la utilización de agua de tipo potable o de características similares, se podrán usar componentes fittings de acero galvanizado o de bronce. Si se utiliza agua industrial y con alto contenido salino, deberá utilizarse componentes fittings de acero inoxidable. No será aceptable la utilización de fittings de pvc o materiales similares.




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

Para control hidráulico del sistema, deberá utilizarse válvulas solenoide especialmente diseñadas para trabajar con agua y con grado de protección para la bobina, clase F. Válvulas antiretorno deberán ser instaladas aguas abajo de la posición de la válvula de solenoide.



Para la regulación del sistema, en caso de definirse como gabinete multicombinado, deberá utilizarse válvulas reguladoras de presión considerando presiones de entrada variable y presión de salida constante. No serán aceptadas válvulas reductoras de presión. Deberá considerarse una válvula reguladora por cada batería de boquillas ubicadas en un mismo nivel. En ningún caso, se aceptará que boquillas ubicadas en distinto nivel sean controladas por un mismo regulador.



Filtros de agua secundarios deberán ser instalados dentro del gabinete. Los filtros deberán contar con válvula de alivio automática y drenaje, manual o automático. El elemento filtrante deberá estar de acuerdo con el tipo de boquilla a usar. En todo caso, este filtro no deberá ser mayor a 25 micrones. La carcaza de los filtros podrá ser de material plástico de alta resistencia o de acero al carbono o inoxidable.



Manómetros de presión deberán ser instalados al ingreso y a la salida del filtro de agua y en la válvula reguladora de agua. Los manómetros deberán ser de carcaza de acero inoxidable y con mecanismo interior bañado en glicerina. Esto disminuye la posibilidad de movimiento brusco de la aguja de medición.



El sistema deberá contar con un interruptor (switch) de presión en el ingreso de la red de agua interna, de modo que, en caso de disminución de presión en la red de ingreso de agua al sistema, éste se detenga automáticamente.



Un sistema de purga de agua, mediante inyección de aire comprimido a la línea, deberá ser implementado para eliminar el problema de congelamiento mientras el sistema se encuentre detenido, momentánea o por un tiempo prolongado. En caso de existir esta necesidad, se deberá contar con aire comprimido en bajos volúmenes. El tiempo de operación del sistema de purga deberá estar en concordancia con el tiempo que toma evacuar el agua desde el sistema completo, incluyendo las boquillas.



Todas las conexiones de los componentes eléctricos del gabinete de control hidráulico (válvulas solenoide, calefactores, cintas calefactoras, switch de presión, etc.), deberán ser hechas en un tablero de bornes para conexiones expresamente dispuesto para este fin. Este deberá tener protección NEMA 4 para ambientes con proyección de partículas en todas direcciones y deberá ser ubicado, de preferencia, externamente y sobre el gabinete principal. De no ser posible, este tablero será ubicado en el interior del gabinete, en la parte superior de este. Se elimina esta condición, en caso de que el gabinete de control eléctrico del sistema, sea montado, directamente, sobre el gabinete de control hidráulico del sistema, realizándose, por lo tanto, directamente, las conexiones en dicho gabinete.







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Las líneas de regulación de agua deberán estar de acuerdo con la posición final de las boquillas en los puntos de supresión, es decir, se deberá disponer de un regulador de agua por cada nivel de altura de ubicación final de las boquillas. En ningún caso, se permitirá conectar al mismo regulador, boquillas ubicadas en niveles de altura diferente.

7.1.2 Panel Remoto de Regulación 

Se utilizarán paneles remotos de regulación, cuando la distancia entre el punto de ubicación del panel principal y la posición final de las boquillas sea de una longitud tal, que las perdidas de carga en las líneas, sean significativas. También serán utilizadas, cuando se requiera controlar las emisiones de polvo fugitivo desde distintos puntos o áreas y se requiera utilizar sólo un panel principal de control.



El material para la fabricación del panel deberá estar en concordancia con el área en donde éste será ubicado. La construcción del panel será con grado de protección NEMA 4 para ambientes con proyección de partículas en todas direcciones, y NEMA 4X para ambientes corrosivos. La tapa frontal del panel será abisagrada y con cerradura de llave para lograr un fácil acceso a los componentes internos, que serán ubicados en una placa desmontable.



El tamaño y material de los componentes internos para manejo de agua estarán en estricta concordancia con el tipo de agua, el caudal y las presiones de entrada y operación del sistema. Si se considera la utilización de agua de tipo potable o de características similares, se podrán usar componentes fittings de acero galvanizado o de bronce. Si se utiliza agua industrial con alta dureza, deberá utilizarse componentes fittings de acero inoxidable. No será aceptable la utilización de fittings de pvc o material similar.



Para regulación deberá utilizarse válvulas reguladoras de presión considerando presiones de entrada variable y presión de salida constante. No se permitirá el uso de válvulas reductoras de presión.



La lectura de presión de regulación será realizada mediante la incorporación de manómetros de presión de carcasa de acero inoxidable y componentes internos bañados en glicerina para evitar movimientos bruscos de la aguja de medición.

7.1.3 Panel de Control Eléctrico 

Los materiales para la fabricación del panel deberán estar en concordancia con el área en donde estos serán ubicados. La construcción del panel será con protección NEMA 4 para ambientes con proyección de partículas en todas direcciones, y NEMA 4X para




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ambientes corrosivos deberá ser en acero inoxidable según lo determine el proyecto. La tapa frontal del panel será abisagrada y con cerradura que permita la instalación de un sistema de bloqueo (lock out), para evitar la energización de éste cuando personal de mantenimiento esté realizando sus labores en el equipo. De existir una manilla actuadora asequible, debe tener las facilidades para instalar candado de bloqueo. 

El panel de control estará diseñado cumpliendo con toda la normativa de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos de Codelco Chile.

Todos los componentes eléctricos deben ser nuevos y sin haber sufrido ningún tipo de alteración. Estos componentes deben estar bajo el cumplimiento de:  Criterio de Diseño de Electricidad DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTEL02-0000-001  Especificación Técnica de Instrumentación Suministrada con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-002  Especificación Técnica de Sistema de Control Suministrado con Equipos DCCVCP000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-001. 

