TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

1. INTRODUCCIÓN

El transporte hidráulico de sólidos, a través de cañerías, constituye una operación ampliamente utilizada desde hace varios años en numerosas industrias y especialmente en el campo de la minería. El agua es el fluido más común para transportar sólidos, y si la instalación opera en forma continua, el proceso es capaz de transportar grandes cantidades de sólidos El movimiento de materiales finos dentro de una faena minera, como ser, el transporte de mineral desde la planta de molienda a la planta de flotación, los flujos en el interior de la planta de flotación, el transporte de concentrados desde la concentradora a la fundición o el transporte de relaves desde la concentradora al tranque de relaves, constituye un factor determinante dentro del esquema de operación de una industria minera.. Este problema se ve agravado en Chile , por la localización cordillerana de nuestros principales yacimientos, obligando a construir los sistemas para efectuar el transporte antes señalado sobre una topografía desventajosa y capacitarlos para soportar factores climáticos adversos. Por otra parte, en nuestro país la ubicación de los yacimientos crean condiciones de pendientes y balances hidrológicos favorables que hacen pensar de inmediato en el transporte mediante un sistema hidráulico, consistente en el movimiento gravitacional y/o forzado de suspensiones sólido – líquido ya sea en tuberías o canales. La explicación del creciente interés por esta alternativa para transportar materiales de tamaño reducido, es principalmente de índole económico, y son dos factores los más destacados: • Bajo costo y economía de escala, y • Puesta en marcha de la explotación de yacimientos mineros, cuya localización hace que tal actividad no sea económica por medio del transporte tradicional Algunos antecedentes indican que los costos de transportes son más bajos, dentro de ciertos límites de producción, y le siguen el transporte por ferrocarril, por camión y por correas transportadoras. Si se toma como patrón de medida el costo de transporte interoceánico (c.t.i.) de materiales finos, en barcos de alto tonelaje, se tienen los siguientes índices, que demuestran lo favorable que es el transporte hidráulico de sólidos por tubería. • Por tubería o canales 3 a 20 veces c.t.i. • Por barco fluvial 4 a 8 veces c.t.i. • Por tren 8 a 30 veces c.t.i.

• Por camión 80 a 100 veces c.t.i. Estos datos son válidos para distancias cercanas a mayores a 161 Kilómetros. Las ventajas mas significativas que presenta el transporte hidráulico de sólidos son: • Simplicidad de la instalación • Facilidad para vencer obstáculos naturales o artificiales. No hay impedimentos, el transporte puede ser en dirección horizontal, vertical o inclinada • No requiere de gran despliegue de maniobras de instalación ni de operación. El factor operacional es ventajoso, por cuanto es bajo el número de operarios requeridos para hacer funcionar el sistema. • Proporciona un flujo continuo de sólidos y fácil implementación de control automático • Bajo consumo de energía • Posibilidad de transportar varios productos • No se produce daño ni se altera el medio ambiente. • Permitir la elección de la vía más corta entre dos puntos al atacar cualquier tipo de pendientes, para las tuberías en presión, y evitar la construcción de las complejas obras civiles necesarias para implementar un camino o una vía férrea. • Eliminar la influencia de factores climáticos como temporales, rodados de nieve, neblina, etc. • Poder alcanzar ritmos de transportes imposibles de realizar con otro tipo de sistema.

2 ANTECEDENTES DE APLICACIÓN INDUSTRIAL La primera patente relacionada con el transporte hidráulico de sólidos, de tipo industrial, data del año 1891, y se relaciona con el transporte de carbón mediante bombeo de una suspensión preparada con agua como fluido transportador. El rango de aplicación del transporte hidráulico de sólidos en la industria minera es muy amplia, tanto para el cobre como para toda la minería metálica La importancia de las instalaciones de transporte hidráulico de sólidos dependerá de la magnitud y ubicación de las faenas. La tabla 1 muestra los sistemas más interesantes que existen en la actualidad.

