Metodología del diseño eléctrico preliminar de los sistemas de bombeo empleados en procesos mineros. Caso aplicativo: sistema de bombeo de la Poza de Menores Eventos II La Quinua de Minera Yanacocha

Abstract

Las empresas mineras necesitan un proceso estándar de las actividades, tareas, criterios y modos de trabajo que conformen y delimiten el desarrollo de la ingeniería de factibilidad de un sistema de bombeo; y que a su vez permita evaluar y atender cada uno de los requerimientos del proyecto, brindando un enfoque práctico de los lineamientos técnicos a los que debe adecuarse el consultor que llevará a cabo la Ingeniería de detalle. El trabajo de investigación ofrece una metodología para diseñar eléctricamente y dentro del alcance de la Ingeniería de Factibilidad, un sistema de bombeo empleado para transportar soluciones acuosas-metálicas como parte de los procesos de producción minera. Para desarrollar un procedimiento de diseño sistemático que se ajuste a las normas peruanas expuestas en el Código Eléctrico Nacional, a los estándares americanos (NEC, IEEE, ANSI) y a los criterios de diseño establecidos en los estándares de la corporación minera, se han analizado y comparado rigurosamente los factores y dictámenes que regularizan el dimensionamiento eléctrico, para determinar y seleccionar entre todos ellos, aquellos que proporcionen distinguidamente un diseño más conservador y seguro. El proceso de diseño preliminar propuesto acata los requisitos del cliente con relación al sistema de bombeo, se adapta a las condiciones climáticas de la ubicación y a las características principales de instalación, evalúa y determina la mejor adecuación del sistema eléctrico a partir de las facilidades electromecánicas disponibles, optimizando la distribución y disposición de los elementos asociados al conjunto eléctrico. La metodología planteada está compuesta por dos etapas. La etapa de anteproyecto que toma en cuenta las consideraciones preliminares que circunscriben el sistema de bombeo, y etapa de proyecto que desempeña la planificación y prediseño del sistema en sí, incluyendo la caracterización y selección de cada componente. Además, puntualiza los preceptos que justifican la distribución y disposición de todos los elementos que intervienen en el sistema de bombeo y ejecuta un análisis de arranque de motores y un estudio de cortocircuito para ratificar el diseño eléctrico propuesto de la mano del software Digsilent Powerfactory. Por último, la metodología comprende elaborar un grupo de entregables que representen y describan detalladamente el dimensionamiento efectuado para la totalidad del sistema eléctrico, y que sirvan como guía y sustento de la Ingeniería de detalle. Se incorpora un caso práctico de la metodología propuesta para un sistema de bombeo de Minera Yanacocha. En este se explica y se justifica la selección de las características eléctricas principales y la forma de distribución y disposición de los equipos, circuitos y dispositivos presentes en el sistema eléctrico, además se comprueba mediante los resultados de las simulaciones de flujo de carga, arranque de motores y de cortocircuito -para diferentes escenarios- ejecutadas en el software Digsilent Powerfactory, que se ha logrado un diseño adecuado, eficaz y seguro.