Introducción

En el drenaje de minas, a menudo se culpa a la bomba cuando no se alcanza el flujo requerido en el punto de descarga.

Pero la bomba no funciona sola.

El agua tiene que viajar a través de toda la tubería y una larga línea de drenaje crea resistencia en el camino. Cuanto más larga sea la tubería y mayor sea el caudal, más atención se debe prestar a lo que sucede dentro de la tubería.

La superficie interna es una parte del problema.

La tubería de minería de HDPE tiene una pared interior lisa de polietileno que proporciona condiciones favorables para el flujo de agua. Tampoco se oxida, lo que ayuda a evitar la corrosión interna y la acumulación de óxido que puede afectar las tuberías metálicas de drenaje.

Para el agua de minas subterráneas y el drenaje-de larga distancia, estos detalles pueden tener un efecto práctico en el rendimiento de las tuberías.

Una tubería larga puede consumir presión de la bomba

Una bomba de drenaje suministra presión para mover el agua a través del sistema. Parte de esa presión se utiliza para superar la diferencia de elevación, mientras que otra parte se pierde por la fricción dentro de la tubería y la resistencia de los accesorios, válvulas y cambios de dirección.

En un tramo de tubería corto, estas pérdidas pueden ser relativamente pequeñas.

Una larga línea de drenaje subterráneo es diferente. El agua puede viajar a través de un pozo, a lo largo de una carretera y luego a través de una sección enterrada o superficial antes de llegar al lugar de descarga. La fricción continúa a lo largo de todo el recorrido.

Ésta es una de las razones por las que la selección de la tubería se vuelve más importante a medida que aumenta la distancia de drenaje.

Una tubería que parece adecuada basándose únicamente en su clasificación de presión aún puede requerir más altura de bomba de la esperada si las condiciones hidráulicas no se consideran adecuadamente.

Lo que ve el agua dentro de la tubería

El agua está en contacto con la pared interna de la tubería durante todo su recorrido.

Una superficie más rugosa crea más resistencia al flujo. El efecto no proviene de una sección de tubería; se repite a lo largo de toda la tubería.

El HDPE tiene una superficie interna lisa porque el flujo está en contacto con el polietileno en lugar de una superficie metálica rugosa.

Eso no significa que el HDPE elimine la pérdida de presión. Significa que la tubería proporciona una superficie interna favorable para el transporte de agua.

Esto se vuelve más relevante cuando una mina necesita mover agua a larga distancia o mantener un alto caudal sin aumentar innecesariamente la demanda de bombeo.

La corrosión puede cambiar la superficie del flujo interno

Hay otra cuestión que es fácil pasar por alto durante la selección de tuberías.

El agua de mina no siempre es químicamente neutra. Dependiendo de la mina, puede contener componentes ácidos, sales disueltas, minerales y otras sustancias que pueden resultar agresivas con los materiales metálicos.

Una tubería de acero puede desarrollar corrosión gradualmente en su interior. El óxido y los depósitos pueden cambiar la superficie interna durante el servicio.

El HDPE tiene un mecanismo de falla diferente porque la pared de la tubería en sí es polietileno. No se oxida.

Para el drenaje de minas, esto es más que una ventaja-de resistencia a la corrosión. La superficie interna se ve menos afectada por el tipo de formación de óxido que puede ocurrir en las líneas de drenaje de acero convencionales.

Eso puede ayudar a mantener las características hidráulicas de la tubería más estables durante el servicio.

El diámetro sigue teniendo un efecto mayor que el acabado de la superficie por sí solo

Una pared interna lisa es útil, pero no puede hacer que una tubería de tamaño insuficiente funcione como una más grande.

Si una mina necesita mover un gran volumen de agua a través de una tubería larga, el diámetro de la tubería tiene una influencia importante en la velocidad del flujo y la pérdida por fricción.

Por ejemplo, aumentar el caudal a través de la misma tubería aumenta la velocidad del agua. La resistencia hidráulica resultante también cambia.

Es por eso que el DN debe considerarse junto con el flujo de drenaje requerido, la longitud de la tubería y la presión de bomba disponible.

La cuestión no es seleccionar la tubería más grande posible. El objetivo es seleccionar un diámetro que funcione con los requisitos de drenaje reales.

El drenaje-de larga distancia también significa más juntas y accesorios

Una tubería larga normalmente contiene más que una tubería recta.

Puede haber curvas en vías subterráneas, válvulas cerca de estaciones de bombeo, conexiones de ramales y cambios de elevación. Cada accesorio adicional introduce resistencia local.

El método de conexión también importa desde el punto de vista práctico de la instalación.

La tubería de minería de HDPE se puede conectar mediante fusión a tope o electrofusión. Una junta de fusión realizada correctamente crea una conexión continua de polietileno en lugar de depender de una conexión roscada convencional.

