Transporte por tubería De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Oleoducto de Trans-Alaska. El transporte por tubería (o transporte por ductos) es un modo de transporte de gases, líquidos, sólidos o multifásico, dirigido en general a través de las tuberías que constituyen una red o un sistema de transporte. El drenaje por gravedad de efluentes (aguas residuales, aguas lluvias, sistemas de alcantarillado, etc) y el tránsito de alimentos (cerveza, leche, granos, etc) por medio de tuberías pueden entrar en esta acepción. Sin embargo, los productos en general descritos como elementos que se transportan por tubería son: petróleo e hidrocarburos líquidos, gas natural y gas para combustibles, sustancias químicas. Dependiendo del producto transportado, el gasoducto recibe diferentes nombres, así como los reglamentos, las técnicas de construcción y de funcionamiento también varían. Los principales sistemas de transporte por tubería son los siguientes: • •
el gas natural transportado por gasoducto hidrocarburos líquidos, especialmente aceite, transportados por gasoducto
Hay muchos otros productos transportados a distancias importantes, que justifican el término transporte, a cambio de distribución local: • • • • • •
El agua dulce, principalmente para el riego, por acueductos; El agua salada en saumoductos; El oxígeno en oxigenoductos; El hidrógeno en hidrogenoductos; El etileno en tubería; Otros
Este tipo de transporte de productos fue implementado por primera vez por Dmitri Mendeleev en 1863, año en el que sugirió el uso de tuberías para el transporte de petróleo. http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_por_tuber%C3%ADa
http://www.ine.es/metodologia/t10/t10a107.pdf
TRANSPORTE POR TUBERÍA Los materiales peligrosos se transportan en Norteamérica a través de millones de millas de tuberías subterráneas. Los productos transportados comúnmente a través de estos sistemas de tubería incluyen: gas natural, petróleo crudo, gasolina, combustible diesel, y combustible de aeronaves. Aunque las tuberías están enterradas, hay estructuras y señales sobre le tierra que indican la presencia de tuberías subterráneas. Tuberías de Líquidos Los indicadores superficiales de un escape líquido de una tubería pueden incluir: •
Líquidos que burbujean desde la tierra
• • •
"Aceite" en agua que fluye o esta estancada Llamas que aparecen de la tierra Nubes del vapor
Estructuras - tanques de almacenamiento, válvulas, estaciones de bombeo, Marcadores Aéreos de Patrulla Las Señales - generalmente aparecen en el camino, ferrocarril, o sobre el agua. También se pueden fijar en los límites de una propiedad. Las señales incluirán el nombre del operador, el producto transportado, un número de teléfono de emergencia y las palabras "CUIDADO", "PRECAUCIÓN", o "PELIGRO" Tuberías
de
Gas
Los indicadores superficiales de un escape de la tubería del gas pueden incluir: Sonido de silbado, rugido o soplado Suciedad o agua que es soplada en el aire El burbujeo continuo en áreas mojadas o inundadas Llamas que parecen venir de la tierra Vegetación muerta o marrón en un terreno verde En invierno, nieve derretida sobre la tubería Las tuberías de transporte de gas tienen gran diámetro, los tendidos de acero transportan gas inflamable, tóxico, o corrosivo a muy alta presión. Estructuras - Edificios de la estación de compresión, válvulas, estaciones de medición, y Marcadores Aéreos de Patrulla http://www.ciquime.org.ar/transporte_por_tuberia.html 1. Transporte de Petróleoy Gas El papel del transporte en la industria petrolera es considerable: Europa Occidental importa el 97% de sus necesidades, principalmente de Africa y de Oriente Medio y Japón el 100%. Pero los países que se autoabastecen están apenas mejor dotados, porque los yacimientos más importantes se encuentran a miles de kilómetros de los centros de consumo, en EE.UU como en Rusia, en Canadá como en América Latina. En el mundo del petróleo los oleoductos y los buques tanqueros son los mediospor excelencia para el transporte del crudo. El paso inmediato al descubrimiento y explotación de un yacimiento es su traslado hacia los centros de refinación o a los puertos de embarque con destino a exportación. Los "buques-tanques", barcos donde el petróleo es transportado, se construyen generalmente para este fín y son, en realidad, verdaderos tanques flotantes. En Europa, el aprovisionamiento de zonas industriales alejadas del mar exige el equipamiento de puertos capaces de recibir los superpetroleros de 300.000 y 500.000 Tn de carga, almacenamientos gigantes para la descarga y tuberías de conducción (pipe-lines) de gran capacidad.
Los buques petroleros o buques-tanque llevan las máquinas propulsoras a popa, para evitar que el árbol de la hélice atraviese los tanques de petróleo y como medida de protección contra el riesgode incendio. Algunos de los petroleros de mayor porte encuentran dificultades para atracar en puertos que carecen de calado adecuado o no disponen de muelles especiales. En estos casos se recurre a boyas fondeadas a distancia conveniente de la costa, provista de tuberías. Estas, conectadas a terminales en tierra, permiten a los grandes buques petroleros amarrar y descargar el petróleo sin necesidad de ingresar al puerto. La pipe line de petróleo crudo (oleoducto) es el complemento indispensable y a veces el competidor del navío de alta mar: en efecto, conduce el petróleodel yacimiento situado a una distancia más o menos grande de tierra adentro, al puerto de embarque del yacimiento submarino a la costa más cercana; del yacimiento directamente a la refinería o finalmente, del puerto de desembarco a la refinería. En suma, el transporte de petróleo tiene dos momentos netamente definidos: el primero es el traslado de la materia primadesde los yacimientos hasta la refinería donde finalmente será procesada para obtener los productosderivados; el siguiente momento es el de la distribuciónpropiamente dicha, cuando los subproductos llegan hasta los centros de consumo. Los oleoductos troncales (o principales) son tuberías de acerocuyo diámetro puede medir hasta más de 40" y que se extienden a través de grandes distancias, desde los yacimientos hasta las refinerías o los puertos de embarque. Están generalmente enterrados y protegidos contra la corrosión mediante revestimientos especiales. El petróleo es impulsado a través de los oleoductos por estaciones de bombeo, controlados por medios electrónicos desde una estación central, que hacen que el petróleo avance continuamente a unos cinco kilómetros por hora.
Fig. 1 – Estación de bombeo Los gasoductos, en primer término, conducen el gas natural que puede producirse desde un yacimiento de gaslibre o asociado a plantas separadoras y fraccionadoras. A partir de dichos procesosde separación, el gas ya tratado entra a los sistemasde transmisión para ser despachado al consumidor industrial y doméstico. La instalación de oleoductos y gasoductos requiere gran cantidad de estudios previos, en los cuales se tiene en cuenta todo lo que puede acortar o beneficiar el proceso de transporte. Por caso, la construcciónde un oleoducto o gasoducto que puede tener que cruzar montañas, ríos o desiertos, constituye una gran tarea de ingeniería, que por lo general es realizada conjuntamente por varias empresas que contribuyen a la enorme inversión de capital necesaria.
Hoy por hoy, el sistema de transporte de hidrocarburospor tuberías resulta tan eficiente y económico que existen miles de kilómetros de ellas.
