Download Cristhian Pollard Experiencia del Uso de Agua

Experiencia del Uso de
Agua de Mar en Nuestras
Operaciones
Cristhian Pollard
EXPO-AMBIENTAL 2015
09/10/2015
PRESENTACIÓN
VIDEO
AGENDA
1. Introducción: Escenario Hídrico Actual de Chile
2. Presentación Sistema de Impulsión de Agua de Mar Minera
Centinela
3. Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua
de Mar
4. Desafíos Ante Escenarios Futuros
5. Cierre
INTRODUCCIÓN
Escenario Hídrico Actual de Chile
REALIDAD HÍDRICA NACIONAL
Disponibilidad de Agua en Chile por Habitante 2009
10000000
2,993,585
1.959.036
1000000
136,207
m3/per/año*
100000
23,978
6,829
10000
1000
49,273
21,551
1,020
854
801
525
208
52
100
10
1
I/XV
II
III
IV
V
RM
VI
VII
VIII
IX X/XIV XI
XII
* Escala Logarítmica
Fuente: DGA
REALIDAD HÍDRICA NACIONAL
Extracción por Sector Económico m3/s
Gran
Minería.
12.7. 5%
Extracción de Agua Fresca regiones mineras
Sector
Sanitario.
58.2. 23%
6,000
5,331
5,000
l/s
4,000
3,000
2,000
1,407
1,341
1,000
Sector
Agricola.
183.3. 72%
0
986
1,359
1,598
711
4
XV
I
II
III
IV
V
VI
RM
Fuente: COCHILCO
CONSUMO AGUA DE MAR DE LA MINERÍA EN CHILE
Consumo esperado de agua total en la minería del
cobre m3/s
Consumo esperado de agua en la Región
de Antofagasta m3/s
30
25
20
15
14.8 14.7 14.6
17.5 18.5
16.1 16.7
20.4
21
22
23.6 24.6
10
5
0
- En nuestra región la tendencia es a la disminución del uso de agua fresca,
reemplazando principalmente por el uso de agua de mar.
- Se estima que al 2025 el consumo de agua de mar duplicaría el consumo de agua
fresca.
Fuente: COCHILCO
SISTEMA DE IMPULSIÓN DE AGUA DE MAR
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
NUESTRAS OPERACIONES
Minera Centinela nace en Julio del 2014 a
partir de la integración de las compañías El
Tesoro y Esperanza
+
SOMOS
MICHILLA
+
LOS PELAMBRES
+
CENTINELA
+
ANTUCOYA
NUESTRAS OPERACIONES
Línea de Procesos Sulfuros
Línea de Procesos Óxidos
UBICACIÓN DE NUESTRAS OPERACIONES
DIAGRAMA SISTEMA IMPULSIÓN DE AGUA DE MAR
75,1 Km
1.733 msnm
SIAM Actual
Suministro Agua Antucoya + EBA
Suministro Agua OXE
18,2 Km
2.220 msnm
42,9 Km
1.434 msnm
240 l/s
50 l/s
6,0 Km
833 msnm
EBA
2,8 Km
148 msnm
EB4
EB2
611 l/s Planta
Concentradora
50 l/s Planta Moly
EB3
EB1
EBC
Capacidad máxima del Sistema de Impulsión
16 1.250 l/s
DESCRIPCIÓN DE NUESTRAS OPERACIONES
Ducto
de
aducción
de agua
50”:
Sede
interna
en elde
mar
220 metros
medidos
desde
la
Sentina
de
Captación:
Operan
7 bombas
turbina
que
permiten
Acondicionamiento
mar:
Elde
agua
esvertical
filtrada
previo
acon
ser
Ducto
de
transporte
de
Agua:
de
38” de
diámetro
,
Piscina
de
Almacenamiento:
Ubicada
en
laacero
Planta
Concentradora
Estaciones
de
Bombeo:
Existen
4Tubería
estaciones
con
bombas
horizontales
línea de más baja marea, adosado al muelle de embarque. El punto de captación de agua
impulsar
el agua
desde
la4en
layprimera
de cuenta
cuatro estaciones
deelbombeo,
3 paralelo.
transportada,
mediante
filtros
dehasta
malla
filtros
autolimpiantes.
