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Cómo reducir la abrasión en tuberías de procesamiento de minerales

By: Jorge Solorio on noviembre 18th, 2021

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Cómo reducir la abrasión en tuberías de procesamiento de minerales

PROCESAMIENTO DE MINERALES

Cuando se procesan minerales es común que existan sólidos en la corriente de fluido de la tubería. Sin embargo, cuando las rocas, la arena, los minerales u otros compuestos inorgánicos en una lechada frotan contra el interior de una pipa, la pérdida de material puede ocurrir.

El riesgo es mayor en los codos de tubería donde se producen cambios de impulso. A medida que el espesor de la pared se desgasta, la presión de la tubería y la integridad mecánica general disminuyen, lo que puede conducir a fugas o fallas. La rapidez con que se desgasta el material depende de dos cosas: el fluido que pasa a través de él y su resistencia a la abrasión.

La resistencia a la abrasión es la capacidad de un material para resistir la pérdida de material cuando se frota otro material contra él. Debido a la composición molecular de cada material, algunos soportan el desgaste mejor que otros.

Si quieres reducir la abrasión y preservar la calidad de tu sistema, te damos consejos para optimizar tanto las condiciones como los materiales de la tubería.

Condiciones ideales para minimizar la abrasión

Todos los sistemas de tuberías presentan cierto grado de desgaste con el tiempo. Sin embargo, el tamaño de partícula, la forma, dureza, concentración, densidad y velocidad en combinaciones específicas pueden acelerar esta erosión.

Para minimizar la abrasión, estas son las condiciones óptimas para el sistema:

  • Velocidades más bajas. Dirigir una velocidad de fluido inferior a 5 pies (152.4 cms) por segundo.
  • Partículas grandes y redondas. Con su impacto concentrado, las partículas más pequeñas y nítidas son más propensas a arrugar la tubería. Compáralo con guijarros o papel de lija contra un pedazo de madera: el papel de lija causará más daño.
  • Partículas distribuidas de manera uniforme. Idealmente, las partículas fluidas tienen casi el mismo tamaño, en comparación una combinación de partículas grandes y pequeñas.
  • Cambios mínimos en la dirección. El aumento de los radios de plegado en la tubería puede dar lugar a cambios más graduales en la dirección y el momentum. Esto reduce la concentración de la fuerza en una parte del codo de la tubería. El codo de gran radio y las curvas en T coronadas son ideales para facilitar los cambios de dirección.

Si no puedes asegurar las condiciones anteriores para reducir la erosión, entonces la decisión más importante radicará en elegir el material de tubería.

¿Cómo se mide la resistencia a la abrasión de las tuberías?

A cada material de tubería se le asigna un valor de resistencia a la abrasión. Este valor es comúnmente definido por el Taber Test (Abrasion Resistance), también conocido como prueba de abrasión Taber, que no solo se utiliza para probar plásticos sino también revestimientos, laminados, cuero, papel, textiles, pisos y más.

Durante esta prueba, se expone una muestra de material a una rueda abrasiva durante mil ciclos. La rueda gira a una velocidad establecida, aplicando una cantidad controlada de presión y arena. La muestra se pesa antes y después de los ciclos. La pérdida de peso resultante le otorga el valor de resistencia a la abrasión. Menos pérdida de peso se correlaciona con una mejor resistencia a la abrasión.

A continuación, te mostramos algunos materiales de tuberías comunes y sus resultados asociados con la prueba de abrasión Taber.

Probador de abrasión Taber

(Anillo de abrasión CS-10, carga de 1kg.)

Material

Valor

Nylon 6-10

5mg/1,000 ciclos

UHMW PE

5

PVDF

10-5

PVC (rígido)

15-20

PP

15-20

CPVC

20

CTFE

13

PS

40-50

Acero (304 ss)

50

ABS

60-80

PTFE

500-1,000

 

Los siguientes estándares industriales rigen las pruebas de abrasión de plásticos:

  • ISO 9352 Plásticos: Método para determinar la resistencia del plástico con una rueda abrasiva.
  • DIN 53754: Determinación de la abrasión de plástico con el método de disco abrasivo.

Elige el material ideal para tus procesos

Las puntuaciones de resistencia a la abrasión de la prueba Taber brindan un buen punto de partida para que compares materiales de tubería si te dedicas al procesamiento de minerales. Si tiene preguntas o te interesa conocer las características particulares del CPVC, en Corzan® tenemos especialistas en productos e ingeniería que están disponibles para darte una consulta gratuita.

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