Los tableros eléctricos fabricados para el control de los sistemas de supresión de polvo, deben contar con sus respectivas protecciones y puestas a tierra tales como interruptores automáticos, protecciones diferenciales, fusibles etc., según el caso lo amerite. Las electroválvulas deben estar bajo la norma VDE standard 0580 u otra equivalente, clase de aislamiento tipo F o superior. El sistema debe contar con interruptores selectores que permita el funcionamiento tanto local como remoto.



Se entiende por local al sistema que permita el funcionamiento del equipo en su totalidad en el punto de ubicación en que éste se encuentre.



Se entiende por remoto al sistema que permite el funcionamiento a distancia del equipo en su totalidad, ya sea por medio de enclavamientos automáticos de la planta, vía control remoto, sensores, etc. Según lo que esté proyectado para el equipo en ésta condición o, lo que las condiciones de terreno permitan, en este punto, se debe cumplir con toda la reglamentación que el sistema de comunicación requiera para no interferir señales que no correspondan al sistema de control, tomando en consideración para el caso de enclavamientos vía PLC cuales sean las condiciones y/o disponibilidades que la planta tenga para el accionamiento por medio de esta vía.



La lógica para el funcionamiento del sistema está dada por: la correa funcionando y con carga. En los sistemas que estén diseñados para los traspasos o similar de la planta, descargas de camiones o similares debe ser bajo condición de operación, es decir, mientras se produzca la descarga de material y se genere emisión de material particulado.




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7.1.3.1 Instrumentos Mínimos para la operación del Sistema El sistema de supresión opera mediante el tratamiento de agua y aire, por lo cual será condición mínima para el sistema, el disponer de actuadores para la indicación de presencia de ambos fluidos. Estos instrumentos posibilitan la operación del equipo a condición de que tanto el agua como el aire se encuentren en el rango de presión predeterminados. En caso de que las presiones estén por debajo del rango mínimo de operación el sistema no podrá funcionar, evitando el desperdicio innecesario de energía. 7.1.3.2 Sistema de control El sistema de control eléctrico, está determinado por el fabricante. Como condición básica, el sistema implementado debe ser compatible con la instrumentación de planta, o lo que esté indicado en el proyecto, ya sea: marcas, protocolos de comunicación (PLC, DCS), normalizaciones eléctricas, etc. Todo el sistema de control estará sustentado en:  Especificación Técnica de Instrumentación Suministrada con Equipos Mayores DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-002  Especificación Técnica de Sistema de Control Suministrado con Equipos DCCVCP000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-001. El sistema supresor de polvo, debe estar diseñado para entregar y recibir las siguientes señales del sistema de control central, SCC. Las siguientes señales podrán ser leídos en pantalla, si el proyecto así lo determina. Las señales mínimas que deberán registrarse serán las siguientes:

        

Descripción de señales

PLC

Señal de enclavamiento de equipos de proceso Señal de equipo energizado Señal de equipo en funcionamiento Señal de operación prueba Señal de operación automática o remota Señal de baja presión de agua Señal de baja presión de aire Señal de flujo agua Señal de flujo aire

recibe entrega entrega entrega recibe entrega entrega entrega entrega

A las anteriores, se deberán agregar las señales que el proveedor del equipo y el proyecto determinen según sus necesidades. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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7.1.3.3 Alambrado del sistema El conductor utilizado para el alambrado del panel de control debe cumplir con los siguientes requerimientos:             

Libre de alógenos Resistencia al fuego según (IEC60331) Baja emisión de humos Sin emisión de gases corrosivo. Resistentes a rayos ultravioleta. Baja emisión de gases tóxicos. Resistentes al agua. Autoextinguible. Gran flexibilidad. De cobre. Multihebra. Con aislamiento 600V-90°C y sección mínima de 14 AWG. El alambrado al interior del gabinete será NEMA Clase I, Tipo B.

Cada punta de conexionado, deberá tener puesto su respectivo elemento terminal, lo que evitará el contacto con la energía eléctrica por parte del personal que manipule el tablero. Este requisito no es obligatorio cuando los componentes que estén siendo utilizados, estén diseñados para tal efecto de manera que permitan el total aislamiento del conductor. El conexionado debe ser de componente a componente. No estará permitidas añadiduras ni derivaciones en forma directa al cable. En el frontis del tablero se deberá instalar placas de señalización correspondiente a lo comandado por el componente ó que indica. Además, deberá contar con señalización que indique el tipo de tensión utilizada en el sistema y advertencia del riesgo de electrocución. Será obligación del proveedor, la instalación de placas indicando el número de TAG (número de identificación) del sistema designado por el proyecto. Cada bornera y punta terminal deberá ir con su respectiva identificación, la cual debe ser consistente con lo indicado en el plano eléctrico, el que debe ir en el interior del panel en un formato que sea legible para su utilización en terreno. 7.1.3.4 Utilización de Cinta Calefactora Autorregulable En aquellas zonas en que la temperatura ambiente sea igual o inferior a cero grados Celsius, se deberá incorporar en las líneas de agua, rígidas o flexibles, cintas calefactoras que eviten el congelamiento y deberán ser extendidas a todo lo largo de estas líneas. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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El sistema eléctrico deberá contar con las protecciones correspondientes e incorporará un sistema de termostato que permitirá controlar la temperatura de activación del sistema de calefacción. El termostato deberá ser regulado para que la activación del sistema calefactor se produzca cuando la temperatura alcance los 3ºC. Se deberá tener en consideración, que la temperatura máxima generada por la cinta no podrá ser superior a un 60% de la temperatura máxima soportada por la canalización (conduit y tubing flexibles de PVC, poliuretano o similares), evitando así el rompimiento de estas líneas. Para las uniones y/o derivaciones de la cinta calefactora se deberán utilizar elementos especialmente diseñados para ese efecto. La alimentación de las cintas calefactoras destinada a calefaccionar cañerías de proceso de longitud hasta 100 metros, se hará en 220 V fase-neutro. La alimentación de las cintas calefactoras destinada a calefaccionar cañerías de proceso de longitud mayor que 100 metros se hará en 380 V fase-fase. En los casos en que la cinta calefactora quede expuesta a golpes y/o que por la seguridad de las personas así se requiera, se usará cinta con cubierta de protección de malla de acero. 7.1.3.5 Sistema de Purga Cuando se incorpore un sistema de purga en el sistema de supresión para evitar congelamiento de las cañerías (rígidas y/o flexibles), una válvula solenoide permitirá la inyección de aire en la línea de agua. Esta válvula solo se activará por un tiempo predeterminado, que será aquel que permita eliminar toda el agua contenida en las líneas, vaciando el sistema. La activación de esta válvula solenoide de purga será en el momento que el sistema deje de funcionar. Para que se produzca la purga, la válvula solenoide de la línea de aire permanecerá activa, el tiempo que opere la de purga, mientras que la válvula de solenoide de la línea de agua permanecerá desactivada. 7.1.3.6 Calefacción del Gabinete El sistema eléctrico deberá contar con un sistema de calefacción en su interior, cuando las temperaturas sean extremadamente bajas, para evitar condensación y daños a la instrumentación utilizada. Éste calefactor deberá ser con control auto regulado, termostato incorporado y circulación de aire forzada como mínimo.