Además
agua
es
está
compuesto
4 tramos
que suman
145
Km
una
capacidad
dede
60.000
msentina
multietapa,
dispuestas
Cada
estación
con
2 estanques
para
se
ubica
a
4
metros
de
profundidad
y
a
unos
6
metros
sobre
el
fondo
marino.
ubicada
a 2,8hipoclorito
Km.de agua
tratada
con
deysodio
e inhibidor
corrosión.
almacenamiento
alimentación
delde
sistema
de bombeo.
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del Sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
VIDA UTIL DUCTO DE TRANSPORTE DE AGUA
Mejoras y
Optimización
Mantención y
Confiabilidad
Control y
Monitoreo de
la Corrosión
Eficiencia
Energética
Estrategia
Operacional
Modelo Sistema de Gestión
de Integridad SIAM
Asegurar Caso Base de 15 años
MANTENCIÓN Y CONFIABILIDAD
•
Ingeniería y Planificación de la Mantención.
•
Plan de Monitoreo de Condiciones
•
Plan de Mantenimiento Preventivo y
Predictivo
•
Uso de Indicadores y KPI de Gestión del
Mantenimiento
MANTENCIÓN Y CONFIABILIDAD
•
Monitoreo en Línea de Vibraciones
y Temperatura de Equipos de
Bombeo.
•
Monitoreo In-Situ de espesores de
tubería mediante Ultrasonido.
•
Indicadores
de
Gestión:
Disponibilidad y Utilización de
Equipos de Bombeo.
ALTA CONFIABILIDAD DEL SISTEMA DE
IMPULSIÓN DE AGUA DE MAR PERMITE
UNA OPERACIÓN SEGURA Y ESTABLE
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Línea de Tiempo Gestión de Integridad SIAM
-
- Asesorías en
Integridad de Ductos:
Corrosión , hidráulica y
Operacional.
- Cambio Proveedor de
Inhibidor
- 2º Estudio
Integridad SIAM
- Plan de Acciones
Aumento del
Monitoreo
-Plan de acción por
resultados
inspección interna.
2015
2016
2014
- Puesta en Marcha
- Adición Inhibidor en
batch.
- Sin Monitoreo
- Adición de
Hipoclorito de Sodio
2013
2012
2011
2010
- Asesoría en
Corrosión.
- Adición Inhibidor.
- Optimización
Protección Catódica
- Inspección Interna
Ducto con Smart Pig
- 1er Estudio de
Integridad del SIAM
- Mejoras en
Monitoreo.
- Implementación
Planes de Acción para
asegurar vida útil del
SIAM.
- Asesoría en Integridad
de ductos.
- Inspección Interna del
Ducto con Smart Pig.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Inspección Interna de Ducto con “Smart Pig”.
Fuente: GLEMANS Y ROSEN GROUP
Herramienta permitió evidenciar la realidad de la ubicación, extensión y profundidad
del desgaste de la tubería.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Resultados Estudios de Integridad año 2013-2014: Inspección con Smart Pig
Según Norma ANSI/ASME B31G: Manual for Determining The Remaining Strength of Corroded
Pipelines.
-
Primeros 20 Km, desde EBC hasta EB2, corrosión está ampliamente dispersa pero concentrada en las
posición 6 y 12 hrs de la tubería.
-
Los siguientes kilómetros posee una corrosión en rangos aceptables, apareciendo nuevamente en los
últimos 4 Km de la tubería con alta presencia en las mismas posiciones.
-
Se detectó que la corrosión mas severa está localizada en la posición 12 hrs en los puntos altos del trazado
de la tubería, desde Km 6,5 a 8,6.
