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Mecánica de Fluidos II
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TUB ERÍA S EN MIN ERÍA
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INDICE I.
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………… .
II.
3
OBJETIVOS……………………………………………………………………………… …
III.
4
ALCANCES …………………………………………………………………………………. 4
IV.
JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………………. .
V.
6
DATOS GENERALES DE MINERA YANACOCHA……………………………. 6
VI.
MARCO TEÓRICO……………………………………………………………………….. 8 VI.1. TUBO………………………………………………………………………… 8 VI.2. DEFINICIÓN DE TUBERÍA…………………………………………… 8 VI.3. TIOS DE TUBERÍAS…………………………………………………... 8 VI.4. RED DE TUBERÍAS……………………………………………………… 11
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VI.!. DIFERENCIA ENTRE TUBO Y TUBERÍA……………………….. 13 VI.6. CARACTERISTICAS DE TUBERÍA ARA MINA……………… 13 VII.
DESCRICIÓN DE TUBERÍAS EN MINA…………………………………………. 14
VIII.
DISCUSIÓN
DE
RESULTADOS……………………………………………………….. I".
14
CONCLUSIONES………………………………………………………………………… ….
".
RECOMENDACIONES………………………………………………………………… ….
"I.
21
21
BIBLIOGRAFÍA Y LINCOGRAFÍA…………………………………………………… 21
"II.
ANE"OS…………………………………………………………………………………… …..
22
I.
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INTRODUCCIÓN
4
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La resistencia y durabilidad de las tuberías usadas en la industria minera son fundamentales en los productos destinados a esta actividad industrial. La tecnología está apuntando a garantizar procesos seguros de transporte de uidos, sobre todo cuando se trata de abrasivos, como los sistemas de monitoreo de desgaste para su mantenimiento oportuno. Los expertos destacan el desempeño de las tuberías HD!, "#, $%$ y de acero. !s por ello & en el curso de 'ecánica de "luidos (( se )izo la visita a la minera *anacoc)a con el prop+sito de conocer los tipos de tuberías & se emplea en minería, asa como tambin los colores de distribuci+n. continuaci+n, detallaremos todo lo visto en mina.
II.
OBJETIVOS II.1. GENERAL.
II.2.
III.
$onocer los tipos de tuberías utilizadas en trabaos de minería.
ESECIFICOS.
$onocer los colores de tubería en mina de acuerdo a su uso.
/bservar el proceso de tratamiento de aguas en minería.
ALCANCES
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ara tuberías existen diferentes c+digos y normas internacionales y normas aplicables a tuberías las cuales se nombran a continuaci+n.
ASME – Normas más usados y u!licados" ASME #$% – Normas de &u!erías a 'resión" (e)uerimientos mínimos ara el dise*o+ materiales+ ,a!ricación+ construcción+ rue!as+ e insección ara los sistemas de tu!erías -#$%.%+ #$%.$+ #$%./+ #$%.0+
#$%.1+ #$%.1+ #$%.2 y #$%.%%3 ASME – Código Internacional ara Calderas y (eciientes a 'resión" (eglas de seguridad )ue controlan el dise*o+ ,a!ricación+ y la
insección de calderas y reciientes a resión. A'I 4 American 'ie Institute N'S 4 National 'ie Standard ASA 4 American Standard Asociation ANSI+ IS&M5+ 6IN+ IS5+ 7IS
0eg1n la 23 455.678975:;, lo clasi
(o8o " 9erde " :ris " Aluminio " Marrón " Amarillo ocre 9ioleta A
Contra incendio Agua 9aor de agua 'etróleo y derivados Aceites vegetales y animales " :ases+ tanto en estado
gaseoso o licuados. " ;cidos y álcalis " Aire " Sustancias alimenticias
$+digo de colores=
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COLOR
CÓDIGO ITINTEC
%erde >ris -luminio 'arr+n -marillo ocre %ioleta
(3(23!$ 0: (3(23!$ 07; (3(23!$ 07? (3(23!$ 0? (3(23!$ 04 (3(23!$ 077
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-zul claro @lanco #oo 2egro
(3(23!$ 076 (3(23!$ 078 (3(23!$ 07 (3(23!$ 074
* seg1n el 'inisterio de !nergía y 'inas del er1, basado en la 23 445.678 nos muestra lo siguiente en cuanto a tuberías le compete=
IV.