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7.1.4 Boquillas de Aspersión Gruesa / Aspersión Fina sólo con Agua Las boquillas a utilizar en estos sistemas, tendrán como característica principal, la generación de una aspersión de agua con tamaños de gota que varían, según el tipo de boquilla a elegir, desde aspersión gruesa, para humectación como de aspersión fina con acabado tipo niebla para control de polvo fugitivo, utilizando sólo la presión del agua que ingresa al sistema. 

La cantidad de boquillas a utilizar en cualquier punto de supresión de polvo estará de acuerdo con dos parámetros fundamentales; Distancia de proyección y diámetro del cono de aspersión fina, antes de la expansión final. Estos parámetros definirán las distancias mínimas y máximas de separación entre boquillas. El proveedor del sistema deberá entregar los cuadros correspondientes de dichos parámetros por cada tipo de boquilla que proponga para los distintos puntos de control de polvo fugitivo.



Las boquillas de atomización a utilizar en las áreas de tolvas de descarga de mineral grueso desde camiones, ferrocarriles o alimentadores continuos de banda o de placas, será una combinación de boquillas de humectación ya sea de chorro plano o de cono denso, cuyo propósito es agregar humedad al mineral que se descarga y de boquillas de aspersión fina con acabado tipo niebla densa, de gran volumen, especialmente diseñadas para control de polvo fugitivo.



La disposición final de las boquillas en tolvas y chutes será a contra flujo, es decir, se deberá direccionar el cono de aspersión contra el flujo de la columna de aire y polvo fugitivo. Esto permitirá aumentar la posibilidad de impacto de las gotas de agua con las partículas de polvo. Tomando en cuenta lo anterior, en gualderas de chutes de traspaso, las boquillas serán dispuestas sobre la tapa, en la cantidad que se indique en la memoria de cálculo y en un ángulo no mayor a 45º medidos desde la horizontal. Se exceptúa esta indicación en todas aquellas áreas en que no sea posible cumplir con esta condición.



Para la supresión de polvo fugitivo, se deberá considerar solo aquellas boquillas de aspersión fina, tipo niebla, capaces de generar diámetros de gotas tan pequeños como 5 micrones, teniendo en cuenta que solo se estará utilizando agua a presión. En todos los casos expuestos, deberá considerarse el factor de viento reinante que ingresa al área de la tolva, para la concepción del diseño definitivo del sistema supresor de polvo.



Para la humectación de la carga que ingresa a la tolva, se deberán considerar boquillas de aspersión gruesa con tamaños de gotas variable (entre 50 y 400 micrones). Podrán utilizarse tanto boquillas de tipo chorro plano como de cono (lleno o hueco).




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

Preferentemente, las boquillas de aspersión gruesa serán instaladas en un nivel, sobre el de las de aspersión fina. Esta disposición tiene como finalidad, ayudar a mantener contenida la aspersión fina tipo niebla, dentro de la tolva de descarga, evitando que el viento no controlado la arrastre fuera del área, antes del proceso de descarga.



La disposición final de las boquillas en tolvas y chutes será a contra flujo, es decir, se deberá direccionar el cono de aspersión contra el flujo de la columna de aire y polvo fugitivo. Esto permitirá aumentar la posibilidad de impacto de las gotas de agua con las partículas de polvo. Tomando en cuenta lo anterior, en gualderas de chutes de traspaso, las boquillas serán dispuestas sobre la tapa, en la cantidad que se indique en la memoria de cálculo y en un ángulo no mayor a 45º medidos desde la horizontal. Se exceptúa esta indicación en todas aquellas áreas en que no sea posible cumplir con esta condición.



En puntos de transferencia entre correas, sólo se utilizarán boquillas de aspersión fina tipo niebla, de modo de evitar exceso de humedad que pudiere llegar a obstruir el chute, debido a la acumulación de material aglomerado dentro de este. Es necesario señalar que la efectividad de estas boquillas, en el control de polvo fugitivo, depende en forma considerable de que la turbulencia del aire generada por el traspaso sea baja y que la velocidad relativa del polvo en suspensión sea también baja. En caso de que estas variables sean mayores a las indicadas, se deberán tomar las medidas que ayuden a bajar las magnitudes.



Sobre las correas transportadoras, podrán instalarse boquillas de aspersión gruesa con el propósito de humedecer la superficie de la carga evitando de este modo, que el viento arrastre el material fino contenido en la superficie de la carga transportada, a lo largo del recorrido de la correa.



En las descargas de rechazos de harneros a correas, o a chancadoras y desde estas a correas, sólo deberán utilizarse boquillas de aspersión fina tipo niebla, para control de polvo fugitivo. Se debe evitar el uso de boquillas de aspersión gruesa para evitar exceso de humedad que puede llegar a obstruir los chutes de traspaso por la acumulación de material aglomerado.



En pilas de acopio cerradas de mineral grueso, podrá utilizarse tanto, boquillas de aspersión gruesa, para humectación, como boquillas de aspersión fina, tipo niebla, para control de polvo fugitivo. En pilas de acopio de material intermedio y fino, solo podrá utilizarse boquillas de aspersión fina, para control de polvo fugitivo, descartándose el uso de boquillas de humectación.



En pilas de acopio abiertas, deberá utilizarse boquillas de aspersión gruesa, que generen tamaños de gotas lo suficientemente grandes como para que el viento no afecte en demasía el cono de aspersión direccionado al punto de descarga.