Oleoductos (O) y Poliductos (P) Denominación y Operadora
Trazado
Diám. (pulgadas) – Situación Cap. transporte al (m3/día) 31/12/99
Pto. Hernández, Nqn (*)
O
Pto. Hernández – Luján de Cuyo 16" (13.000)
Operativo
Pto. Hernández, Nqn – Chile
O
Pto. Hernández – Concepción, Chile
16" (24.000)
Operativo
Pto. Hernández, Nqn (*)
O
Pto. Hernández – El Medanito
14" (20.000)
Operativo
Medanito, Nqn (*)
O
Medanito – Allen
16" (26.000)
Operativo
Challacó, Nqn (*)
O
Challacó – Allen
14" (5.000)
Operativo
Challacó, Nqn (*)
O
Challacó – Plaza Huincul
10" (10.000)
Operativo
Plaza Huincul, Nqn (*)
O
Plaza Huincul – Allen
10" (6.000)
Operativo
Allen, Río Negro (*)
O
Allen – Puerto Rosales (**), Buenos Aires
14" (39.000)
Operativo
Allen, Río Negro (*)
O
Allen – Puerto Rosales, Buenos 14" (40.000) Aires
En Proyecto
Pto. Rosales, B. Aires
O
Puerto Rosales – La Plata
32" (42.000)
Operativo
Campo Durán, Salta
P
Campo Durán – Montecristo
12" (6.700)
Operativo
Montecristo, Córdoba
P
Montecristo – San Lorenzo
12" (7.500)
Operativo
Luján de Cuyo, Mendoza
P
Luján de Cuyo – Villa Mercedes 14" (15.000)
Operativo
Villa Mercedes, San Luis
P
Villa Mercedes – Montecristo
12" (11.500)
Operativo
Villa Mercedes, San Luis
P
Villa Mercedes – La Matanza
12" (4.800)
Operativo
YPF S.A., ENAP, Unocal
La Plata, B. Aires
P
La Plata – Dársena Inflamable
La Matanza, B. Aires
P
La Matanza – Dársena Inflamable
(10.800)
Operativo Operativo
(*) Oleoductos operados por consorcio Pérez Companc, Bolland, Astra, Bridas, Pluspetrol y Tecpetrol. (**) Terminal de Embarque de Oiltanking-Ebytem (Puerto Rosales).
Gasoductos Denominación
Trazado
Diám. (pulgadas) – Cap. transporte (m3/día)
y
y
Operadora
longitud (km)
NEUBA II / I San Martín
Neuquen – Gral. Cerri
36" / 24"
Tramos Finales (3) TGS
TF – Gral. Cerri
30"
Situación al 31/12/99 Operativos
Cerri – Gutiérrez / Gral. Rodríguez/ 30" Las Heras (56,9 MM) 7.000 NORTE
Salta – San Jerónimo – B.A.
24"
CENTRO OESTE
Mendoza N – San Jerónimo
24"
TGN
7.300
(54 MM)
METHANEX
TF / S. Chile
10"
Operativo
Bridas / YPF / Chauco Resources 50 (Punta Arenas)
(2 MM)
(Ene.1997)
GASANDES
C. Nqn / Chile
24"
Operativo
TGN / Nova Gas Int’L.
460
(10 MM)
(Jul.1997)
PAYSANDÚ
C. Nqn. / Uruguay
10"
Operativo
TGN
(Paraná – Paysandú)- 435
(1 MM)
(Oct.1998)
URUGUAYANA
C. Nqn. (Paraná-Paso de los Libres)- 440/
24"
En Construcción
Gainvest S.A./CMS/ Gas Argentina Co.
GASATACAMA- CMS Energy/
Operativos
(10 MM)
BRASIL (Uruguayana-Porto Alegre)- 615 Salta (Cornejo)/
20"
Operativo
Endesa (Ch) / Astra Repsol/ Pluspetrol Energy
N. Chile (Mejillones II)
(9 MM)
(Jun1999)
NORANDINO – TGN/ Tractebel (Bélgica)
Salta (Pichanal) /
20"
Operativo
N. Chile (Tocopilla)
(8,5 MM)
(Oct.1999)
925
1.140 MERCOSUR
NOA/Paraguay/Brasil
En estudio
(En proyecto)
3.100
Proyectado 2002
GAS DEL PACIFICO
C. Nqn. (Loma de la Lata)/C. Chile (VII Región)
Nova Gas Int’L.
20"/24"
Operativo
(3,5 MM)
(Nov.1999)
24"/18"
En proyecto
(6 MM)
(primer tramo)
(Talcahuano/Concepción) 537 CRUZ DEL SUR PAE/British Gas/ANCAP/Wintershall)
Buenos Aires (Punta Lara)/ Montevideo/ Brasil (Porto Alegre) (*)
(*) Punta Lara – Colonia 24" 54 Km. Colonia – Montevideo 18" 142Km. 2. Distribución Dado que los combustibles fósiles son fundamentales en la economía mundial, puesto que aproximadamente el 60% de la energía que se consume en el planeta se obtiene de ellos, el proceso de distribución cuenta con el desarrollo de una extensa red logística para llevar los combustibles desde la refinería hasta los centros de consumo. Este proceso de distribución usa instalaciones y vehículos para el transporte y almacenamiento. En el caso de combustibles de amplia utilización como las naftas, el gas oil y el combustible para aviación, este complejo sistema incluye a los poliductos, terminales de despacho, camiones de transporte especiales y estaciones de servicio. Las tecnologías de estas instalaciones son diversas y permanentemente actualizadas procurando la llegada de los combustibles a sus usuarios en los lugares, momentos y cantidades requeridas, con el mínimo riesgo ambiental. Ciertos clientesimportantes pueden ser servidos por las refinerías de manera directa. Así es como una central eléctrica recibirá su fuel-oil directamente por poliducto o por camiones cisternas. Los poliductos son sistemas de cañerías destinados al transporte de hidrocarburos o productos terminados. A diferencia de los oleoductos convencionales -dedicados exclusivamente al transporte de petróleo crudo-, los poliductos transportan una gran variedad de combustibles ya procesados en la refinería. A través de ellos pueden trasladarse principalmente kerosene, combustibles para aviación, naftas, gas oil y gases. El transporte se realiza en baches sucesivos. Sucede normalmente que un poliducto de grandes dimensiones contenga cuatro o cinco productos diferentes en distintos puntos de su recorrido, que son entregados en la terminal de
recepción o en estaciones intermedias ubicadas a lo largo de la ruta. Para esta operación se programan los envíos: las presiones y la velocidad de desplazamiento de cada producto son controladas por medio de centros de computación. A condición de que se cumplan ciertas normas, el nivel de mezcla de los sucesivos productos que pasan por el poliducto alcanza sólo a pocas decenas de metros cúbicos. Esto permite recuperar esta mínima fracción que pasó por el poliducto como producto de menor calidad, sin que se afecte la calidad final del producto. Las terminales de despacho son plantas de almacenamiento, donde se acopian los combustibles enviados desde las refinerías, a la espera de su carga en los camiones cisterna que abastecen a las estaciones de servicio. Además de los grandes tanques de almacenaje, un elemento central de estas terminales es el Laboratorio de Controlde Calidad. Este permite asegurar que todas las partidas de combustible que se despachan en la planta estén dentro de las especificaciones requeridas.
