Diseñar un mineroducto desde la planta de conminución hasta la planta de flotación

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Tarea 3 Tecnologías Mineras

Mauricio de la Torre Izquierdo

Nro. Alumno: 11635363

Fecha Entrega: Lunes 2 Noviembre - 2015

Mail: mmdelatorre@uc.cl

Teléfono: +569-56488149

1.-Introducción

Se pide diseñar un mineroducto desde la planta de conminución hasta la planta de flotación tomando en cuenta parámetros como el consumo de agua que depende del %Cp con el que se trabaje y de acero, el cual va variando dependiendo del ancho que se necesita para cada tramo los que se dividen en dos partes, uno en los primeros 2/3 del tramo el cual llevará un revestimiento de acero más delgado y luego la parte del tercio restante que llevará un revestimiento más grueso de acero debido a las diferencias de presiones por cota. Para estos cálculos se utilizó la información de las estaciones de disipación de energía localizadas en las instalaciones ya existentes, las cuales se pueden ver en la siguiente tabla:

Tabla 1 Tramos del mineraducto.

Se puede ver que se forman 5 tramos de mineroducto que pasan por 4 estaciones de disipación hasta llegar a la planta concentradora. En total son 61 km de mineraducto.

2.-Calculo de parámetros y Diseño

En primer lugar se calcularon los flujos, también se disponen en una tabla lo parámetros que se utilizaron para diseñar el mineroducto:

Tabla 2 Inputs y cálculo de flujos.

Con los flujos se procede a calcular el consumo de agua anual que se tendría con %Cp de 58%:

Tabla 3 Flujo de Agua anual y su costo

Una vez obtenidos los flujos anuales de Agua con su costo se procede a calcular el costo asociado a tener ese consumo de agua en 15 años que es la duración de los ductos, con una tasa del 8%.

Tabla 4 Costo del Agua en 15 años

Una vez finalizado el cálculo del consumo de agua se procede a calcular los diversos parámetros como el Re para verificar que el flujo se turbulento y no decante, las pérdidas por fricción durante los trayectos, resistencia del acero (todo adjunto en Excel de cálculo) hasta llegar a las siguientes tablas:

Tabla 5 Parámetros obtenidos de clases

Tabla 6 Parámetros para obtener tipo de flujo

Tabla 7 Parámetros para obtener pérdidas totales

Con estos cálculos se puede empezar a calcular cuánto es el acero necesario para construir los diferentes tramos del mineroducto, se divide cada tramo en dos partes, la primera parte consiste en los primeros 2/3 del tramo y llevará un espesor de cañería de acero más delgado, y un tercio final el cual tendrá mayor cantidad de acero.

Se definirá como el espesor a usar el máximo necesario en el tramo y ese máximo a necesitar en el primer tramo es el punto exacto de 2/3 y el espesor máximo para el tercio final es justo antes de la entrada a la estación de disipación.

Los cálculos se pueden observar en la siguiente tabla:[pic 3][pic 4]

En la tabla 8 se puede ver la cantidad de acero necesario para construir cada primera parte de los tramos del mineroducto, con el costo asociado al acero de cada cañería.

A si mismo se repite el procedimiento para el tramo de 1/3 final, para el cual se considera el tramo completo pero luego se divide la cantidad de acero necesario por 3 para obtener solo el tramo requerido.[pic 5][pic 6]

Se puede ver que es necesario una mayor cantidad de acero para el tramo final, esto se debe principalmente a que las diferencias de cotas son mayores, por lo que la presión interna aumenta de forma considerable lo que provoca que sea necesario ocupar un ancho de cañería mayor.

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