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Considerando lo expuesto anteriormente, es esperable sólo un control parcial del polvo fugitivo, debido al tipo de boquillas que se pueden utilizar. 7.1.5 Porta Boquillas y Adaptadores 

Los adaptadores de boquillas y porta adaptadores deberán ser de materiales plásticos de alta resistencia (poliuretanos, pvc, durocoton, etc.). La utilización de estos materiales en la fabricación de estos elementos, se hace con el propósito de evitar que el efecto corrosivo del agua combinado con el polvo acumulado por la aglomeración dañe la superficie de contacto entre el adaptador y el portaboquillas, trabando ambos elementos. También, evitara que el portaboquillas se “agripe” en los puntos de montaje en los chutes donde estos se encuentren instalados. Esto facilitará el mantenimiento de las boquillas.

7.1.6 Cañerías Flexibles y Tuberías (conduits y tubings) 

Todos los elementos flexibles utilizados para aducciones de agua entre los componentes del sistema, como conduits o tubing deberán ser de materiales que garanticen una larga duración y libre de mantenimiento.



En el caso de conduits, estos deberán ser de poliuretano, pvc o material de similares características. Deberán contar con una espiral de refuerzo no metálica, para rigidizar el elemento, y serán anticorrosivos, aislantes y auto extinguibles.



El tubing de aducción de agua deberá ser de poliuretano o material de similar característica. El polietileno deberá descartarse por su baja capacidad de flexión.



Todas las conexiones de conduits o tubings a gabinetes y adaptadores serán mediante acople rápido.



Se deberá tener especial cuidado en las longitudes de trazado de líneas desde los puntos de conexión en los gabinetes hasta las boquillas de atomización. Estas deberán ser de longitudes similares entre ellas de modo que las pérdidas de carga en las líneas sean parejas y por tanto, la presión del agua en la punta de las boquillas sean, también, parejas.

7.1.7 Sistema Anticongelamiento 

En todos los sistemas de supresión de polvo que sean utilizados en aquellas zonas en donde la temperatura ambiental mínima registrada sea igual o inferior a cero grados Celsius, se deberá incorporar un sistema anticongelamiento en todos los gabinetes y cañerías rígidas y flexibles.




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

Este sistema consistirá en la implementación de calefactores radiantes en el caso de gabinetes, sean estos, de control principal o de regulación. Dichos calefactores deberán cumplir con el grado de protección NEMA4 o equivalente y deberán ser instalados dentro de dichos gabinetes. Además, se deberá instalar en las paredes del interior de estos gabinetes, planchas de espuma de poliuretano o similar para aislar, térmicamente, los componentes internos (fittings y otros) por donde circula el agua.



En las cañerías rígidas y flexibles deberá instalarse cinta calefactora autorregulable y una protección externa para aislamiento. Esta protección deberá ser de espuma de poliuretano o lana de fibra de vidrio con cubierta final de aluminio, según sea el caso.



Las cintas calefactoras se tenderán hasta el portaboquillas y se usará una terminal eléctricamente aislada al final de este tendido.



El sistema deberá ser activado mediante un sensor de temperatura a colocar en un punto cercano al panel de control eléctrico. Este deberá ser programado para su activación, cuando la temperatura ambiente baje de 0º C. Cuando la temperatura supere esta magnitud, el sistema se desactivará automáticamente.

7.1.8 Bombas de agua En caso de que la presión requerida por el sistema sea mayor a la presión de red de la planta, deberá implementarse una estación de bombas de agua, cuyo dimensionado, estará en estricta dependencia de los caudales de agua requerido, las presiones de operación y altura de trabajo. Las bombas de agua deberán cumplir con lo dispuesto en los documentos de la Vicepresidencia de Proyectos Corporativos de Codelco:  Especificación Técnica de Bombas Centrífugas Horizontales, DCCVCP-000-VCPGI00000-ESPME02-0000-002  Especificación Técnica de Bombas Centrífugas Verticales, DCCVCP-000-VCPGI00000-ESPME02-0000-003 En cualquier caso, la estación de bombas deberá contar, como mínimo, con dos bombas de agua, una operando y la otra en reserva o stand-by. El tiempo de operación de cada bomba será definido por el proyecto, de acuerdo a los criterios de mantenimiento programados. La estación de bombas deberá contar con suficientes válvulas de cierre, de modo que el mantenimiento de una de las bombas no implique tener que detener el sistema de supresión de polvo. En caso de que el agua que ingresa a las bombas contenga un alto contenido de sedimentos, se deberá instalar un filtro de partículas aguas arriba del ingreso a ellas. El elemento filtrante deberá ser de malla de acero inoxidable o de mangas de material textil reutilizables y deberá ser de 100 micrones como máximo. Se deberá poner atención a que, por efecto de la instalación del filtro, la succión de la bomba genere un diferencial de presión, _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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entre la entrada a ella y su salida, que pudiera provocar cavitación en la tubería. Este riesgo se aminora en la medida que la distancia entre la posición de las bombas y el estanque del que se abastece sea la menor posible. 7.1.9 Paneles Cortaviento 



Se deberán implementar paneles cortaviento, en todos aquellos lugares o zonas en que el viento reinante que ingresa a las áreas no confinadas, en donde se este generando polvo al ambiente producto de la operación de la planta, afecte el cono de aspersión de niebla generada por los sistemas de supresión del polvo fugitivo. Estos paneles serán dimensionados por el proyecto o por los suministradores de los sistemas de supresión, de acuerdo a la disposición final definida para la ubicación de las boquillas.



Los paneles serán fabricados con acero estructural, con pintura de terminación superficial y deberán contar con una malla interior de acero para protección contra material proyectado y una malla externa de material textil de alta calidad, especialmente diseñadas para control de viento en zonas industriales. Estas mallas deberán certificar un control mínimo de 80% del viento que ingrese al área. No se aceptará la utilización de malla tipo “Raschel”, por su rápida degradación.



Los paneles serán, estructuralmente, auto soportantes y su construcción estará en concordancia con los documentos: Criterio de Diseño Estructural DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-001 Criterio Diseño Estructural Sísmico DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-002.

