Revista Nueva Minería

Si bien la oferta de soluciones es cada vez más sofisticada y variada, la dupla válvulas inteligentes + controladores digitales hoy es muy valorada por la industria minera, especialmente para la gestión de proyectos hídricos.

Por Marina Parisi
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Pese a su reconocida experiencia, Barrick Gold no pudo anticipar el siniestro. El 15 de septiembre del 2015 su mina de oro Veladero, emplazada en la provincia de San Juan (Argentina), sufrió la rotura de una de sus válvulas de venteo en las cañerías centrales, derramando millones de litros de solución cianurada, que llegó a los ríos Los Potrerillos, Las Taguas y la Palca.

“Las válvulas son elementos de vital importancia y muy valoradas por los usuarios, dada la fuerte conciencia por el cuidado del medio ambiente. Por este motivo, se busca permanentemente alcanzar el nivel cero fugas”, asegura Ricardo Rocco, jefe de Ejecución Electrohidráulicos de Pucobre. “Por lo tanto, la calidad de sus materiales juega un rol crucial”.

Algunos interesantes avances en esta línea han sido el desarrollo de nuevas tecnologías, “basadas en acero inoxidable, alto cromo, plásticos o similares, pinturas y recubrimientos que pueden retardar y hasta evitar la corrosión”, describe Carlos Carmona, gerente general Senior y director en Empresas de Tecnologías Mineras.

Roco coincide con el experto, explicando que los principales esfuerzos de los fabricantes se han centrado en el desarrollo de materiales constructivos, como sellos y elementos de desgaste. “Además, han reducido el tamaño de las válvulas, aumentando la precisión para controlar fluidos. Incluso, han incorporado electrónica para mejorar el desempeño de las servo válvulas -aquellas con sistema de control propio para regular el flujo-, tanto en la recepción como en la emisión de señales”.

Lo anterior ya entra en el campo de la automatización con el desarrollo de válvulas inteligentes, las que hace tiempo ya son tendencia mundial en empresas petroleras, enfatiza Carmona. “Y esta transferencia tecnológica también se está viendo en forma relevante en la minería regional. Los proveedores ya están incorporando soluciones automatizadas, lo que requiere mayor presencia técnica y oferta de servicios”.

Nuevos proyectos greenfield

Todo este escenario habla de importantes cambios que Jalil Campos, jefe de Disciplina Mecánica Piping de Arcadis Chile, reproduce en la siguiente radiografía. “En Chile, actualmente se están desarrollando varios proyectos de actualización de instalaciones. La infraestructura obsoleta está dando paso a iniciativas greenfield, donde el manejo de fluidos es primordial; desde el uso del agua para procesos hasta el control de fluidos con alto contenido de sólidos, como pastas”.

“De hecho, en los últimos proyectos mineros vemos muchos cambios en los fluidos ácidos y abrasivos, algunos con alto contenido de cloruros”, detalla el ingeniero. “Ello obliga a que las válvulas sean cada vez más específicas y eficientes”.

En este sentido y a juicio de Campos, los proveedores consideran cada vez más los desafíos que enfrenta la industria minera, donde los menores costos y la eficiencia energética son una prioridad. “Hay una correcta adaptación de los proveedores a las exigencias que imponen pulpas y fluidos corrosivos como el agua de mar, considerando además el duro ambiente de operación en minería, con elevada presión y temperaturas”.

Con todo, el principal reto por parte de los fabricantes es lograr extender la vida útil de la válvula, advierte Roco, debido a su significativo impacto en la rentabilidad del negocio. “Además, esta mayor vida útil es fundamental para reducir la generación de residuos, un aspecto altamente valorado hoy, considerando que atravesamos por una transición energética que apunta a la mayor protección del medio ambiente”.

Sin embargo, los desafíos para seguir mejorando el control de fluidos, no son exclusivos de los fabricantes. Operadores y mantenedores también desempeñan un papel estratégico en esta gestión. “Los equipos siempre deben ofrecer el máximo rendimiento”, subraya el vocero de Pucobre, “por lo que es muy valorable que la tecnología se combine con la experiencia de mantenedores y operadores para lograr los resultados esperados en los planes de producción”.

En este punto, “la precisión en la calibración de la válvula es esencial, ya que influye directamente en la confiabilidad de los movimientos de los equipos, lo que a su vez contribuye a la seguridad de operadores y mantenedores”, describe Roco.