Concentración de anomalías detectadas a lo largo del SIAM. Colores representan cada sección desde EBC a Piscina
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Resultados Estudios de Integridad: Efecto de la corrosión sobre el espesor de la tubería.
% Disminución de espesor de tubería primeros 52 Km producto de pitting detectado
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Resultados Estudios de Integridad: Efecto de la corrosión sobre esfuerzo mecánico.
Sección EBC a EB1 y EB1 a EB2
•
Presión máxima admisible (línea roja)
se ve afectada por la presencia de
pitting detectado.
•
EBC a EB1 debilitamiento de la línea en
casi todo su recorrido.
•
EB1 a EB2 debilitamiento mas severo
principalmente en puntos altos del
trazado.
•
Máxima presión transiente (línea
purpura) está por debajo de la máxima
presión admisible en todos los puntos,
por lo tanto se tiene un margen amplio
de seguridad.
•
La resistencia residual del SIAM en casi
toda su longitud es suficiente.
•
Se recomendó el cambio de 6 tramos
de tubería , sumando un total de 80
metros.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Posibles causas de la tendencia detectada:
-
Corrosión en la posición 12 hrs posiblemente causada por cavitación y por bolsas de aire en la
tubería, lo que incremente la concentración de oxigeno.
-
Corrosión en la posición 6 hrs, podrá ser causada por erosión por el flujo del desprendimiento
de la capa protectora (pasivadora)
-
Tratamiento Biocida inadecuado
Microorganismos (MIC)
-
Tratamiento de Inhibidor inadecuado. Producto incapaz de pasivar la superficie según lo
esperado.
-
Excesiva rugosidad o inadecuada calidad de la superficie del material de la tubería.
(Hipoclorito
de
sodio),
posible
Corrosión
por
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Proceso de identificación de Mecanismos de Corrosión y su Control
¿ Es
detectado
MIC ?
SI
- Estudios para confirmar
presencia de bacterias
tipo: SRB, IRB y SLYM
NO
- Mejoramiento
sistema
de
Cloración.
- Limpieza mecánica de ducto
cada 6 meses.
- Análisis de los depósitos
extraídos.
- Análisis microbiológico de agua.
- Se
realizan
pruebas
con
productos biocidas específicos
Fuente: Informe ILF
NO
¿ Aún hay
corrosión?
SI
Corrosión
Generalizada
- Dosificación de inhibidor adecuada
para asegurar Tasa de corrosión
< 8 mpy.
- Monitoreo corrosión en línea (LRP
Linear Polarization Resistance).
- Instalación cupones.
- Análisis de calidad de agua en las
estaciones
Sin
Modificaciones
SI
Corrosión
por pitting
- Evitar cavitación y bolsas de aire en
ducto, instalación de venteos.
- Monitoreo rutinario de espesores
mediante UT de lugares detectados .
- Análisis de calidad de agua en todas
las estaciones .
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Identificación de MIC en SIAM: Hallazgos
-
Durante cambio de bomba se detecta material
depositado en impulsores de bombas.
Se envió depósito (biofilm) a análisis químico y
microbiológico en laboratorio.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Identificación de MIC en SIAM: Hallazgos
-
Se detecta corrosión y pitting bajo
el depósito retirado.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Resultados de los análisis químicos de laboratorio
-
Alto contenido de sulfitos formadores de ácido fuertemente corrosivo causante de la pérdida de
la pasivación y daño por pitting.
-
Compuestos sulfurados, producto de la posible presencia de bacterias sulfatoreductoras (SRB).
-
Presencia de hierro y cromo, posible productos de corrosión del acero.
-
Presencia de Carbono, debido a actividad biológica.
Resultados de los análisis microbiológicos de laboratorio
-
Altas concentraciones en recuento bacteriano.