 

7.1.10 Cajones de Aglomeración Para que la eficiencia de un sistema de supresión sea la máxima esperada de mitigación de polvo fugitivo en un punto de transferencia, se requiere, además de un diseño adecuado del sistema, que el diseño de la estructura del chute de traspaso sea también compatible con la instalación de estos sistemas. El diseño de chutes de traspaso entre correas o alimentadores a correas se rige, regularmente, por estándares propios de empresas de ingeniería basados en la Norma CEMA o la Norma DIN 22101 de diseño de correas transportadoras, en lo que refiere a ancho, largo y altura de gualderas de salida de chutes. De acuerdo a estos estándares, se puede inferir, que esas medidas no son compatibles para la instalación de supresores de polvo por aglomeración a excepción de la medida del ancho de la gualdera. Un sistema supresor en un chute de traspaso requiere, como condición básica, para lograr una máxima eficiencia, que la velocidad de la masa de aire y polvo y el flujo turbulento sean reducidos al máximo. Esto se logra creando espacios confinados de mayor volumen en los chutes de traspaso y en específico, las gualderas. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.



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De acuerdo a lo señalado anteriormente, se requiere implementar cajones de aglomeración de polvo en todos aquellos chutes de traspaso que hayan sido diseñados de manera estándar. Estos cajones de aglomeración deberán ser montados sobre las gualderas originales y deberán tener las siguientes medidas mínimas incluyendo las gualderas: Ancho mínimo= ¾ del ancho de la correa. Altura mínima = 1 ancho de correa medido desde el tope superior del material en la correa. Largo mínimo = 5 veces el ancho de la correa medidos desde el punto de contacto entre la carga y la correa. Para plantas nuevas, la gualdera de salida deberá considerar los parámetros antes señalados. Se deberá colocar una cortina deflectora cada 1,5 anchos de correa. Esto, con el propósito de reducir el flujo y la velocidad del aire mediante presión de retorno además de ayudar a distribuir este flujo en toda la cámara de aglomeración, tal como se muestra en la figura 17.





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7.2 Componentes de un Sistema mediante Atomización Fina de agua y aire a presión 7.2.1

Panel de Control Hidroneumático

Se aplican todos los puntos indicados en el punto 6.4.1 de este documento. A lo indicado anteriormente se agregan los siguientes criterios: 

El circuito de aire dentro del panel, deberá ser dimensionado según la memoria de cálculo de diseño del sistema, en cuanto a caudal requerido, calidad del aire y presiones de entrada y de operación del sistema.



Se deberá implementar en el circuito, un filtro de aire con elemento filtrante de 25 micrones. Este filtro deberá ser mínimo para media presión y deberá contar con válvula de purga automática.



Se deberán instalar manómetros de presión, al ingreso y a la salida del filtro. De este modo, se podrá detectar la caída de presión que se genera por efecto de la acumulación de sarro en el elemento filtrante. Cuando la lectura de estos manómetros indica una fuerte caída de presión entre ellos, es un indicador de que el filtro deberá ser reemplazado.



Se deberá integrar válvulas de solenoide para control de ingreso de aire al sistema. La cantidad de válvulas estará de acuerdo con la cantidad de circuitos que sean implementados.



Si el gabinete es de tipo multicombinado, es decir, para control y para regulación, se deberá integrar válvulas reguladoras de aire, tantas como sean necesarias de acuerdo al grupo de boquillas que comanden tomando en cuenta el nivel de ubicación de estas boquillas.



Sólo se admitirá el uso de fittings de bronce, acero al carbono o acero inoxidable, según sea el caso. No se permitirá el uso de fittings de pvc dentro del circuito de aire.

7.2.2 Panel Remoto de Regulación Se aplican todos los puntos indicados en el punto 6.4.2 de este documento. A lo indicado anteriormente se agregan los siguientes criterios:





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

Se deberá integrar una válvula reguladora de aire para regulación del flujo hacia las boquillas. El tamaño de dicha válvula estará en estricta relación con la cantidad de boquillas a regular.



La lectura de presión se realizara mediante un manómetro de presión de aire de acero inoxidable con mecanismo interior bañado en glicerina. No se aceptarán manómetros de material plástico o similar como tampoco serán aceptado aquellos que no contemplen baño de glicerina.

7.2.3 Panel de Control Eléctrico Se aplican todos los puntos indicados en el punto 7.1.3 del presente documento. 7.2.4 Boquillas de Atomización Agua-Aire Estos sistemas utilizan para la generación de niebla ultra fina, boquillas de atomización tipo sónicas que combinan agua y aire a presión. Estas son capaces de generar un cono muy denso de niebla “seca” o “húmeda” según sea la regulación final que se de al sistema. Estas boquillas son capaces de generar diámetros de gotas en rangos que van de 0,1 micrón a 20 micrones, por tanto, su efectividad es muy alta en control de polvo fugitivo de tipo respirable. Estas boquillas deberán cumplir como mínimo, con los siguientes criterios: 

La disposición final de las boquillas en tolvas y chutes será a contraflujo, es decir, se deberá direccionar el cono de aspersión contra el flujo de la columna de aire y polvo fugitivo. Esto permitirá aumentar la posibilidad de impacto de las gotas de agua con las partículas de polvo. Tomando en cuenta lo anterior, en gualderas de chutes de traspaso, las boquillas serán dispuestas sobre la tapa, en la cantidad que se indique en la memoria de cálculo y en un ángulo no mayor a 45º medidos desde la horizontal.



En descargas abiertas deberán utilizarse boquillas de cono lleno de gran volumen de generación de niebla. Es condición esencial para la efectividad de estas boquillas, la implementación de paneles cortaviento para contención del viento reinante. La cantidad de boquillas a utilizar estará de acuerdo con el tamaño del área a mitigar y con la capacidad de la boquilla en lo que refiere al tamaño del cono de aspersión.



En chutes de traspaso totalmente encapsulados, se utilizarán boquillas de atomización de mediano y bajo volumen de generación de niebla, de acuerdo con el tamaño de dicho encapsulado. La cantidad de boquillas estará de acuerdo con el tamaño del chute de traspaso y de la gualdera.





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

Se deberá tener especial cuidado de respetar lo indicado por el proveedor de las boquillas en cuanto a diámetro del cono y alcance vertical y longitudinal. El colocar las boquillas muy juntas, unas de otras, provocará que las microgotas de agua se aglomeren entre si, aumentado su diámetro y por tanto, reduciendo la eficiencia de mitigación de polvo del sistema. Por otra parte, si se colocan muy separadas entre si, provocará espacios abiertos entre ellas, por donde el polvo fugitivo pase sin ser aglomerado. Es importante señalar, que este tipo de boquillas pueden generar niebla desde húmeda a seca, según sea el tipo de regulación dada para el lugar donde han sido instaladas.



