Oportunidades para reducir el consumo energético: bombas para Desagüe de Mina

Las bombas utilizadas para desagüe de minas subterráneas y a cielo abierto representan una oportunidad interesante para la reducción de consumo energético. Muchas veces se utilizan equipos diseñados para el manejo de fluidos abrasivos, pero que son poco eficientes. Las bombas diseñadas para agua son muy eficientes, pero sufren un rápido desgaste ante la presencia de sólidos. Gracias a este paradigma se establece la necesidad de buscar el balance entre eficiencia y durabilidad/confiabilidad en el tiempo.

Hábito vs. buena práctica

Muchas veces las bombas que se emplean de manera habitual, no necesariamente son las más eficientes. El servicio de desagüe de mina es un clásico ejemplo. Durante la construcción de una mina, se suelen utilizar múltiples bombas sumergibles aumentando el número a medida que avanza el proyecto. En este marco, se generan múltiples piletas de captación de agua donde se ubican dos o tres bombas sumergibles en cada una. Las bombas transfieren de una pileta hasta la siguiente estación de bombeo, alcanzando la superficie de mina. Este sistema de bombeo es muy flexible y conveniente ya que, si bien requieren de frecuente intervención, la cantidad de bombas disponibles permite la rotación entre equipos desgastados y reparados, del taller a superficie. Lo que generalmente no se mide con este esquema es el consumo eléctrico. Las bombas sumergibles nuevas, típicamente operan entre 30 y 50% de eficiencia hidráulica, valor que va declinando a medida que sufren desgaste por su operación normal o el equipo opere por fuera de su mejor punto de operación. beo y de energía eléctrica (operan en un rango de 70% de eficiencia). Si bien este tipo de bomba representa una mayor inversión inicial, son capaces de reemplazar entre diez y quince sumergibles. Dependiendo de la altura a desarrollar, se elige entre implementar una bomba centrífuga, no sumergible, o un sistema de bombeo que cum-

“Muchas veces las bombas que se emplean de manera habitual, no necesariamente son las más eficientes. El servicio de desagüe de mina es un clásico ejemplo”.

En este sentido, es importante considerar que existen bombas centrífugas diseñadas para el manejo de fluidos abrasivos operando a baja velocidad, altamente eficientes y de elevada presión de descarga. La aplicación de esta clase de equipos reduce la necesidad de múltiples estaciones de bom- pla la función de acondicionar el fluido antes de que ingrese a la bomba, minimizando los efectos de la abrasión y extendiendo la vida útil del equipo.

“Al igual que muchas innovaciones o cambios, la implementación de sistemas de bombeo requiere un análisis global de la mina”.

Una cuestión de diseño

Al igual que muchas innovaciones o cambios, la implementación de sistemas de bombeo requiere un análisis global de la mina. Durante el diseño del desarrollo de la mina subterránea se debe definir el empleo de pequeñas piletas de captación, para la instalación de bombas sumergibles y salas de bombeo. Estas, a través de bombas sumergibles pequeñas, serán empleadas para el suministro de los sistemas de bombeo móviles que no requieran de la generación de cuevas (cuddies) con piletas de decantación o grandes obras civiles, con su consecuente mantenimiento.

“Las estaciones de bombeo fijas, obviamente representan un gasto (OPEX) no recuperable. En el caso de las estaciones móviles, pueden ser utilizadas múltiples veces en distintas ubicaciones de la mina”.

Las estaciones de bombeo fijas, obviamente representan un gasto (OPEX) no recuperable. En el caso de las estaciones móviles, pueden ser utilizadas múltiples veces en distintas ubicaciones de la mina. El reemplazo de estas piletas no sólo genera un ahorro de costos impor- pos requieren menos tableros e infraestructura eléctrica, disminuyendo riesgos de trabajo y elementos sujetos a mantención.

Generando las condiciones para la implementación exitosa de bombas eficientes

Para armar una recomendación orientada en la reducción de consumo energético de bombas en una mina subterránea, es nece- sario realizar una evaluación de la situación actual y medición de consumo eléctrico real. Con esta información y los datos de caudal total de desagüe y las cotas de cada nivel se puede dimensionar un sistema de bombeo y calcular el potencial ahorro energético y retorno sobre inversión (ROI). Para el ROI también es conveniente evaluar cantidad de intervenciones para mantención del sistema actual, costo de intervención y costo de repuestos. Los sistemas de bombeo modernos se montan sobre skids para fácil transporte, facilitando su movimiento y prue- tante, si no que permite también el desarrollo de la mina con mayor rapidez y menor consumo de combustible y horas de scoop, para limpieza de las mismas. La utilización de bombas de alta presión que evitan la necesidad de múltiples piletas de captación, permite un diseño de cañería de desagüe que vaya directo a superficie por chimenea. Esto reduce la cantidad de metros de cañería, codos y curvas, disminuyendo la contrapresión y, como consecuencia, el consumo energético. Finalmente, al contar con menos equipos que tengan que ser intervenidos, se reducen las horas - hombre para mantención, tanto en taller como en trabajo bajo mina. Menos equi- ba en paralelo al sistema actual. La capacitación de usuarios en terreno es sumamente importante para asegurar una implementación exitosa, ya que los sistemas de bombeo son muy diferentes en tamaño y en operación, comparado con las bombas convencionales.

“Menos equipos requieren menos tableros e infraestructura eléctrica, disminuyendo riesgos de trabajo y elementos sujetos a mantención”.

“Para armar una recomendación orientada en la reducción de consumo energético de bombas en una mina subterránea, es necesario realizar una evaluación de la situación actual y medición de consumo eléctrico real”.