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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