JUSTIFICACIÓN !n la actualidad las obras )idráulicas y de saneamiento son muy frecuentes en proyectos de (ngeniería $ivil, y como futuros ingenieros es necesario conocer de cerca la utilizaci+n normalizada de tuberías y accesorios para el transporte de los diferentes uidos &ue se necesite transportar o evacuar.
V.
DATOS GENERALES DE MINERA YANACOCHA La 'inera *anacoc)a es la productora de oro más grande de -mrica del 0ur. 0ituada a gran altura sobre la $ordillera de los -ndes eruanos, a ;A Bil+metros C46 millas al norte de la ciudad de $aamarca. 0u zona de
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operaciones está a ;? Bil+metros al norte del distrito de $aamarca, entre los 4 ?66 y ; 766 metros sobre el nivel del mar. La misma está compuesta por cinco minas a cielo abierto, cuatro plataformas de lixiviaci+n y tres plantas de recuperaci+n de oro. 2eEmont posee una participaci+n del ?7,4? por ciento de propiedad en la mina y la empresa peruana minera $ompañía de 'inas @uenaventura 0.-.-. posee otro ;4,F? por ciento. !l ? por ciento restante pertenece a (nternational "inance $orp. C("$, una rama del @anco 'undial. 2eEmont comenz+ a explorar en er1 en 75A8 y a producir a
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A mil trabaadores, &ue viven unto a sus familias en la ciudad de $aamarca. 76; empresas locales de bienes y servicios son proveedoras directas de *anacoc)a. Las operaciones están en una zona &ue cuenta con F? comunidades cercanas con 86 666 )abitantes &ue se )an visto bene
Fuente: proia!nac"gob"pe
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VI.
MARCO TEÓRICO VI.1. TUBO ieza )ueca, generalmente cilíndrica y abierta por ambos extremos, &ue se utiliza en distintas aplicaciones.
VI.2. DEFINICIÓN DE TUBERÍA
Ina tubería es un conducto &ue cumple la funci+n de transportar agua u otros uidos. 0e suele elaborar con materiales muy diversos. 3ambin sirven para transportar materiales &ue, si bien no son propiamente un uido, se adecuan
a
este sistema= )ormig+n,
cemento,
cereales,
documentos encapsulados, etctera 3uberías son un sistema formado por tubos, &ue pueden ser de diferentes materiales, &ue cumplen la funci+n de permitir el transporte de lí&uidos, gases o s+lidos en suspensi+n Cmezclas en forma e
VI.3. TIOS DE TUBERÍAS TUBERIAS DE ACERO 0u uso com1n es en el transporte de agua, vapores, aceites, combustibles y gases. 0e utiliza para altas temperaturas y presiones. Las tuberías con mayor capacidad condueron al desarrollo de aceros con un mayor límite de uencia. -cero estirado o 0in costura Csin soldadura. La tubería •
sin costura es la meor para la contenci+n de la presi+n gracias a su )omogeneidad en todas sus direcciones.
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-demás, es la forma más com1n de fabricaci+n y por •
tanto la más comercial. $on costura longitudinal. 0e parte de una lámina de c)apa, la cual se dobla para darle forma a la tubería. La soldadura &ue une los extremos de la c)apa doblada cierra el cilindro. or tanto, es una soldadura recta &ue sigue toda una generatriz. !sta soldadura será la parte más dbil de la tubería y marcará la tensi+n máxima
•
admisible. $on soldadura )elicoidal Co en espiral. La metodología es la misma &ue el punto anterior, con la salvedad de &ue la soldadura no es recta, sino &ue recorre la tubería siguiendo la tubería como si fuese roscada.