Tabla 1: Instalaciones industriales de transporte hidráulico de sólidos. Diámetro Longitud Material transportado (año puesta Capacidad tubería recorrida (millones ton/año) marcha) (pulg) (Km) CARBÓN: - Ohio, EE. UU. (1957) 174 10 1.3 - Arizona, EE.UU. (1970) 440 18 4.8 - Arkansas EE.UU. (1979) 1668 38 25.0 - Utah, EE.UU. (1981) 290 24 10.0 - Francia 10 15 1.5 - Polonia 203 10 - Rusia 61 12 1.6 - Canadá 805 24 12.0 CONCENTRADOS DE FIERRO: - Tansmania, Australia ( 1967) 86 9 2.3 - Nueva Zelandia (1971) 10 8 y 12 2.0 - México (1974) 48 8 1.8 - México (1976) 32 8 2.1 - México (1976) 27 10 1.5 - Brasil (1977) 400 20 13 - África 266 16 4.0 - India 58 20 y 22 10 CONCENTRADOS DE COBRE - Bouganville , Indonesia (1972) 27 6 1.0 - EE.UU. ( 1974) 17 4 0.4 - Japón 64 8 1.0 - Alumbrera, Argentina (1997) 240-300 7 1.1 - Isacruz , Perú (1996) 25 3,5 0.4 CALIZAS FOSFATOS Y OTROS - Inglaterra (1964) 92 10 1.7 - Colombia (1971) 27 7 1.5 - Brasil 114 10 2.2 - Trinidad 10 8 0.6 - África del Sur 35 6y9 1.1 - EE.UU. 116 6 0.4

En la Tabla 2 . Instalaciones de transporte hidráulico de sólidos por tubería más importantes en Chile: diámetro nivel caudal Largo Sólidos (msnm) tubería Minera material (m3/hr) (Km) (%) (pulg) partida descarga pulpa de Collahuasi 4400 0 200 7 111 60 concentrado Escondida pulpa de 3084 0 170 9 296 65 Línea 1 concentrado Escondida pulpa de 3159 0 179 6y7 125 65 Línea 2 concentrado pulpa de Pelambres 1600 0 120 7 141 60 concentrado Andina 4 inicio Max pulpa de 3000 1100 21,5 48 Línea 1 2,5 final 27 concentrado Andina 4 inicio y pulpa de 3000 1100 21,5 38,2 48 Línea 2 3 final concentrado Andina pulpa de 3000 1100 21,5 6 124 48 Línea 3 concentrado pulpa de 50 a Disputada 3500 1000 56 20 y 24 2300 mineral 60

3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO Para que el transporte de mezclas sólido-líquido a través de cañerías sea técnicamente factible, se deben cumplir las siguientes condiciones: • El sólido debe poder mezclarse y separarse fácilmente. • No deben existir riesgos, como por ejemplo taponamiento de la cañería debido a interacciones entre las partículas, trayendo como consecuencia aglomeración de ellas. • El sólido a transportar no debe reaccionar ni con el fluido transportante ni con la tubería. • El desgaste y ruptura que sufren las partículas durante el transporte no deben tener efectos adversos para el proceso posterior de ellas. • La cantidad de fluido transportante debe ser adecuada. Dependiendo de la topografía, y específicamente al desnivel entre el punto de alimentación y el de descarga de la tubería, se pueden utilizar dos tipos de fuerza impulsora para mover la mezcla, con lo cual el transporte hidráulico de sólidos por cañerías sr clasifica en transporte gravitacional y transporte por bombeo. Estos dos tipos se muestran en la figura 1 y 2

Figura1.Transporte gravitacional de suspensiones.

Figura 2.Transporte por bombeo de suspensiones

4. VARIABLES DEL SISTEMA El flujo de mezclas sólido-líquido por cañerías depende de una gran cantidad de variables y parámetros, no estando aún evaluada con exactitud la influencia de algunas de ellas estas variables se pueden sintetizar de la siguiente manera: • Dependiente del sólido a transportar - granulometría - densidad - forma - dureza •

Dependiente del fluido transportante - densidad - viscosidad

•

Dependiente de la instalación - diámetro interno de la cañería - longitud - desnivel - rugosidad interna - ángulos de inclinación de la tubería - singularidades (estrechamiento, codos, etc.)