Fig. 2- Desde las terminales de despacho se abastece de productos combustibles a las estaciones de servicio.
Para llevar los combustibles desde las plantas de despacho hasta las estaciones de servicio, se utilizan camiones cisterna, especialmente diseñados y equipados con las últimas tecnologías. Los modernos camiones pueden transportar aproximadamente 40.000 litros de combustible, contando además con dispositivos electrónicos que miden permanentemente la carga recibida, en tránsito y despachada. Utilizan un sistema de carga ventral -esto es, el líquido ingresa por la parte inferior del tanque-. De esta manera no se genera electricidad estática y se recuperan los gases que se encuentran dentro del receptáculo, evitando que sean liberados a la atmósfera. En la Argentina hay más de dos mil camiones cisterna en operación; las flotas son renovadas continuamente, adecuándolas a las crecientes exigencias de seguridad y protección ambiental. Las estaciones de servicio están integradas a la experiencia diaria de los habitantes de las ciudades y viajeros de las rutas. Hoy, muchas de ellas son modernos puntos de venta, que incluyen Servicompras, Lubricentros y Lavados. Conforme a los "Considerando" del Decreto Nacional Nº 1.028/01, las bocas de expendio que trabajan bajo distintas banderas y denominaciones asciende a 6.156. Sin embargo, esta familiaridad no debe hacernos olvidar que se trata de instalaciones complejas, capacitadas para brindar múltiples serviciosbajo estrictas normas de seguridad y ambientales. Las estaciones de servicio cuentan con depósitos subterráneos, donde se almacena el combustible que llega en los camiones cisterna. Estos tanques son de acero recubierto de materiales sintéticos, que aseguran su hermeticidad y la calidad del producto.
Fig. 3- Los últimos eslabones de la cadena: el despacho de combustible desde el surtidor y la atención a las necesidades de cada cliente.
Otro equipamiento central de la estación son los surtidores. Consisten en bombasaccionadas eléctricamente que llevan el combustible hasta los tanques de los vehículos. Un sistema electrónico permite controlar la cantidad de líquido cargado y realizar la facturación. El despacho de gas natural al consumidor individual es manejado por las compañías distribuidoras con su propio sistema de tuberías. El gas llega, por ejemplo para uso doméstico, a través de pequeñas tuberías, frecuentemente plásticas, con medidores individuales para sus clientes. Acerca del OLDELVAL Actividad Transporte de Petróleo desde la Cuenca Neuquina hasta Puerto Rosales (Océano Atlántico). OLDELVAL opera el sistema de Oleoductos desde la Provincia de Neuquén hacia la Provincia de Buenos Aires, transportando el petróleo de la cuenca Neuquina hacia el Océano Atlántico (Puerto Rosales).
Para ello se utilizan 14 estaciones de bombeo, a lo largo de 1.521 km de recorrido que tienen sus tuberías. La composición accionaria de OLDELVAL es: YPF S.A. 30%; Pecom Energía S.A 23,10%; Bolland y Cía. S.A. 14%; Pluspetrol Exploración y Producción S.A. 11,90%; Bridas S.A.P.I.C. 11,90%; Astra Compañía de Petróleo S.A. 7% y Tecpetrol S.A. 2,10%. Durante el ejercicio finalizado el 31 de diciembre de 1999, OLDELVALtransportó alrededor de 86,4 millones de barriles de crudo a un promedio aproximado de 237.000 barriles diarios. 3. Planificación de Sistemas de Transmisión de Gas Un sistema de transmisión de gas natural comprende tuberías de alta presiónque transportan gas entre puntos de abastecimiento y puntos de distribución a las áreas de consumo (de mercado). El gas distribuido en las áreas de mercado ingresan al sistema de distribución a presión más baja para ser distribuída a los consumidores finales. El gas también puede ser transportado para su almacenaje o bien para su conexión a otros sistemas de transmisión. Los sistemas de transmisión consisten de secciones de tubería interconectados y frecuentemente incluyen estaciones compresoras ubicadas a intervalos conforme a las necesidades de variación de presión del flujo de gas a través de las tuberías. La distancia entre
estaciones compresoras consecutivas puede ser desde 48 km a más de 241 km, dependiendo de las condiciones del flujo como así también de los requerimientos económicos y las condiciones del terreno por donde se desarrolla el sistema. Las presiones de operación máximas de los sistemas de transmisión son generalmente mayores a 3.450 kPa y pueden llegar a los 10.340 kPa. Relación Presión-Distancia en ductos. Supongamos una sección de gasoducto típico con una capacidad de transporte de 20 * 106 m3/diarios. Comenzando a 6.895 kPa, el gas disminuye aproximadamente 1.800 kPa de presión en los primeros 100 km, y 3600 kPa en los 100 km siguientes. A los 220 km, la presión debería descender a cero. Esta relación no lineal entre la presión y la distancia es causada por la expansión del gas.
Condiciones supuestas Diámetro
76,2 mm
Flujo
20 millones m3/d
Temperatura 15º C
Para una tubería horizontal, el gradiente de presión en algún punto es proporcional al cuadrado de la velocidad del gas en ese punto. Como su presión baja, el gas se expande ocupando mayor volumeny extensión de la tubería, y también la velocidad se incrementa. El incremento de velocidad, a su turno, hace que el gradiente de presión sea mayor. Esto ilustra por qué la compresión es localizada a intervalos relativamente cortos en sistemas de ductos. Si una estación compresora de poder suficiente es ubicada a los 100 km., por ejemplo, ésta puede volver la presión a 7.000 kPa y con lo cual se retorna a la relación presióndistancia relativamente monótona. En cambio, si la próxima estación compresora es ubicada al
doble del intervalo aquel (a los 200 km), más de tres veces de caballos de fuerza (HP) serán requeridos para retornar a la presión de 7.000 kPa. Este ejemplo también muestralos beneficios de presiones de operación más altas y el mantenimientode estas presiones en un sistema de transmisión. Para un ducto de diámetro y flujo dados, a la más alta de las presiones, la pendiente de la curva de presión es la más monótona (no presenta casi variación). La presión de operación más alta, sin embargo, requiere de más compresión para el gas abastecido al sistema, junto con un mayor grosor de la lámina de acero o bien la utilización de acero más resistente en la construcción del ducto. Selección del ducto. Efecto del diámetro sobre la capacidad del ducto La capacidad de transporte de un ducto, aproximadamente, es una funciónde su diámetro elevado a la 2,5; asumiendo fijas las presiones de entrada y salida, esta puede expresarse como:
donde Ci es la capacidad y Di es el diámetro de la línea respectiva.
Condiciones supuestas Distancia
100 km
MAOP
6.895 kPa
P1
6.895 kPa
P2
5.280 kPa
Efecto de la presión de operación sobre la capacidad La capacidad máxima de transporte de un gasoducto de un tamaño dado es prácticamente una función lineal de la presión de operación, pasando por alto el hecho que el gas natural no sigue las leyes clásicas de gas de presión, volumen y temperatura. La presión máxima a la cual un gasoducto puede ser operado se llama presión de operación máxima permitible (MAOP).