-
Test BART mostró presencia AGRESIVA de bacterias tipo:
•
•
•
•
Sulfate Reducing Bacteria, SRB
Iron Related Bacteria, IRB
Acid Producing Bacteria, APV
Slime forming, SLYM
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Mecanismos de Corrosión Bacteriana: Biofilm
Las
Ciclo
bacterias
dedevida
del
en trasladarse
biofilm.
biofilm
forman
(1)
unapitting,
redaducto
la
deformada
superficie
fibras
polisacáridas
debacterias
la maneras,
bacteria
que
“pionera”.
les permite
-- Colonia
bacterias
generadoras
de
por
anaeróbicas
y(2)del
El biofilm
puede
aAdherencia
lo largo
del
de diferentes
dependiendo
mantenerse
Crecimiento
ancladas
de colonias.
a la
(3)
superficie
Desprendimiento
del metal yen
entre
grupos
ellas.
o dispersión de “siembra”.
aeróbicas,
cubiertas
por
biofilm.
régimen de
flujo
- La diferencia de concentración de oxigeno produce una diferencia de potencial,
ocurriendo la corrosión.
- Algunas bacterias producen acidos e hidrógeno gaseosos en su metabolismo.
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Control del Biofilm
-
Limpieza mecánica de los depósitos de la
tubería.
-
Adición de Hipoclorito de Sodio.
-
Adición de biocidas específicos.
-
Monitoreo de depósitos mediante instalación de
cupones y análisis de laboratorio
CONTROL Y MONITOREO DE LA CORROSIÓN
Proyectos Corto y Mediano Plazo de Integridad SIAM
Proyecto
Detalle
Cambio Tubería desde
EBC a EB1
Desarrollo de Ingeniería.
Adquisición
Montaje
Sistema Desaireadores Desarrollo de Ingeniería
(venteos)
Adquisición
Montaje
Plazo
2015
2016
2016
2015
2016
2016
Rehabilitación de
Tramos con mayor
daño
Rehabilitación de Tramos Corto
Plazo
Rehabilitación Mediano Plazo
En ejecución
Compra e Instalación
de Amortiguadores
Transientes
Ing. de Detalle
Adquisición de Amortiguadores
Montaje de Amortiguadores
2015
2015
2016
ESTRATEGIA OPERACIONAL
Automatización de Operaciones
•
•
•
•
•
Continuidad Operacional, asegurando suministro de agua a planta concentradora.
Reducción de la frecuencia detenciones y puesta en servicio de equipos de bombeo.
Reducción eventos transientes en las estaciones de bombeo y tubería.
Dosificación de inhibidor de corrosión según flujo transportado.
Aplicación de Interlocks de seguridad y procesos.
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Iniciativas:
• Estrategia operacional.
• Mejoramiento de Factor de Potencia de bombas, instalando bancos capacitivos.
• Cambio de impulsores de bombas. Ecualizar flujo entre todas las estaciones de
bombeo.
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
CONTEXTO
Agua de Mar en Nuestras Operaciones
Gestión de la Integridad del sistema de Impulsión de Agua de Mar
Desafíos Ante Escenarios Futuros
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
VISONARIOS
INNOVADORES
ESCENARIOS FUTUROS
Proyecto Desarrollo Minera Centinela:
DUPLICARÁ LA PRODUCCIÓN DE
COBRE ANUAL
Amplía su vida útil hasta el año
2056
MINIMIZA LOS POTENCIALES
IMPACTOS EN EL ENTORNO
Operación con 100% agua de mar
Aplicación de Espesamiento de
relaves en pasta
ESCENARIOS FUTUROS
Asociaciones Estratégicas
Mundo Académico
Empresas Especialistas
COMPROMISO CON LA SUSTENTABILIDAD
SOMOS VISONARIOS
INNOVACIÓN COMO PRACTICA PERMANENTE
EXCELENCIA EN NUESTRO DESEMPEÑO
SOMOS