TUBOS DE ACERO GALVANI#ADO La tubería de acero galvanizado es una tubería de acero Cestirado o con soldadura, como en el caso anterior, pero a la &ue se )a sometido a un proceso de galvanizado interior y exteriormente. !l galvanizado se aplica despus de formado el tubo. -l igual &ue la de acero al carb+n, se dobla la placa a los diámetros &ue se re&uiera. !xisten con
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costura y sin costura y se utiliza para transportar agua potable, gases o aceites.
TUBOS DE HIERRO FUNDIDO Ina tubería de )ierro fundido se fabrica mediante una colada en un molde o mediante inyecci+n del )ierro fundido en un proceso llamado fundici+n, en el cual la tubería sale sin costura. La ventaa de este sistema es &ue las tuberías tienen gran durabilidad y resistencia al uso. or contra son más frágiles ante los golpes.
TUBOS DE COBRE J La mayoría de las instalaciones modernas se )acen con tuberías de cobre, ya &ue es un material ligero, fácil de manipular y &ue suelda con facilidad. J -demás, sirve para las conducciones tanto de agua fría como de agua caliente. J !xisten básicamente dos tipos de tuberías de cobre= J 3ubos de cobre rígido= se presentan en forma de barras rectas de ? metros. J 3ubos de cobre blando o recocido= se venden en rollos de ?6 metros. !s un material muc)o más moldeable.
TUBOS DE FIBROCEMENTO Las tuberías de
se
utiliz+
ampliamente
tanto
en
sistemas de
abastecimiento de agua potable como en sistemas de riego por presi+n.
TUBOS DE GRES Los tubos de gres, sobre todo los vitri
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TUBOS HD 0on tuberías fabricadas 766K de resina de olietileno de alta densidad CHD! de gran resistencia estructural y gran capacidad )idráulica, para conducci+n de uidos sin presi+n. La tubería de HD! es extremadamente fuerte, durable, exible, resistente a la corrosi+n y &uímicos. !stas cualidades la )acen perfecta para diversos usos en diversas condiciones y llegan a durar )asta 766 años. Las paredes suaves disminuyen la fricci+n lo cual aumenta el uo en el mismo diámetro de otro tipo de tuberías. $uando se instala, esta se une por 3ermo fusi+n, el cual es un proceso de fusi+n por calor, lo &ue previene fugas y goteos. !stá demostrado en el mundo &ue al usar tubería de HD!, Los >obiernos Locales a)orran millones de Litros de -gua y el ratio de reparaci+n de instalaciones tambin es mínimo. !sto se traduce a signi
A. A$%&'('&)*+, -+ %( /0+( HDE
3ransporte de agua potable Csifones, etc 3ransporte de aire comprimido Cdebido a su alta resistencia a presiones altas $onductores subacuáticos, absorbentes, emisores. -plicaci+n en minería
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$onducci+n
industrialesCalcantarillado rotecciones de cables electicos y telefonía Caislante
de
aguas
residuales
corrosivas
e
elctrico #e)abilitaci+n relining $racBing !l sistema tunelero $onducci+n de lí&uidos y gases a baa temperatura -gricultura conexiones de tuberías para riego por aspersi+n o goteo 3ransporte y distribuci+n de gas natural
VI.4. RED DE TUBERÍAS VI.4.1.T/0+(, -+ VC !l %$ Colicloruro de %inilo es un termoplástico &ue se obtiene por polimerizaci+n de $loruro de %inilo C$%. !ste polímero se puede fabricar mediante los siguientes procesos de polimerizaci+n= emulsi+n, suspensi+n en masa y en soluci+n. La resina &ue se obtiene es un polvo blanco,
A. &*'&$(%+, ($%&'('&)*+, -+ %( /0+( VC A.1. T((&+*) -+ (/(,.
Drenaes industriales Líneas de distribuci+n de agua de proceso
A.2. I*,(%('&)*+, +%+')+'5*&'(,. A.3. L*+(, -+ /&'),.
rocesos de pulpa y papel, 0istemas de ácidos
A.4. M&*+(.