Condiciones supuestas Diámetro
91,4 mm
Temp. Flujo 15º C P1
MAOP
P2
MAOP/1,3
Determinación del espesor de las paredes del ducto El método aceptado para la determinación del espesor de las paredes de un ducto es la fórmula de Barlow,
donde: t: espesor nominal de pared (mm) P: presión de diseño (kPa) D: diámetro exterior (mm) S: resistencia mínima especificada (MPa) F: factor de diseño
E: factor de unión longitudinal T: factor de temperatura El factor de diseño depende del tipo de localización; los mismos son, generalmente, aplicables en Norteamérica, aunque difieren según las jurisdicciones, Clase de Localización Densidad de Población
Factor de Diseño
1
< 11
0,72
2
11 a 45
0,60
3
> 45
0,50
4
0,40
El factor de temperatura depende de la temperatura del gas de diseño como se muestra a continuación: Temperatura (ºC) T – factor de temperatura (*) £ 120
1,000
150
0,966
180
0,929
200
0,905
230
0,870
(*) Para temperaturas intermedias, el factor se determina por interpolación Tipos de fuerza motriz y compresores En general, hay cuatro tipos de fuerza motriz que se utilizan y dos tipos de compresores. La unidad integrada por la fuerza motriz y el compresor debe ser seleccionado teniendo en cuenta la aplicación particular de la estación compresora. Estaciones Compresoras La función de una estación compresora de gas es elevar la presión del fluido en la línea, con el fín de suministrar la energía necesaria para su transporte. Para la estación se cuenta con una línea de succión donde el flujo inicia su recorrido, pasando luego por unos medidores de flujo computarizados que son los encargados de medir y almacenar minuto a minuto toda la información referente a la corriente de entrada, datosde presión, temperatura, volumen y caudal. El gas continúa su recorrido hacia los compresores, pasando antes por los "scrubbers", que se encargan de extraer el posible contenido de líquido. Finalmente, el gas a una mayor presión, sale por la línea de descarga de las compresoras, pasando por los medidores de flujo de
esta línea. Toda estación cuenta, también, con un suministro de potencia para la puesta en marcha de los compresores, un motorpor cada compresor, un ventilador para el sistema de enfriamiento, un sistema de válvulas que regulan el paso de gas tanto para el funcionamiento de los compresores como para el sostenimiento de la presión de trabajodeseada, un pequeño compresor para el accionamiento de dichas válvulas, filtros que se encargan de extraer las impurezas que pueda contener el gas para cumplir con los requerimientos del mercado y toda la instrumentaciónnecesaria para el control del proceso de compresión. Además, dentro de la estación se cuentan con tanques de almacenamiento para los lubricantes y refrigerantes que son utilizados en los motores, y para los condensados drenados en la operación, esto último, con el propósito de proteger y conservar el entorno natural. Es importante señalar que en cada estación compresora de gas natural, se cuenta con el plande manejo ambiental dando cumplimiento a la disposiciones legales nacionales sobre la materia. Selección del compresor Un compresor consiste de dos componentes principales: una fuerza motriz y un compresor. La selección de un particular tipo dependerá de las consideración en conjunto de los aspectos técnicos y económicos. Las consideraciones técnicas deberían incluir: · disponibilidad en el tamaño requerido; · compatibilidad con los tipos ya existentes en operación; · fiabilidad, seguridad y flexibilidad bajo variaciones de presión; · conveniencia para operación remota o manual; · disponibilidad de energía (por ejemplo, para motores eléctricos) y · consideraciones ambientales (emisiones, niveles nocivos). Las consideraciones económicas debieran incluir: · costode capital; · costosde mantenimiento y operación; · costo de combustible. 4. Los estudios de impacto ambientaly de riesgocomo herramienta de planificación de ductos La creciente concientización en materia de seguridad en las actividades de la industriapetrolera, por el riesgo potencial y el impacto al ambiente que implican, hacen que el proceso de revisión de los proyectossea cada vez más importante y sofisticado, en particular lo referente a la protección al ambiente. El identificar, con anticipación cualquier efecto potencial adverso que pudiera presentarse desde la planeación del proyecto, o en su defecto durante las etapas de construcción, operación y/o desmantelamiento, es un factor de suma importancia en la toma de decisiones de un proyecto, ya que nos permite implementar medidas preventivas de mitigación que reducirán o eliminarán cualquier evento indeseable o perjudicial y cuyo beneficio inmediato será traducido en disminución de costos, protección al entorno y a las vidas de los trabajadores, así como un mejor aprovechamiento de los equipos. La evaluación del riesgo e impacto ambiental son áreas que han incrementado su investigación y desarrollo. Tradicionalmente, los estudios de riesgo en ductos han enfocado sus consecuencias potenciales hacia los incidentes relacionados con derrames de hidrocarburoso a efectos de la explosión e incendio del ducto, sin embargo, se debe tener en cuenta la posible contaminación de suelos, fuentes de agua potable, aguas superficiales y aguas subterráneas,
emisiones a la atmósfera, afectaciones a las comunidades aledañas, y/o empresas vecinas, así como el incremento en la normativa ambiental, por lo cual, el análisisde riesgo y el estudio de impacto ambiental tienen que ser reorientados hacia la toma de decisiones y hacia las accionespreventivas, mas que correctivas. Los estudios de riesgo e impacto ambiental permiten integrar las consideraciones sociales, y ambientales al proceso de planificación del desarrollo, simultáneamente a los factores financieros, técnicos y de ingeniería, permitiendo dar atenciónno solo a los impactos inmediatos, sino también a efectos indirectos, secundarios y de mediano y largo plazo. Estudios de Riesgo Ambiental Los accidentes industriales que se deben prever en todo Estudio de Riesgo de Ductos Terrestres (ERDT), y que afectan seriamente al ambiente, las comunidades humanas y las instalaciones dependen, básicamente, de las siguientes circunstancias: presión, temperatura y concentración de las diversas sustancias presentes, así como las condiciones de los recipientes, construcciones y diseñode los equipos, las características de la transportación de dichas sustancias y los factores meteorológicos que influyen directamente en la dispersión de nubes de gases o nieblas. Los accidentes se pueden presentar por causas naturales (fortuitas) o antropogénicas. Todo ERDT, debe contemplar medidas de prevención y mitigación de riesgos que pueden clasificarse de la siguientes manera: Medidas preventivas, cuya finalidad es reducir en su origen los niveles posibles de riesgo a valores socialmente aceptables, Medidas de control, que tienen como objetivoreducir los efectos negativos en el ambiente de accidentes, cuando se lleguen a presentar y Medidas de atención, destinadas a reducir los daños a la población y al equilibrioecológico, cuando el accidente ha tenido lugar. En este sentido, es importante señalar que en el riesgo total que presenta una instalación industrial, puede distinguirse el riesgo intrínseco del proceso industrial, que depende de la naturaleza de los materialesque se manejen, de las modalidades energéticas utilizadas y la vulnerabilidad de los diversos equipos que lo integran y el riesgo de instalación, que depende de las características del sitio en que se encuentra ubicada, donde pueden existir factores que magnifican los riesgos que puedan derivar de accidentes (condiciones meteorológicas, vulnerabilidad de la población aledaña, ecosistemasfrágiles, infraestructura para responder a accidentes, entre otros). Para ayudar a prevenir eventos o accidentes con repercusiones ambientales es necesario establecer el conceptode riesgo, el cual involucra dos factores:
a. b.
