Diseño de un sistema de monitoreo sobre el proceso de control de polvo en un Stockpile

Abstract

El presente trabajo de título trata sobre las definiciones que deben ser tomadas para la instalación de un sistema de monitoreo en un Stockpile de acumulación de concentrado de cobre. SEn particular, este trabajo se desarrolla en conjunto con la empresa SAME S.A., entregándose una metodología que sirva para enfrentar problemas de monitoreo en problemas de control de polvo. El objetivo concreto del control de polvo en un Stockpile es impedir que las partículas contenidas en su interior escapen hacia el medio ambiente, para lo cual se cuenta con un sistema de ventilación orientado a captar el polvo mediante equipos de extracción. Se presenta un problema cuando producto de los efectos fluidodinámicos del viento atmosférico se producen situaciones anómalas en las aperturas del sistema de ventilación, provocando que el flujo no ingrese al Stockpile sino que por el contrario, el flujo escape desde el Stockpile hacia el medio ambiente, arrastrando con él partículas contaminantes. Otro objetivo que debe satisfacer un Stockpile, por ser éste un lugar de trabajo es que las concentraciones de polvo suspendido al interior del recinto sean menores a 1,4 mg/m^3\ para partículas PM10, a partir del supuesto de que 70 \mu g/m^3 es el límite de exposición antes de volverse perjudicial para la salud de los ocupantes del recinto y que en el interior del Stockpile se utilizan máscaras con certificación N95 como elementos de protección personal (EPP), las cuales certifican por norma que un 95% de las partículas PM10 no entrarán al organismo de personas expuestas a polvo Para monitorear que se estén cumpliendo los dos objetivos descritos anteriormente se propone la instalación de sensores de polvo para controlar las concentraciones máximas de PM10 en el interior del recinto, y sensores de presión diferencial para evaluar el sentido del flujo de ventilación en algunas aperturas. La metodología presentada está fuertemente apoyada en simulaciones CFD realizadas en software comercial ANSYS® FLUENT. A partir de los resultados de las simulaciones se evaluó un sensor propuesto por SAME S.A. para el monitoreo de presión diferencial, obteniéndose que dicho sensor tendría un desempeño correcto frente a los rangos de presión estimados, sensibilidades requeridas, además de lugares estratégicos en donde instalar tomas de presión. Agregando un modelo de dispersión de partículas (DPM) a las simulaciones CFD se obtuvo un lugar de acumulación de polvo en donde se propuso instalar un sensor de polvo. Se propuso agregar al equipo de monitero de SAME S.A. un equipo comercial de medición de polvo que por sus características se desempeñaría correctamente para medir las concentraciones buscadas. Por último, se diseñaron los soportes y planos de instalación de los equipos en terreno.