#e
A.!. A%&+*),.
(ndustria de bebidas, (ngenios azucareros,
B. D&+*,&)*+, 7 T/0+( -+ VC
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VI.!. DIFERENCIA ENTRE TUBO Y TUBERÍA •
!s de gran importancia aclarar la diferencia &ue existe entre los trminos tuberíaM y tuboM, pues com1nmente son confundidos.
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•
Las 3uberías corresponde al conunto conformado por tubos normalizados, los accesorios, las válvulas, etcG encargados
•
de transportar los gases o lí&uidos &ue así lo necesitan. 'ientras &ue 3ubo es a&uel producto tubular de secci+n transversal constante y de material de uso com1n.
VI.6. CARACTERISTICAS DE TUBERÍA ARA MINA
Los ductos para el transporte de uidos en la industria minera son fundamentales para la eecuci+n de esta actividad. Las tecnologías uegan un papel relevante, de modo &ue la durabilidad, la resistencia a la abrasi+n, el mantenimiento oportuno y otros factores entran en uego a la )ora de elegir los ductos apropiados. Las faenas mineras, por su parte, cada vez re&uieren más de estos elementos. !emplo de ello es la creciente necesidad de captar el agua de mar para sus procesos, como resultado de la escasez )ídrica con la &ue los proyectos deben lidiar. De modo &ue el recurso debe ser trasladado varios Bil+metros desde la
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costa, )asta la operaci+n, siendo las tuberías y su extensi+n, un ítem importante a considerar en a&uellos proyectos &ue buscan resolver el abastecimiento de agua. or otra parte, los conductos están presentes en casi todo el proceso productivo. La tubería de HD! es muy importante en minería, ya &ue transporta concentrado de cobre, soluci+n de lixiviaci+n y relave, todas soluciones de alto valor y alto peligro de contaminaci+nM.
VII.
DESCRICIÓN DE TUBERÍAS EN MINA VII.1. DESCRICIÓN DEL RECORRIDO !l recorrido a la minera *anacoc)a se inici+ a )orario de las :=46 am del día 6: de /ctubre en el +mnibus de la empresa, rumbo a la mina el ingeniero responsable de la visita en las instalaciones dio las recomendaciones necesarias, el tema de seguridad industrial es muy importante dentro de esta empresa ya &ue es de carácter internacional es por ello &ue se reproduo un cd en el cual se muestra las condiciones en las &ue se debe ingresar, zapatos punta de acero, casco, lentes, c)aleco, entre otros, esto previo examen mdico para asegurar el buen estado físico si se trata de visitantes &ue vienen fuera del departamento de $aamarca. %&uipo! de protección per!ona' protección per!ona'"
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-demás, se trat+ sobre el comportamiento en las instalaciones, tales como=
2o utilizar el celular en cual&uier lugar, solo debe utilizarse en los lugares autorizados. 2o ingerir agua de un lugar &ue no est autorizado. !n caso de tormenta elctrica protegerse. 2o entrar a lugares no autorizados. 2o separase del guía entre otras recomendaciones.
VII.2. LLEGADA A LAS INSTALACIONES DE LA MINERA 0e lleg+ a la mina a unos 56 min aproximadamente desde la salida de +mnibus.
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Luego partimos rumbo a la planta de tratamiento -N3 La Ouinua, para observar las tuberías utilizadas para transportar los uidos existentes en el tratamiento de aguas acidas, previo a la visita ya en las instalaciones recibimos nuestros respectivos !s continuando con c)arlas sobre el proceso de tratamiento de aguas ácidas y el tipo de tubería &ue se utiliza para transportar los uidos existentes, así como los diferentes mtodos &ue se utilizan para realizar una minería rentable, viable y con responsabilidad social.