La magnitud del evento y de sus efectos, cuantificados en una escala adecuada. La probabilidad de que se presente el evento correspondiente.
Asimismo, es necesario definir un nivel de riesgo aceptable que pueda ser utilizado para la evaluación del proyecto. El establecimiento de este nivel aceptable implica considerar diversos factores: ª Problemas de la trayectoria del trazo del ducto; ª Instalaciones y proyectos asociados; ª Estructura fuera de especificaciones; ª Evaluación inadecuada de materiales, productos, subproductos y residuos; ª Fallas de equipo; ª Falta de programaseficientes de seguridad y capacitación tanto internos como externos; ª Falta o fallas en procedimientos operativos y programas de mantenimiento.
Con base en lo anterior, es necesario desarrollar y aplicar técnicas de análisis de riesgo ambiental, así como políticas del uso del sueloque eviten la coexistencia de zonas urbanas o ecológicamente sensibles y áreas industriales de alto riesgo, para prevenir daños de consideración en caso de presentarse emergencias ambientales. En la realización de estudios de riesgo pueden distinguirse tres niveles: a. informe preliminar de riesgo, b. análisis de riesgo y c. análisis detallado de riesgo. Dichos estudios tienen como objetivo contar con la información necesaria y suficiente para identificar y evaluar en cada una de las fases que comprende el proyecto las actividades riesgosas y con ello incorporar medidas de seguridad tendientes a evitar o minimizar los efectos potenciales a su entorno en caso de un accidente. El nivel de estudio dependerá de la complejidad del proyecto y las características del entorno que atraviese. Los criterios básicos de análisis de riesgo particularmente en los ductos, es la detección de los puntos críticos, su jerarquización y la selección de opciones para evitar o reducir los riesgos. El primero consiste en detectar los puntos críticos en los cuales se pueden presentar fallas susceptibles de impactar negativamente a la instalación y su entorno. Para ello se cuentan con diferentes metodologías de análisis conforme a la complejidad y tamaño de la instalación. El segundo aspecto básico a considerar consiste en que los riesgos detectados, deben ser jerarquizados y evaluados adecuadamente, tanto cualitativa, como cuantitativamente para determinar los posibles efectos en caso de presentarse una contingencia y con ello poder seleccionar las opciones para su atención, aplicando un análisis costo - beneficio que permita la operación del ducto e instalaciones asociadas, sin descuidar los aspectos de protección a los ecosistemas, al hombre y a sus bienes. Es importante establecer valores tope, ya que estos permiten salvaguardar la salud y los bienes de los habitantes que viven alrededor, o en vecindad con instalaciones de alto riesgo, así como los ecosistemas y las instalaciones. El total cumplimiento con éste esquema de análisis, requiere de la participación de personalentrenado en campo y en gabinete, un equipo de trabajocon características interdisciplinarias, con la capacidad de análisis suficiente para relacionar los ecosistemas y los aspectos socioeconómicos del entorno con la construcción, operación y desmantelamiento de la obra, prever a futuro, el desarrollo y comportamientode las poblaciones humanas y proponer medidas tendientes a evitar o atenuar los impactos ambientales altamente significativos durante la etapa de planificación. En suma, una evaluación de riesgo es un acercamiento organizado y sistemático para identificar riesgos, éste debe ser preventivo en obras nuevas y de control de riesgo y pérdidas en obras en operación, el que se llevará a cabo con una frecuencia conforme al grado de riesgo que presente una instalación, una sección, un ducto completo o las instalaciones asociadas. Los costos de un análisis de riesgo, estarán en función de las características de la instalación, la metodologíaa emplear, el motivo del análisis de riesgo, la profundidad requerida en el estudio, etc. Se pueden considerar una serie de evaluaciones de riesgo a través del ciclo de vidade un proyecto, como es; investigación y desarrollo, diseño, cambios en los procesos, y operación, y la frecuencia recomendable para efectuar los estudios de riesgo, dependerían del tipo de proceso. GRADO DE
EJEMPLOS
FRECUENCIA DE
REVISION RECOMENDADA
RIESGO
PRODUCCION O ALMACENAMIENTO DE MATERIALES EXPLOSIVOS. ALTA
MANEJO DE MATERIALES RIESGOSOS CON LA POSIBILIDAD DE LLEGAR A LA CONCENTRACION DE IDLH FUERA DEL LUGAR
< 2 AÑOS
OPERACIONES DONDE LOS PROBLEMAS PUDIERAN OCASIONAR RUPTURAS EN EL EQUIPO O EVENTOS CATASTRÓFICOS
MEDIA
PRODUCCION O MANEJO DE MATERIALES TOXICOS O INFLAMABLES EN CANTIDADES SUFICIENTES CON LAS QUE UN INCIDENTE PUEDA SIGNIFICAR UN IMPACTO EN EL LUGAR Y EN MENOR FORMA EN EL EXTERIOR
< 3 AÑOS
PRODUCCION O MANEJO DE COMBUSTIBLE O MATERIALES BAJAMENTE TOXICOS BAJA
< 4 AÑOS OPERACIONES CON BAJO POTENCIAL DE FUEGO, EXPLOSIÓN O PROBLEMAS QUIMICOS
Los factores que intervienen en la selección de técnicas de evaluación de riesgos son: © Motivos para la realización del análisis de riesgo; © Tipo de resultados requeridos; © Tipo de información disponible para la realización del estudio; © Características del problema de análisis; © Riesgos detectados asociados al proceso o actividad; © Recursosdisponibles. En síntesis, los estudios de impacto ambiental y de riesgo deben ser usados como herramienta de planificación para diseñar, construir, y operar, contemplando inclusive el abandono y desmantelamiento de los ductos, para permitir a la empresa contar con elementos que minimicen riesgos, afectaciones y costos, tanto de operación como de resolución de problemas con las comunidades vecinas y el medio ambiente. Los estudios de impacto ambiental y de riesgo deben ser realizados bajo la convicción de su utilidad como elementos de decisión, y no para llenar un requisito de gestión ambiental.
http://www.monografias.com/trabajos11/tradis/tradis2.shtml
http://es.weirminerals.com/industries/pipeline_transport.aspx
http://www.citamericas.org/imagens/files/livros/vol_1/libro_vol_1_cap_4.pdf
Empresas en el rubro Transporte Por Tuberias - Oleoductos - Gasoductos 1.
TRANSPORTADORA DE GAS DEL PERU S.A.
2.