Se tendrá especial cuidado con este tipo de boquillas, ya que por su naturaleza, sus componentes internos incluyen perforaciones o canales para el paso de agua de diámetros muy pequeños, sensibles al tipo de agua a utilizar. Cuando se usa agua dura, es posible que el material alcalino contenido, los obstruya rápidamente dejando la boquilla inoperante. Esto se resuelve utilizando agua libre de sedimentos y de ser posible, utilizando ablandadores.



Las boquillas tipo sónicas utilizan un elemento denominado cámara de resonancia, en la punta de la boquilla. Este es un elemento de desgaste, que tiene una duración que puede ir de pocos días a varias semanas, según su posición en el chute de traspaso. Por tanto, se privilegiará el uso de boquillas de material de alta dureza, en los puntos más sensibles de desgaste.

7.2.5 Porta Boquillas y adaptadores Se aplican todos los puntos indicados en el punto 7.1.5 del presente documento. 7.2.6 Cañerías Flexibles y tuberías Se aplican todos los puntos indicados en el punto 7.1.6 del presente documento. 7.2.7 Sistema Anticongelamiento Se aplican todos los puntos indicados en el punto 7.1.7 del presente documento. 7.2.8 Bombas de Agua Se aplican todos los puntos indicados en el punto 7.1.8 del presente documento. 7.2.9 Planta de Aire Dedicada 

De contar con una red de aire comprimido, este debe ser suministrado por una planta dedicada compuesta por compresor, estanque acumulador y secador.





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

El compresor deberá disponer de estanque de acumulación de modo que el flujo de aire sea continuo y sin intermitencias. El estanque de acumulación deberá ser diseñado y construido según el Criterio de Diseño Corporativo Mecánico, DCCVCP000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-001 y especificaciones técnicas de la VCP.



Deberá disponer de filtros de aceite y de impurezas con drenaje automático para evitar ingreso de partículas a las electroválvulas.



El tamaño estará en estricta dependencia de la cantidad y tipo de boquillas a utilizar, altura geográfica, caudales y presiones requeridas por el sistema.

7.2.10 Paneles Cortaviento Se aplican todos los puntos indicados en el punto 6.4.9 del presente documento. 7.2.11 Cajones de Aglomeración Se aplican todos los puntos indicados en el punto 6.4.10 del presente documento. 8 SISTEMA DE PRESURIZACIÓN Presurizar una dependencia consiste en introducirle aire de manera forzada, de modo que su presión interior llegue a ser superior a la presión atmosférica. Al estar en esa condición, se evita que ingrese el aire desde el exterior, normalmente contaminado por partículas y/o gases, a través de rendijas o en la apertura y cierre de puertas. El aire que se inyecta a la sala va libre de particulado u otros contaminantes gaseosos ya que es sometido a un proceso de filtrado previo a su inyección, lo que beneficia directamente la salud del personal y al estado de los equipos. Un caudal equivalente al inyectado a la sala, sale de ella, a través de una celosía gravitacional con contrapeso. La operación de la celosía, con el contrapeso, permite tener un control de la diferencia de presión que se desee registrar con respecto de la presión atmosférica y, por otro lado, evita el ingreso de polvo cuando el sistema se detiene, pues sus aletas se cierran con mayor facilidad por acción de la gravedad y del propio contra peso. 8.1 Componentes del Sistema de Presurización El sistema de presurización está compuesto, básicamente, por un ventilador-extractor, un filtro, ductería de transporte de aire, rejillas de ingreso, celosías gravitacionales, manómetro diferencial de presión y tarjeta de control de pulsos de aire.




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Es importante destacar que el recinto a presurizar, preferentemente, debe contar con un ingreso con dos puertas, a fin de garantizar, el no ingreso de aire contaminado desde el exterior. La existencia de dos puertas, en rigor, disminuye el caudal de presurización necesario y logra que permanentemente la sala este presurizada, independiente se abra o no la puerta hacia el exterior. En este caso la puerta interior, debe dotarse de una celosía, que puede ser fija o gravitacional. La puerta exterior no lleva celosías. De manera preferente se utilizará filtros de cartuchos de tipo pulse jet, autolimpiantes, debido a que dan garantía de gran eficiencia con bajo mantenimiento. Estos filtros pueden ubicarse en las condiciones ambientales más adversas dando buen resultado debido a que si se ven sometido a altos índices de particulado en el aire de ingreso, significará solamente un mayor numero de pulsos de limpieza, sin perder eficiencia de filtración ni disminución de caudal. Las cajas de filtros, compuestos normalmente de filtros lavables, prefiltros de panel y filtros de bolsa de alta eficiencia, se utilizarán sólo en zonas con poca o nula exposición a ventiscas con fuerte arrastre de polvo o arena. Estos filtros, expuestos a viento saturado de polvo tienen una vida útil muy limitada El sistema de presurización puede ser complementado con un calefactor, sobre todo si la sala a presurizar tiene la finalidad de ser utilizadas como oficinas, utilizando en este caso el mínimo de caudal necesario a fin de no tener exceso de consumo energético. Toda la ductería ubicada aguas abajo del calefactor, deberá estar aislada térmicamente. Si el medio circundante está contaminado con gases o productos químicos se debe instalar una cabina de filtrado químico. El medio filtrante debe estar acorde con el contaminante. Normalmente se utiliza como medio filtrante el carbón activado, corteza de coco, con o sin tratamiento de superficie; alúmina activada, u otras. Los lavadores de gases también se pueden utilizar, pero sólo en la condición de concentraciones relativamente altas de contaminantes. La ubicación del filtro químico, respecto del filtro de partículas, dependerá de lo agresivo de la parte química. Normalmente se prefiere ubicar la filtración de partículas antecediendo al filtro químico, pero eso deberá ser analizado caso a caso.