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Luego acompañados del ingeniero encargado de dirigir y supervisar la planta de tratamiento se observ+ las tuberías &ue se utiliza para transportar los diferentes uidos generados en el tratamiento de aguas acidas.
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-demás, se observ+ los reservorios y accesorios &ue se utilizan para el tratamiento de las aguas y tambin los colores de tuberías para estas.
TRATAMIENTO DE AGUAS ACIDAS
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Las aguas acidas provenientes de los relaves mineros llega a una posa de retenci+n.
Figura" (eservorio de almacenamiento de las aguas acidas con '= de > 4 $
asa a un segundo tan&ue se utilizan reactivos tales como la calC$a/, o llamado lec)ada de cal., &ue permite neutralizarlas y tratarlas adecuadamente. !sto tiene &ue ver con el pH, &ue es un indicador de la medida de acidez de los lí&uidos
asando a un tercer tan&ue donde se presenta el agua de un color marr+n y nuevamente a otro tan&ue con una alcalinidad de 76. ?. La legislaci+n ambiental vigente establece &ue el pH adecuado para cual&uier uso debe estar entre F y 5 unidadesG valores menores a este rango son considerados aguas ácidas. -l neutralizar el agua por efecto de los reactivos, el pH llega a uctuar dentro del rango indicado y, con la ayuda de sustancias oculantes y coagulantes, se separa los metales y demás partículas &ue afectan la calidad del agua
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La cual pasa a otro tan&ue la cual se reduce la alcalinidad a F.5
Figura" agua )ue es vertido a los canales.
!stas aguas se derivan a canales y al rio llamado #io >rande pasando luego a la planta !l milagro &ue distribuye
el agua a la zona de $aamarca. * teniendo una descarga de 7A66 m 4P) - 8A66 m 4P) de agua.
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VIII.
DISCUSIÓN RESULTADOS
Durante la visita se present+ varios inconvenientes y uno de ellos fue la presencia de descargas no se realiz+ la visita a la planta de tratamiento de osmosis inversa &ue está en modo de
prueba, 0e puede /bservar la minera si cumple con el correcto uso de las tuberías &ue están dadas de acuerdo a normas 2acionales e internacionales como podemos observar en la imagen tienen su leyenda de señalizaci+n y colores de acuerdo como lo mani
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I".
CONCLUSIONES 0e observ+ &ue utilizan los colores de acuerdo a la norma 23 445.678. 0e observ+ &ue utilizan tuberías para transportar las aguas acidas, tuberías para el agua tratada, tuberías para la lec)ada de cal, tuberías para transportar material de lixiviaci+n para obtener los minerales respectivos. Los materiales de las tuberías utilizadas son de %$, HD!, $arb+n 0teel de diferentes diámetros &ue transportan el mismo material, además lleva mediante una ec)a de direcci+n del uo.
".
RECOMENDACIONES ara )acer una visita a mina se recomienda utilizar correctamente los !&uipos de rotecci+n ersonal, y cumplir con las recomendaciones &ue la empresa da antes de emprender el recorrido. 0e debe )acer un c)e&ueo mdico a cada una de las personas &ue vayan a visitar la mina y así no tener problemas debido al cambio de altura particularmente.
"I.
BIBLIOGRAFÍA Y LINCOGRAFÍA
$ristina, I. Q. Cs.f.. *anacoc)a= la mina de oro más grande del mundo. monogra,ías.com. #ecuperado el 86 de /ctubre de 867F, de )ttp=PPEEE.monogra
-*/$. 'rovias Nacional. NiBipedia. C7A oct 867F. 3ubería. ?i@iedia.
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"II.
ANE"OS (ne)o $1" *i!ta panorámica de' área de operacione! de Yanacocha
(+%,- $2: .ódigo de co'ore! !eg/n 0+%0"
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(+%,- $3: 0apa de ie!go! 'anta ( a uinua"
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