TRANSPORTES Y ALMACENAMIENTO DE LIQUIDOS
http://www.creditosperu.com.pe/pep-transporte-por-tuberias-oleoductos-gasoductos60302.php
TRANSPORTE POR TUBERÍA, en General · Oleoductos · Gasoductos, en General · Regulación y Control de la Red de Gasoductos · Conexiones Internacionales de Gasoductos · Estaciones de Compresión del Gas Natural · Estaciones de Regulación y Medida del Gas Natural TRANSPORTE EN ELEVACIÓN · Operación de Grúas Móviles Autopropulsadas · Economía y Gestión en las Grúas Móviles Autopropulsadas, en General · Relaciones Laborales en las Grúas Móviles Autopropulsadas ÁREAS RELACIONADAS · Transportes Terrestres, en General · Transporte de Energía Eléctrica
LA PROBLEMÁTICA ESENCIAL DE LA MINERÍA EN OAXACA: EL TRANSPORTE Y EL IMPACTO AMBIENTAL 3.1 La Minería y su Relación con las Infraestructuras del Transporte
VISIÓN GENERAL Los sistemas de transporte son un elemento clave para el desarrollo de toda actividad minera. Además de que el transporte como actividad económica es uno de los principales sectores que utilizan directa o indirectamente grandes cantidades de productos minerales, también constituye uno de los factores decisivos en cuanto a la factibilidad económica de los proyectos mineros. Incluso, desde esta perspectiva, los productos minerales se pueden clasificar según la manera en que son comercializados. Existen tres amplios grupos: Algunos productos minerales tienen un valor suficientemente alto como para ser comercializados en el mercado internacional (como oro, diamantes, cobre y aluminio, entre muchos otros). Algunos productos minerales tienen un valor suficientemente alto por unidad de peso que pueden ser comercializados en amplias regiones (por ejemplo, varias leyes de carbón, piedra caliza y acero) aunque no convenga hacerlo en el ámbito internacional. Algunos productos minerales tienen un valor muy bajo por unidad de peso (por ejemplo, arena, grava y piedras) y, por lo tanto, son comercializados principalmente a escala local. No obstante la clasificación anterior, tradicionalmente los minerales eran producidos en su mayoría en regiones o zonas cercanas donde se los utilizaba. Hoy en día, el costo de transporte relativamente bajo y el enorme desarrollo tecnológico experimentado en dicho sector hacen posible la globalización de gran parte de la producción, con excepción de minerales de bajo valor. En este sentido, el tráfico internacional de minerales, en cuanto a la magnitud del flujo de productos mineros así como también la magnitud de los capitales involucrados en todo el proceso de intercambio comercial, expresa parte de los cambios trascendentales que han revolucionado a la actividad minera a nivel mundial. En un estudio sobre tecnología del transporte y desarrollo de recursos minerales realizado por la ONU en 1976, se señala que del 55 al 75% de los costos totales de un mineral entregado al consumidor (fundidor, fabricante o contratista) correspondía a los gastos del transporte, y rara vez ese componente era inferior al 35 o 40%.1
En todo caso, no están justificados los riesgos y costos de un programa de exploración minera si no existen o no pueden idearse medios para transportar el producto al mercado a un costo económicamente viable. Como ya se mencionó anteriormente, hasta hace unos 50 años, la mayor parte de la producción minera mundial procedía de fuentes relativamente cercanas a la zonas donde se consumía casi en su totalidad: las naciones industrialmente desarrolladas en Europa, América del Norte y, más recientemente, el Japón. La Ex Unión Soviética era autosuficiente en muchos aspectos en esta esfera. Cuando los minerales procedían de países menos desarrollados - el cobre de Chile y Zambia, el estaño de Malasia, el manganeso del Gabón, etc.- los proyectos tenían que tener magnitud suficiente que justificara la construcción de medios adecuados para transportar los productos hasta el mar con el fin de embarcarlos para el destino final. Pero esta situación continúa cambiando constantemente, crece la demanda mundial de minerales en cantidades y variedades cada vez mayores. Aunque la mayor parte de la demanda procede todavía de las naciones industrialmente adelantadas, las economías en crecimientos de los países en desarrollo requieren minerales en mayor cantidad y variedad. Al mismo tiempo, van agotándose lentamente las minas más antiguas, conocidas desde hace tiempo atrás, mientras se inicia la explotación de otras nuevas en zonas cada vez más alejadas de los tradicionales centros de consumo. En consecuencia, no sólo se hace más agudo el problema de transporte a largas distancias con tarifas económicas, cuya solución exige múltiples adelantos tecnológicos, sino que la situación se complica aún mas por la necesidad de penetrar en regiones que se consideraban hasta ahora como remotas e inaccesibles. El estudio de la ONU arriba citado identificó en su momento dos factores importantes que retrasan la adopción general de una tecnología y gestión modernas del transporte y el desarrollo de un sistema integrado de transporte. Uno era la existencia de políticas, leyes y reglamentos nacionales relativos a los transportes .Dichas disposiciones rigen los procedimientos y la economía de cada uno de los modos de transporte y también la competencia entre los distintos modos. La reglamentación del transporte afecta inevitablemente a las características de los sistemas nacionales e internacionales de transporte. Los reglamentos que rigen el transporte por carretera, por ejemplo, pueden ser tan estrictos y restrictivos que supongan una discriminación contra las carreteras en favor de los ferrocarriles, en situaciones que, sin tales restricciones, serían distintas. De modo análogo, el desarrollo del transporte del cambio por tuberías a grandes distancias ha quedado bloqueado por reglamentaciones que favorecen a los ferrocarriles. El otro factor de retraso potencial era de carácter institucional. La manipulación y el transporte de minerales han estado tan fragmentados entre agentes y transportistas que, en la mayoría de los casos, ninguna
empresa explotadora tiene un completo control sobre el sistema. Desde el momento en que el producto sale de la misma o de la instalación de preparación hasta que llega hasta el punto de destino, tal vez haya de pasar por el control de varias docenas de agentes y organizaciones. Esta multiplicidad crea obstáculos para conseguir una integración dentro del sistema. Las grandes empresas productoras de minerales, de las cuales algunas han tenido que convertirse por necesidad en sus propios transportistas, están empezando a cambiar, y sus técnicas y prácticas se van difundiendo entre los productores en mediana escala e incluso entre los que producen en pequeña escala. A continuación se exponen brevemente los principales sistemas de transporte de minerales con el objetivo de identificar las posibles aplicaciones que podrían plantearse para la minería oaxaqueña. TRANSPORTE DE SÓLIDOS POR TUBERÍAS Esta técnica se empleó ya en el decenio de 1850 en los campos auríferos de California y en otras partes del mundo. Sin embargo, recientemente el acarreo a largas distancias de minerales sólidos por medio de tuberías ha sido objeto de una especial atención como consecuencia de los costos crecientes del transporte de mineral a granel y de la necesidad cada vez mayor de poner en explotación yacimientos de minerales en zonas de difícil acceso. Están apareciendo nuevas tendencias en el número, longitud y funciones de las tuberías para el transporte de sólidos. Lo más importante de todo es que el transporte por tuberías de minerales sólidos encierra posibilidades especialmente grandes para el aprovechamiento de los recursos mineros en las naciones en desarrollo, porque sus características técnicas y económicas son sumamente favorables cuando no existen otros medios de transporte a los que se pueda recurrir. Transporte de minerales por tuberías Determinados minerales podrías transportarse bien con sistemas hidráulicos, con empleo de agua u otro líquido como medio de transporte, o bien con sistemas neumáticos, con empleo de aire u otros gases como medio portador. El requisito fundamental para el transporte por tuberías para sólidos es preparar una suspensión de partículas minerales en líquido de viscosidad suficientemente baja para que