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8.1.1 Ventilador - Extractor Los ventiladores deberán ser centrífugos, con álabes autolimpiantes, rectos, inclinados hacia atrás, de alta eficiencia, de construcción adecuada para servicio pesado, 24 horas al día, 365 días al año. Deberán ser diseñados y construidos según Criterio de Diseño Corporativo Mecánico, DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-001. Para los filtros de hasta dos cartuchos, el ventilador podrá ir montado sobre éste. transmisión debe ser directa.

Su

El rodete con su eje deberán ser balanceados estática y dinámicamente. Los ventiladores deberán ser ensamblados en fábrica, con todos sus componentes. 8.1.2 Motor del Ventilador Este motor será diseñado y construido aplicndo el Criterios de Diseño y Especificaciones Técnicas para Motores de Baja o Media Tensión de la Vicepresidencia Corporativa de Proyectos, DCCVCP-000-VCPGI-00000-ESPEL02-0000-006 o DCCVCP-000-VCPGI-00000ESPEL02-0000-007. 8.1.3 Ingreso al Colector El ingreso de aire sucio deberá producir la menor perturbación al interior del filtro de cartucho. Para esto, aquellos que tienen el ingreso al nivel de la tolva del filtro, deberán estar dotados de deflectores que disminuyan la energía del flujo y la distribuya, de manera relativamente homogénea, en el interior del filtro. Esta condición es importante a fin de no perturbar la acumulación del polvo en la tolva y evitar refiltrados que diminuyen notablemente la eficiencia del filtro. Los filtros con ingreso a baja velocidad, quedan exentos de esta condición. El colector deberá ser diseñado y construido bajo los criterios estructurales y sísmicos, DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES02-0000-001 y DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTES020000-002. 8.1.4 Filtros de Cartuchos, Pulse Jet, autolimpiantes Los filtros de cartuchos tipo pulse jet, autolimpiantes están constituidos por tres secciones: Cuerpo del filtro, en cuyo interior van los cartuchos; plenum de aire limpio, en cuyo interior van los tubos de soplado y la tolva de almacenamiento del polvo colectado. _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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

Será construido según Criterio de diseño estructural DCCVCP-000-VCPGI-00000CRTES02-0000-001.



Dispondrá de puerta lateral para recambio de filtros.

8.1.4.1 Cartuchos. Se utilizará el medio filtrante adecuado a la prestación. Los tamaños deberán corresponder a unidades estándares. 8.1.4.2 Tubos de soplado. 

Los tubos de soplado van ubicados, en el plenum de aire limpio y su misión es la de inyectar, en el centro de cada uno de los cartuchos, los pulsos de aire comprimido que permiten limpiar los que estén colmatados. Estos impulsos, a contracorriente del flujo, son de unos milisegundos pero con gran volumen de aire. Estos pulsos deben efectuarse en el centro de los venturis que están ubicados frente a cada cartucho, cuidando garantizar que la limpieza de los filtros sea homogénea a lo largo de ellos y no solo en los dos tercios inferiores como ocurre frecuentemente.



Los tubos de soplado deben tener refuerzos que eviten su pandeo, y sistema de trabas que evite su rotación.



Para su rápida remoción, la unión entre el tubo de soplado y el plenum, se hará a través de uniones americanas.

8.1.4.3 Estanque de acumulación 

Deberán ser diseñados y construidos según los Criterio de Diseño Corporativo – Mecánico, DCC2008-VCP.GI-CRTME02-0000-001 y especificaciones técnicas de la VCP.



Debe contar con sistema de drenaje. El aire que se almacene debe estar libre de agua y aceite (se debe filtrar previamente). Deben ser fácilmente desmontables (uniones americanas).



El estanque debe contar con un regulador de presión con su respectivo manómetro para verificar la presión de ingreso al estanque.

8.1.4.4 Tolva de Almacenamiento y su descarga Estarán provistas de un sistema de válvulas manuales, como guillotinas u otras. La frecuencia de descarga de la tolva es determinado para cada caso el polvo tarda varios días _________________________________________________________________________________________________________________ Este Documento es propiedad de CODELCO CHILE. Se prohíbe su reproducción, y exhibición, sin el consentimiento de CODELCO CHILE. El documento, una vez impreso, se considera una copia NO CONTROLADA y puede estar obsoleta. Consulte la revisión vigente del documento SGP-GI-ME-CDI-002 en el Escritorio de la VCP.




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en acumularse en los cartuchos, debido a que normalmente se trabaja con un aire de calidad media. El polvo recolectado se ensaca o se deposita en tambor especialmente diseñado para esa operación. 8.1.5 Ductería Los ductos deben se diseñados y construidos de acuerdo al Criterio SMACNA, contenido en la publicación Accepted Industry Practice for Industrial Duct Construction Handbook (Paperback). La unión del ducto con el ventilador del filtro, se efectúa a través de una unión flexible que evite la transmisión de vibraciones de este a la ductería. La velocidad de transporte deberá ser igual o menor a 10 m/s, para evitar ruido aerodinámico. En caso de que este ruido, de igual modo sea molesto, se deberá instalar un silenciador, a la salida del ventilador. 8.1.6 Rejillas de Ingreso El ingreso del aire de presurización a la sala será mediante rejillas de inyección direccionales cuando estén ubicadas en la pared. Cuando los ductos ingresen a la sala, el ingreso de aire será vía rejillas de inyección direccionales o de difusores de cuatro vías. Las velocidades de ingreso serán de 2.5 a 4 m/s en el caso de oficinas y de 5 a 10 m/s para las salas eléctricas. 8.1.7 Celosías Gravitacionales Las celosías gravitacionales permiten que el caudal de aire que sale de la sala sea en forma controlada, precisamente por el contrapeso del que está provista. Debe ser ubicada, de preferencia, en un sector opuesto a las rejillas difusoras, en la parte baja de la sala y sobre todo donde se tenga acceso fácil para la regulación del caudal y contrapesos. Su construcción será en marco de acero y las hojas en aluminio anodizado. Deberá estar dotado de bujes de teflón o bronce. El contrapeso debe tener avance – retroceso tipo tornillo.