Para líneas de drenaje largas, las juntas confiables son importantes porque un problema hidráulico no es la única preocupación. Las fugas subterráneas pueden crear trabajos de mantenimiento adicionales y hacer que una instalación que ya de por sí es difícil sea más difícil de gestionar.

Dónde tienen sentido las tuberías de minería de HDPE

El HDPE es particularmente relevante cuando la tubería transporta agua de mina en lugar de lodo mineral altamente abrasivo.

Las aplicaciones típicas son drenaje subterráneo, desagüe de minas, tuberías de agua enterradas y líneas de drenaje superficial. En estas condiciones, pueden resultar útiles la resistencia a la corrosión, una pared interna lisa y un peso de tubería relativamente bajo.

La situación cambia cuando el medio contiene una alta concentración de partículas minerales duras.

Una tubería de HDPE estándar no pretende ser una solución universal para lodos abrasivos severos. Cuando el desgaste es el problema dominante, UHMWPE u otra estructura de tubería-resistente al desgaste puede ser una mejor opción.

Seleccionar el material según el medio es más importante que simplemente elegir una tubería porque se usa comúnmente en minería.

Parámetros de tuberías de minería de HDPE

Los parámetros anteriores se relacionan directamente con las condiciones analizadas en este artículo.

La gama DN permite adaptar la tubería a diferentes requisitos de flujo de drenaje. La clase de presión debe corresponderse con la presión de trabajo del sistema en lugar de seleccionarse únicamente por el diámetro.

Las longitudes estándar de 9 m y 12 m también pueden resultar útiles a la hora de planificar una tubería larga, ya que el número de secciones de tubería y uniones influye en el trabajo de instalación.

Para proyectos subterráneos, el método de conexión es otra consideración práctica. La fusión a tope y la electrofusión permiten unir secciones de HDPE en una línea de drenaje continua cuando el procedimiento de instalación se controla adecuadamente.

Por qué es importante la pared interna en el drenaje de minas

Es fácil pasar por alto el valor de una superficie interna lisa porque no es algo que el comprador pueda ver una vez instalada la tubería.

Pero el agua lo ve cada segundo que el sistema está funcionando.

En una tubería de drenaje larga, incluso una resistencia relativamente pequeña a lo largo de cada sección es parte de la pérdida hidráulica total. Cuando la tubería también tiene curvas, válvulas y cambios de elevación, la bomba tiene que superar todas estas resistencias juntas.

El HDPE no elimina esas pérdidas del sistema. Lo que proporciona es una superficie de flujo suave y no-corrosiva que se adapta bien al transporte de agua.

Para las minas donde las líneas de drenaje operan continuamente a lo largo de largas distancias, esa es una razón práctica para considerar el HDPE en lugar de considerar únicamente la presión nominal y el diámetro de la tubería.

Preguntas frecuentes

¿Una pared interior lisa de HDPE elimina la pérdida de presión?

No. La pérdida de presión todavía ocurre en cualquier tubería de drenaje. La longitud de la tubería, el caudal, el diámetro, los accesorios, las válvulas y las diferencias de elevación afectan la pérdida hidráulica final. Una pared interior lisa ayuda a reducir la resistencia a lo largo de la propia tubería.

¿Por qué la resistencia a la corrosión es relevante para el rendimiento hidráulico?

La corrosión puede cambiar el estado interno de una tubería metálica. El óxido y los depósitos pueden hacer que la superficie del flujo se vuelva más áspera con el tiempo. El HDPE no se oxida, por lo que evita este tipo particular de deterioro interno.

¿El HDPE es adecuado para el drenaje de minas subterráneas?

Sí. Las tuberías de minería de HDPE se pueden utilizar para tuberías subterráneas de agua, desagüe y drenaje de minas. Su bajo peso también puede facilitar el transporte y la manipulación en comparación con los tubos metálicos más pesados.

¿El HDPE es adecuado para lodos de mina?

El HDPE estándar es adecuado principalmente para aplicaciones de agua y drenaje. Para lodos altamente abrasivos que contienen partículas minerales duras, generalmente es más apropiado un material-resistente al desgaste como el UHMWPE.

¿Qué información se necesita al seleccionar tuberías de minería de HDPE?

Conclusión

Una larga tubería de drenaje de la mina forma parte del sistema de bombeo. La presión se puede perder debido a la fricción de las tuberías, así como a través de accesorios, válvulas, cambios de elevación y otros componentes.

La tubería de minería de HDPE proporciona una pared interior de polietileno suave y no desarrolla óxido interno de tipo acero-. Para aplicaciones de drenaje y agua de mina, estas características pueden ayudar a mantener condiciones de flujo favorables durante toda la vida útil de la tubería.

La clave no es simplemente elegir una tubería con una superficie lisa. El diámetro, la presión nominal, el método de conexión y las condiciones reales de drenaje de la mina deben trabajar juntos. Cuando esos requisitos coinciden, el HDPE es una opción práctica para el drenaje de minas subterráneas y de larga-distancia.

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