Gestión inteligente

Si bien las válvulas que hoy más utiliza minería son las de globo, bola, compuerta y mariposa, tanto el sector como el resto de la industria están demandando en forma especial válvulas automatizadas o inteligentes, asevera Carmona. “Lo anterior dado el crecimiento de proyectos en la industria energética y química, y en el caso minero de Chile, a raíz de las exigencias medioambientales e iniciativas para disponer de agua, a partir de plantas de desalinización”.

Pese a que tanto la automatización como el monitoreo electrónico a distancia proporcionan datos críticos, para la toma decisiones oportunas sobre productividad y cuidado del equipamiento, “masificar la automatización sigue siendo todo un reto”, advierte Roco. “Por ello, la Inteligencia Artificial (IA) se está utilizando para tecnologizar tareas de preparación y procesamiento autónomo, reconociendo objetos y tareas, sin necesidad de entrenamiento”.

¿Cómo opera la IA en las válvulas para control de flujo?, “recibiendo instrucciones y entregando datos que contribuyen a los algoritmos de toma de decisiones”, explica el vocero de Pucobre.

No obstante, la IA es una herramienta que además puede aplicarse para realizar estudios y mejoras a los sistemas ya existentes, sostiene Campos. “Es muy posible que la IA brinde soluciones que no hemos pensado. En lo personal, la utilizaría para trabajar en optimizaciones de válvulas, modelaciones con distintos materiales y cambios de configuraciones”.

Controladores digitales

Carmona va aún más lejos adelantando que la aplicación de IA en válvulas puede convertirse en una excelente solución para la gestión del agua en minería.

“A modo ejemplo, la IA se puede utilizar en sistemas de monitoreo hídrico en tiempo real, que requieren de un diseño de instrumentación y monitoreo que permita integrar e interoperabilizar diferentes sensores, instrumentos y procesos, tanto actuales como futuros. De esta forma, se puede obtener un reflejo real del comportamiento hídrico y de la calidad del agua en áreas específicas de la mina”.

“Lo anterior mejoraría la capacidad de validación, calibración y balance de modelos”, grafica el experto, “utilizando además aplicaciones de data visualización, Business Intelligence y analítica avanzada. Todo lo anterior permitirán tomar mejores decisiones operacionales y de planificación, minimizando los potenciales impactos económicos, ambientales, legales y de seguridad del negocio”.

Eso sí, para llegar a este punto, advierte Carmona, se requiere de eficientes controladores digitales que complementen la función de las válvulas automatizadas o inteligentes.

Sin duda alguna, “los controladores digitales deben ser incorporados y masificados por la industria, subraya Roco, “ya que éstos brindan mayor estabilidad a los sistemas, especialmente en el área hidráulica. Ésta es una oportunidad para que el mercado de las válvulas siga creciendo con fuerza”.

Oportunidades en la mira

Si bien ha habido un importante esfuerzo de los proveedores por innovar y ofrecer
productos que se ajustan a las necesidades de la industria minera, un punto muy importante para Campos es aplicar más tecnología y desarrollo a los sellos, “elementos con desgastes que sean fácilmente reemplazables, además de utilizar materiales más económicos en los cuerpos y recubrimientos, haciendo de la válvula completamente apta para el uso”.

“Como empresa de ingeniería, la digitalización es parte de nuestros desafíos y es la dirección en la que está apuntando nuestra forma de trabajo”, asegura el representante de Arcadis. “Un aporte interesante para nosotros sería una biblioteca con modelos 3D de las válvulas y actuadores, para así facilitar su uso en modelos BIM. No se requieren detalles de fabricación, pero si los parámetros principales, que estén disponibles para el uso”.

Desde el punto de vista de la estrategia, complementa Roco, es fundamental que la industria se involucre en terreno, “evaluando las dificultades que surgen, ofreciendo soluciones a costos razonables y disponibilidad adecuada. Ello permitirá tener un sólido mercado para atender”.

¿En resumen?, más confiabilidad para los usuarios, enfatiza Carmona, “lo que se traduce en mejores válvulas, capaces de soportar el desgaste provocado por la pulpa y la acumulación de residuos, que son la fuente de daño en sellos y que a la larga provocan derrames, muchas veces y lamentablemente, de alto impacto para el medio ambiente”.