pueda ser bombeada por la tubería a una velocidad bastante grande con el fin de impedir que se depositen las partículas bloqueen la línea. Otra posibilidad es enviar los minerales como masa discontinua, por ejemplo en cápsula. Tuberías para cápsulas. Este sistema podría utilizarse cuando el mineral que ha de transportarse reaccione químicamente con el líquido portador, cuando el tamaño de las partículas sea demasiado grande para formar la suspensión en medio liquido o cuando, por algún motivo, no es conveniente humedecer el mineral con arreglo a este sistema, el mineral que hay que transportar se comprime o aglutina para formar una masa sólida o se coloca en un recipiente o cápsula inerte, que se hace pasar por la tubería mediante la fuerza hidráulica del medio líquido. Un de las ventajas que ofrece la técnica de cápsulas es que puede utilizarse como portador de líquido de valor, como el petróleo, sin peligro de contaminación y sin necesidad de costosos procesos de separación, lo que incrementa grandemente la eficiencia económica de la tubería. Otra ventaja es que permite que se utilicen algunas de las tuberías existente cuyo diseño podría ser inadecuado para el transporte de lodos. El concepto de la cápsula podría permitir también el acarreo de una variedad de productos. Una ventaja más del transporte en tuberías por cápsulas sobre el empleo de tuberías para sólidos en medio líquido es que estas últimas requieren el bombeo de lodos, puesto que dicha mezcla tiene que desplazarse con rapidez suficiente para mantener la turbulencia, ya que de lo contrario las partículas tienden a depositarse. Además, las necesidades de energía para el bombeo aumenta el tamaño de las partículas. El transporte de cápsulas por tuberías tendrá importancia allí donde se precisa que haya un tráfico de minerales procedentes de varias minas así como un flujo de un medio líquido como el petróleo crudo para justificar la construcción de una tubería. Tubería para el transporte en lotes discontinuos. Un método de transporte por tuberías
que ocupa un lugar intermedio entre los sistemas de cápsulas y de lodos es la técnica de lotes o porciones, que se usa externamente en los oleoductos. Este método permite una secuencia continua de bombeo de lotes o porciones de distintos líquidos por una tubería, sin mezclarse. Los lotes discontinuos van separados entre sí por tapones de líquido químicamente inerte e inmiscible. Factores que determinan la utilidad de una tubería para sólidos en suspensión líquida. El requisito previo fundamental de una tubería para sólidos en medio líquido es que esté asegurado un suministro alargo plazo de mineral, y que haya además un mercado, asimismo asegurado a largo plazo, con capacidad para absorber la producción. Dados los requisitos básicos de volumen y continuidad , las posibilidades usuales de opción entre los modos de transporte de minerales a granel para distancias superiores a unas pocas millas, probablemente serán una tubería, el ferrocarril, la cinta transportadora o el transportador aéreo, o, posiblemente la carretera. Este último medio no es particularmente adecuado para el transporte a granel. Por consiguiente, el transporte en camiones frecuentemente no ofrece probabilidades de constituir una alternativa viable. Si han de construirse los medios de transporte correspondientes, la tubería casi siempre tiene una ventaja económica sobre los restante modos de transporte. Por otra parte, es virtualmente imposible el funcionamiento de una tubería de conducción con gran exceso de su capacidad de cálculo, en tanto que en el caso de un ferrocarril esto puede lograrse casi siempre con el aumento de vagones y trenes, el incremento de la velocidad de los trenes existentes o con medidas análogas. No obstante, raramente se utiliza esta capacidad complementaria de los ferrocarriles para el transporte de minerales. Comparación con los ferrocarriles. Si no existen ya medios de transporte establecidos en particular si se efectúa la comparación con un ferrocarril que es la posibilidad más corriente como posible alternativa a una tubería
para sólidos en el transporte de minerales a granel – todos y cada uno de los factores que se examinan a continuación tienden a favorecer la elección de una tubería. Si la ruta para una tubería es la más directa entre los puntos terminales, como es casi inevitable en terreno abrupto, el factor económico es favorable a la construcción de la tubería. No sólo pueden tenderse las tuberías como pendientes más pronunciadas (10 a 14%) que las que admiten los ferrocarriles (1 a 2%), sino que los radios de las curvas pueden ser menores y el paso sobre barrancos o corrientes de agua resulta más barato con la tubería. Es preferible, en una tubería, que el punto de partida está a mayor altitud que el punto terminal, y cuanto mayor es la diferencia de elevación mayor es la ventaja. Una tubería tiene otra ventaja más en un terreno accidentado, puesto que la energía potencial de los lodos en la parte alta de una pendiente se convierte en gran parte, al llegar a la parte más baja, en energía de presión, que puede utilizarse entonces para hacer subir mezcla a la colina siguiente. En el caso de un ferrocarril o de una carretera, la energía equivalente se desperdicia en gran parte en la acción de frenado. También está indicada una tubería cuando los procedimientos normales de preparación exigen que el mineral se reduzca a lodos de partículas finas, como en el proceso de flotación. También es así, si con arreglo al diagrama del proceso de elaboración, se requieren considerables cantidades de agua de tratamiento, en particular si se dispone de agua barata y abundante en el punto e partida. Si se va a hacer la suspensión en medio líquido, conviene asimismo analizar todo el diagrama de fases de elaboración correspondiente al proyecto, porque si el mineral ha de triturarse finamente, podría prescindirse de considerables inversiones de capital en equipo pesado para la manipulación del material grueso al realizar la trituración cerca de la mina. Una última ventaja económica del transporte por tubería se presenta cuando el costo de la
preparación de la mezcla y de la separación puede cargarse a la elaboración del producto y no al transporte, asignación que es con frecuencia posible en las condiciones que acaban de esbozarse. En estudios efectuados por ingenieros canadienses se llegó a la conclusión de que, en unas condiciones en que se requiera un nueva construcción y no la modificación o ampliación de los sistemas existentes, las tuberías para sólidos en suspensión resultaban competitivas con los ferrocarriles en diversas distancias. Comparación con las cintas transportadoras y los transportadores aéreos. Las tuberías y el ferrocarril son de ordinario los modos más directamente competitivos de transporte en situaciones en las que es preciso el acarreo a granel de minerales a distancias relativamente largas. En distancias más cortas, habitualmente de 30 a 34 millas o menos, corresponde a las cintas transportadoras y los transportadores aéreos una fuerte posición de competencia, sobre todo si ha de acarrearse material grueso. Los gastos de capital de los transportadores aéreos y de las cintas transportadoras de capacidad equivalente en general son aproximadamente los mismos, como también lo son los gastos de explotación. La cinta transportadora presenta una mayor flexibilidad que la tubería o el transportador aéreo en lo que se refiere a capacidad para llevar carga adicional, ya que la mayoría de las cintas transportadoras pueden aceptar una sobrecarga de 20 al 30%. Sin embargo, en terreno sumamente abrupto, el funicular aéreo es superior tanto a una cinta transportadora como a una tubería. El transportador aéreo puede subir pendientes muy pronunciadas y salvar largos vanos sin soporte alguno para atravesar valles y gargantas. En terreno llano, suele preferirse la cinta transportadora al transportador aéreo, y también frecuentemente a la tubería, debido a la muy amplia diversidad de tamaños de partículas que puede aceptar. Características técnicas de las tuberías. Para el transporte de tuberías, prácticamente casi cualquier material puede resultar idóneo
