La minería subterránea devuelve el desgaste al fabricante de codos de bombas de concreto

La primera mina de litio completamente subterránea de Australia tiene como objetivo la producción subterránea completa este mes. Este tipo de trabajo depende del relleno bombeado, y el relleno bombeado desgasta los codos. Esta es una explicación de tecnología y adquisiciones basada en el registro del proyecto.

Un hito subterráneo

El proyecto en Australia Occidental se describe en material gubernamental como la primera mina de litio completamente subterránea del país. Las operaciones de excavación a cielo abierto comenzaron en julio de 2024, la transición al subterráneo comenzó en abril de 2025, y la minería subterránea completa estaba prevista para septiembre de 2026.

La capacidad inicial declarada es de 2,8 millones de toneladas de mineral al año, produciendo aproximadamente 500.000 toneladas al año de concentrado de espodumeno, con acuerdos de compra y soporte estatal en vigor.

Una mina subterránea mueve mucha menos roca de desecho que una excavación a cielo abierto, pero todo lo que mueve viaja por pozos, declives y tuberías.

Por qué el trabajo subterráneo usa relleno bombeado

La extracción subterránea deja huecos. Estos huecos normalmente se rellenan con una pasta cementada hecha de colas, agua y aglutinante, y el relleno se bombea desde una planta en superficie hasta el área de trabajo.

El relleno de pasta es abrasivo y pesado, transportando partículas finas de roca a alta concentración de sólidos, por lo que la tubería sufre desgaste por deslizamiento continuo en lugar de impacto. El desgaste se concentra donde el flujo cambia de dirección, razón por la cual el codo establece el intervalo de mantenimiento. Los circuitos de shotcrete, drenaje y injerto siguen la misma regla: fallan en la curva antes de fallar en la sección recta.

Por qué el codo es el punto de diseño

Una tubería recta presenta una superficie lisa a una corriente en movimiento. Una curva fuerza a la corriente a cambiar de dirección, y la energía que redirige el flujo se transmite a la pared exterior de la curva.

De ello se derivan tres cosas.

El desgaste no es uniforme. El radio exterior de un codo se desgasta varias veces más rápido que el radio interior o la sección recta de ambos lados, por lo que una inspección de tubería debe medir en el lugar correcto para ser significativa.

La presión se concentra. La curva es donde la pérdida de presión por metro es mayor, y en una larga caída vertical, la combinación de presión y abrasión es lo que rompe una pared.

Los fallos son repentinos. Una tubería recta desgastada se adelgaza gradualmente y es fácil de detectar en un sondeo de grosor de pared. Un codo desgastado puede alcanzar un grosor crítico entre sondeos.

Qué es un codo resistente al desgaste

La resistencia al desgaste en un codo de bomba proviene del material detrás de la superficie de desgaste y de la geometría de la curva.

La superficie de trabajo es típicamente una capa endurecida, con dureza citada en la escala Rockwell C. Una capa tratada térmicamente en el rango de 55 a 62 HRC resiste la abrasión por deslizamiento que produce el relleno de pasta. Debajo de la capa dura, el grosor de la pared proporciona la contención de presión, y una construcción de doble pared separa las dos funciones, de modo que la carcasa exterior soporta la presión mientras que el revestimiento interior absorbe el desgaste.

El radio es tan importante como el material. Una curva de radio más largo distribuye el cambio de dirección sobre más distancia, lo que reduce la tasa de desgaste local y la pérdida de presión. Las curvas de radio corto son más fáciles de instalar en un túnel restringido pero se desgastan más rápido, y esta compensación debe formar parte de la conversación de diseño en lugar de un pedido de piezas.

El diseño de la conexión es el tercer elemento. Las abrazaderas deben sujetarse bajo presión y vibración, y deben liberarse rápidamente durante un apagado, porque una tubería que no se puede abrir económicamente no se mantendrá según el horario.

Especificación para una línea de relleno o shotcrete

Una especificación que funcione en el sitio indica la función en lugar de solo la pieza: caudal y presión de salida de la bomba, concentración de sólidos y tamaño máximo de partícula, longitudes de recorrido y número de curvas, además de las horas esperadas entre apagados, lo que decide si el codo debe ser de construcción estándar o resistente.

Luego establezca los términos de aceptación. Pida la dureza de la capa de desgaste como un valor medido, el grosor de la pared de la sección que retiene la presión, el radio interno y la calificación de presión de la junta ensamblada.

Se suelen olvidar dos puntos prácticos. Los compradores deben confirmar que los accesorios son compatibles con la bomba y el brazo de colocación ya en el sitio, y que el reductor y la abrazadera provienen de la misma fuente que el codo.

Donde una línea recorre largas distancias con varios cambios de dirección, la respuesta práctica suele ser un pedido mixto. Las curvas resistentes se colocan donde hay más desgaste, y las de peso estándar en las secciones rectas. Comparar un codo de bomba estándar versus resistente es la forma habitual de decidir dónde se sitúa el límite.

Planificación de mantenimiento y reemplazo

La otra mitad del problema es saber cuándo reemplazar.

La medición del grosor de la pared en el radio exterior de cada curva, registrada contra la posición y el volumen bombeado, construye una tasa de desgaste que se puede proyectar, por lo que el reemplazo se convierte en una actividad programada en lugar de una reacción a una ruptura. Los registros de inspección también muestran qué curvas trabajan más intensamente, y una línea con un codo que se desgasta dos veces más rápido que sus vecinos suele tener un problema de geometría en lugar de un problema de material. El material de referencia sobre patrones de desgaste de codos de bombas de concreto cubre las formas de fallo comunes y lo que indica cada una. La gestión de existencias también es importante, porque una mina que mantiene repuestos de curvas por clase de posición puede completar un reemplazo dentro de la ventana de apagado.

Ajustar el pedido a la función

La ruta práctica es especificar por posición en lugar de solo por diámetro de tubería. Determinar qué curvas soportan la mayor presión y el material más grueso, colocar la construcción más resistente allí y estandarizar el resto para que las piezas de repuesto sean intercambiables.

Hongchang Machinery fabrica codos de bombas de concreto y conjuntos de tuberías con una capa de desgaste de 55 a 62 HRC mediante tratamiento térmico y temple, tiene la certificación ISO 9001, y suministra construcciones de codos de bombas de concreto de acero fundido altamente resistente al desgaste junto con una gama de codos de tuberías de bomba que incluye formas de radio radial y largo para túnelez, minería y bombeo de larga distancia.