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8.1.8 Control automático Todo el sistema de control estará sustentado en: Especificación Técnica de Instrumentación Suministrada con Equipos Mayores DCCVCP000-VCPGI-00000-ESPAT02-0000-002 Especificación Técnica de Sistema de Control Suministrado con Equipos DCCVCP-000VCPGI-00000-ESPAT02-0000-001. La limpieza se realiza cada vez que los manómetros diferenciales de presión, indiquen que se ha alcanzado el nivel de saturación definido para los filtros. Los pulsos de limpieza se efectuarán con aire comprimido entre 0.55 y 0.69 mPa (80 y 100 psi). Estos disparos deben ser de forma secuencial e intercalada. Para éste tipo de limpieza se recomienda utilizar tarjetas electrónicas especialmente diseñadas, las cuales permiten ajustar los tiempos de disparos, tiempos de intervalos, cantidad de secuencias, números de ciclos y cantidad de válvulas. A través del sensor de presión diferencial se logra la calibración de máximo y mínimo rango (normalmente entre 4 y 2 pulgadas columna de agua), para poder efectuar la limpieza de los cartuchos. Cuando el diferencial de presión definido sea máximo debe comenzar la limpieza, la que termina cuando se alcanza la presión definida como mínima. 8.1.9 Cálculo del Caudal Para las presurizaciones de salas se considerará un diferencial de presión de 50 Pa. Y el caudal se calculará considerando que: 

Como mínimo debe producir 4 renovaciones por hora.



Si el DS 594, en lo relativo a la ventilación de los recintos de trabajo, establece una recomendación menor a 4 renovaciones por hora, prevalecerá lo señalado en el punto anterior. Cuando sean superiores a 4, rige lo deducido del decreto.

El diferencial de presión entre la sala y la atmósfera se puede controlar mediante el contrapeso de la celosía gravitacional. La recomendación es que este diferencial se ajuste entre 30 y 50 Pa., según sean las características de la sala y su entorno. La sobre presión más adecuada para una sala, está dada por condiciones internas y externas. En las internas están la criticidad de la sala, fuentes de contaminación, cantidad de personas, hermeticidad, etc. En las externas, velocidad y dirección del viento, concentración y cualidad del aire exterior.





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Si el recinto, debido a cargas térmicas producidas en su interior, requiere acondicionamiento de aire, se recomienda que este sea del tipo mochila o split, que sólo recirculan el aire. En este caso, el caudal de presurización será el mínimo. Si el recinto dispusiese de aire acondicionado con retorno. Las condiciones que deben cumplirse son: el 100% del aire ingresado a la sala debe ser filtrado; debe generarse la sobre presión recomendada y el equipo de aire acondicionado no debe sufrir congelamiento. En todos los casos, la instalación de la o las celosías gravitacionales será en la parte baja del muro, a unos 50 cm del suelo y siempre en la cara opuesta a los vientos predominantes. Si no fuese posible cumplir este precepto, se deberá colocar una cortina corta viento a una cierta distancia de la celosía. La celosía se instalará de manera tal que la circulación interna del aire incorporado, produzca un largo barrido interior y lo más favorable para las personas y equipos. 8.1.10 Tratamiento Acústico Cuando las presurizaciones sean para oficinas, salas de control, donde permanentemente está en desarrollo trabajo humano, estas se dotarán de tratamiento acústico a fin de no perturbar las condiciones de trabajo. Este será a través de cabinas de tratamiento acústico, tipo silenciador, que deberán arrojar un nivel de presión sonora igual o menor a 70 dB(A). 8.1.11 Presurizar y Disipar Carga Térmica desde Sala Eléctrica vía ventilación forzada Si la sala eléctrica no dispone de aire acondicionado para mantener la temperatura de operación, entonces el calor generado por los equipos se pude controlar, mediante ventilación forzada, que a su vez, cumple la función de presurizar. En este caso, el caudal necesario se determina a través de la fórmula: Q = q x ρ x Cp x Δt Donde: Q

= Disipación de calor (KW)

q

= Flujo volumétrico de aire

ρ

= Densidad del aire (Kg/m3)

Cp

= Calor específico del aire (KJ/Kg ºC)

Δt

= Gradiente de temperatura del aire (ºC)

(m3/s)




9


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ANEXOS

9.1 Escala de Mohs

Dureza

Mineral

Comentario

Composición química

1

Talco

Se puede rayar fácilmente con la uña

Mg3Si4O10(OH)2

2

Yeso

Se puede rayar con la uña con más dificultad

CaSO4·2H2O

3

Calcita

Se puede rayar con una moneda de cobre

CaCO3

4

Fluorita

Se puede rayar con un cuchillo

CaF2

5

Apatito

Se puede rayar difícilmente con un cuchillo

Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)

6

Ortoclasa

Se puede rayar con una lija de acero

KAlSi3O8

7

Cuarzo

Raya el vidrio

SiO2

8

Topacio

Raya a todos los anteriores

Al2SiO4(OH-,F-)2

9

Corindón

Zafiros y rubíes son formas de corindón

Al2O3

10

Diamante

Es el mineral natural más duro

C





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9.1.1 Tabla de valores Rosiwal Mide en escalas absoluta la dureza de los minerales, se expresa como la resistencia a la abrasión medidas en pruebas de laboratorio y tomando como base el corindón con un valor de 1000. Valor MOHS Dureza

Valor ROSIWAL Mineral

______1

_____10

____100

___1000

__10000

_100000

_______

Composición química

1

Talco

###m#

Mg3Si4O10(OH)2

2

Yeso

######

3

Calcita

###m#

###m#

CaCO3

4

Fluorita

###m#

###m#

CaF2

5

Apatito

###m#

###m#

Ca5(PO4)3(OH– ,Cl–,F–)

6

Ortoclasa

###m#

###m#

###m#

7

Cuarzo

###m#

###m#

###m#

#

SiO2

8

Topacio

###m#

###m#

###m#

##

Al2SiO4(OH–,F– )2

9

Corindón

###m#

###m#

###m#

###m#

Al2O3

10

Diamante

###m#

###m#

###m#

###m#

#

CaSO4·2H2O

KAlSi3O8

###m#

###m#

##


C



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9.2 Diagrama tipo de instalación del gabinete PRV, para el sistema de supresión por aglomeración

10 REFERENCIAS 10.1 Ventilación Industrial, “Manual de recomendaciones prácticas para la prevención de riesgos profesionales”, 1ª edición en español, American Conference of Governmental Industrial Hygienists, año 1992. 10.2 OSHA, Occupational Safety & Health Administration, www.osha.gov.


DCCVCP-000-VCPGI-00000-CRTME02-0000-002-0 CD Control Polvo.pdf

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