siempre que se disponga de líquido adecuado como vehículo portador. Lo que se utiliza más comúnmente es el agua, aunque también se han empleado salmuera y líquidos alcalinos, hidrocarbonados y ácidos. El petróleo podría convertirse pronto en un portador corriente. La capacidad de una tubería de depende de su diámetro y de la velocidad del material que pasa por ella. En el caso de las tuberías para sólidos, el factor fijo es comúnmente la velocidad. La velocidad de la corriente en gran medida se halla en función del tamaño de los granos del mineral en suspensión en medio líquido y de la distribución de tamaños. Las mezclas homogéneas, en la que las partículas son de tamaño igual o muy parecido, con coeficientes de sedimentación muy lentos si esos tamaños son pequeños, no requieren altas velocidades. En cambio las mezclas heterogéneas contienen partículas con una amplia diversidad de tamaños, y habitualmente se precisan mayores velocidades para impedir que se depositen. La velocidad mínima de la corriente o de la velocidad crítica ( la velocidad a la que comienza la sedimentación ) está en relación directa con la raíz cuadrada del diámetro de la tubería. Si se aumenta el diámetro de 4 pulgadas a 16 pulgadas, por ejemplo, se duplica la velocidad crítica de una determinada mezcla . Por otra parte, el volumen proyectado de acarreo de mineral determina el diámetro de la tubería. Una tubería de 6 pulgadas de diámetro transportará aproximadamente medio millón de toneladas al año, en tanto que se necesitaría una tubería de 26 pulgadas de diámetro para 10 millones de toneladas anuales. La concentración de una suspensión en medio líquido ( la proporción entre sólido y líquido, volumen o peso ) sirve de medida útil para determinar el valor económico de la tubería, puesto que corresponde a la cantidad del mineral de valor que se acarrea. La concentración determina la viscosidad y gravedad específica de la suspensión, factores
que han de tenerse en cuenta al determinar la velocidad que va a utilizarse. Otro factor que hay que tomar en consideración es que la potencia de bombeo aumenta con el cuadro de la velocidad, lo que hace que se incrementen los gastos de bombeo y es posible que exija la instalación de más estaciones de bombeo. Son inevitables las pérdidas por fricción, que en parte se hallan en función de la viscosidad, y están también relacionadas con la corrosión interna de la tubería. Estas pérdidas afectan a su vez a la potencia de bombeo requerida para mantener la velocidad conveniente de la mezcla, así como el espaciamiento y número de las estaciones de bombeo. Como ya se señalo antes, en terreno abrupto las tuberías tienen ventajas sobre otros modos de transporte que podrían competir. Uno de los motivos de ello es el grado máximo de pendiente que puede salvarse con una tubería. El factor crítico de diseño a este respecto es el ángulo de pendiente que haga que las partículas que se han sedimentado debido a una parada empiecen a deslizarse y a acumularse en los puntos bajos, con lo que bloquearían la línea, muy posiblemente hasta un punto en que haga preciso penetrar en la tubería y proceder a la limpieza física. Dicho ángulo variará según las características tanto de la mezcla como de la tubería. Características económicas de las tuberías para el transporte de sólidos. Los gastos de capital de las tuberías para sólidos en forma de lodos varían grandemente. Una lista parcial de partida de gastos incluye: estudios de viabilidad y de diseño; estudio sobre el derecho de paso, proyectos técnicos, adquisición y preparación de terrenos; tubos y otro material, recubrimiento protector de la tubería, excavación de zanjas, instalación, soterramiento; indemnizaciones por perjuicios a los propietarios de los inmuebles adyacentes y acondicionamiento a lo largo de la ruta; estaciones y equipos de bombeo ; gastos administrativos y de gestión; y costo de primera instalación. Las condiciones de terreno y del
clima figuran entre los factores que pueden inferir fuertemente en los costos de construcción. Ventajas y desventajas de las tuberías para sólidos. Ventajas. Las tuberías para el transporte de sólidos en suspensión líquida ofrecen varias ventajas. Pueden cruzar la mayor parte de los terrenos a bajo costo y directamente. Tienen unos gastos bajos de explotación y mantenimiento. Pueden funcionar continuamente y ofrecen seguridad. Las tuberías son, de todos los modos de transporte, las meno afectadas por las condiciones meteorológicas, salvo el frío extremado. El espacio relativamente reducido que ocupan en comparación son otros modos de transporte pueden constituir una ventaja real si las dimensiones del sistema constituyen un factor de limitación (por ejemplo, las tuberías necesitan una anchura de paso menor, curvas de radio más reducido, etc.) Otra ventaja potencial es la posibilidad, que todavía no se ha aplicado en la práctica, de poder aprovechar el tiempo el paso del material por una larga tubería para acondicionar la suspensión en medio líquido con miras a la etapa siguiente de elaboración, como, por ejemplo, preparar un mineral para la flotación selectiva, o la digestión parcial antes de ser sometido a otro tratamiento químico. Si existe un recorrido en rampa descendente, las fuerzas de frenado pueden utilizarse para la regeneración de energía. Ejemplos de esto son la tubería de la American Gilsonite y la cinta transportadora de mineral de hierro Marcona. En realidad, en terreno relativamente accidentado, la tubería tiene la ventaja de que, prescindiendo de todas las consideraciones restantes, las elevaciones y depresiones menores del terreno no representan ninguna diferencia, en tanto que en el mismo terreno, la preparación del lugar de la mano de obra para la instalación de una cinta transportadora tiende a ser más costosa. La eliminación del líquido de la mezcla constituye un problema que no es mayor ni menor que la eliminación del líquido en las instalaciones para la elaboración del mineral. En realidad, la tubería de esa
clase puede ser una importante fuente de suministro de agua para las operaciones de elaboración. Desventajas. El transporte por tubería tiene también ciertas desventajas. Una de las más importantes es probablemente la imposibilidad de sobrepesar la capacidad de diseño. En relación con este hecho está la necesidad de adoptar las disposiciones precisas, para que exista un cierto exceso de capacidad para su utilización en caso de emergencia. Una ventaja, que no se ha mencionado antes, es que la economía del transporte por tubería no depende de que haya disponible un cargamento para el viaje de vuelta, pero esto queda compensado por la correspondiente desventaja de que la tubería es un sistema de transporte en una dirección única y virtualmente de un solo producto. Otra desventaja es que las tuberías para sólidos en suspensión en medio líquido no son compatibles en su mayor parte con otros modos de transporte. Los sólidos secos pueden transbordarse con una relativa facilidad y con un costo razonable de un modo de transporte a otro, por ejemplo, de los camiones al ferrocarril, al barco y a la cinta transportadora. Pero esto no ocurre en general con los lodos. Por último, las tuberías tienen escaso valor, en caso de que llegaran a tener alguno, como material de recuperación. Pueden recuperarse las bombas y algún otro equipo de superficie, pero es dudoso que las circunstancias en todo caso llegaran a justificar los trabajos de excavación para recuperar la tubería propiamente dicha. http://www.ciesas-golfo.edu.mx/istmo/docs/borradores/Minerales%20Oaxaca%20J. %20CABRERA/Cap%EDtulo%203.pdf