•

Dependientes de la mezcla - concentración de sólidos en volumen y en peso - densidad de la mezcla

•

Dependientes del sistema - tonelaje de sólidos a transportar - velocidad de flujo - perdida de carga

5. REGÍMENES DE FLUJO La turbulencia es uno de los factores más importantes que permiten la suspensión de los sólidos. Sin embargo, en algunos casos particulares puede presentarse el régimen de flujo laminar si la concentración de partículas sólidas es muy grande (sobre un 70% - 80% en peso) y por lo tanto la viscosidad de la pulpa es alta. Por otra parte, es necesario clasificar los flujos de mezclas bifásicas de acuerdo a la forma que son arrastradas las partículas sólidas, presentándose cuatro formas de transporte claramente diferenciables:

a) Flujo de sólidos en suspensión homogénea. Como su nombre lo indica, las partículas sólidas de la mezcla son transportadas en suspensión, sin presentar gradientes, ni de concentración ni de granulometría, en un plano perpendicular al flujo y vertical. Además las partículas sólidas no presentan ningún deslizamiento con respecto al fluido, es decir, tanto el sólido como el líquido tienen la misma velocidad de flujo con lo cual el comportamiento hidráulico de la mezcla es muy similar a la de un fluido puro, como ser, perfil turbulento de velocidades de flujo con simetría de revolución en el caso de tubería y curvas de velocidad clásica en el caso de canales. (Ver Figura. .3)

Tubería o canal

y

y

D

h

Vm

Vml

Vm

Vml

Figura 3. Flujo de sólidos en suspensión Homogénea

Donde: y D Y Cp1 Cp d501 d 50 Vm1 Vm

= Altura relativa sobre el fondo de la tubería o canal. =Diámetro interno de la tubería. = Altura de escurrimiento del canal. = Concentración local en peso de sólidos en la mezcla. = Concentración media en peso de sólidos en la mezcla. = Tamaño medio local de partículas sólidas. = Tamaño medio de los sólidos en la mezcla. = Velocidad puntual de la mezcla. = Velocidad media de la mezcla.

Para que este régimen de flujo exista es necesario que las partículas sólidas sean muy pequeñas de densidad relativa baja la velocidad de flujo sea alta.

b) Flujo de sólidos en suspensión heterogénea. En este caso los sólidos aun se mantienen en suspensión pero las partículas mas pesadas tienden a caer formando un gradiente vertical de concentraciones y granulometrías pero sin chocar en forma notoria contra el fondo de la tubería. Sin embargo a los sólidos aun puede asignárseles la velocidad del fluido pero con un pequeño grado de deslizamiento en las cercanías de las paredes. (Ver figura 4) Este régimen de flujo es bastante usual en el transporte hidráulico de relaves con alto grado de molienda.

y

y

D

h

Vm

Vml

TUBERIA

Vm

Vm

CANAL

Figura .4.: Flujo de sólidos en suspensión heterogénea

c)

Flujo de sólidos con arrastre de fondo

Cuando la capacidad del fluido es relativamente baja comparada con el peso relativo de las partículas sólidas gruesas estas caen y son arrastradas por el fondo de la tubería o canal ya sea asaltos deslizándose o rodando, mientras que las partículas más finas del espectro granulométrico aún mantienen su suspensión. En este caso el gradiente de concentraciones y tamaños de partículas se hace mas pronunciado y se puede observar una nube de partículas desplazándose a una velocidad menor que la del fluido por el fondo de la tubería y otra nube de partículas mas finas suspendidas y a igual velocidad que el fluido por encima de ella.

Este régimen de flujo se presenta en una gran cantidad de las instalaciones de transporte de relaves, diseñados con velocidades bajas para lograr una mínima abrasión, y tiene como inconvenientes que el arrastre de fondo de las partículas gruesas provoca un desgaste muy pronunciado en la parte de la tubería.

y

y

D/h

D

Cp

y

y

D

h

Vp

Vp Vf Vm

Vml

d 501

d 50

Cp1

Vf Vml

Figura .5.: Flujo de sólidos con arrastre de fondo

d)

Flujo de sólidos con depósitos de fondo.

Si el flujo es débil, las partículas más pesadas de la fase sólida se depositan sobre el fondo de la tubería o canal, ya sea en forma intermitente o definitiva, presentándose un lecho fijo de sólidos o un tren de dunas a baja velocidad ambas situaciones a la vez por la parte inferior del ducto y una nube de partículas arrastradas y/o suspendidas por encima de estas. (Ver figura .6). El flujo con depósito estable de fondo se presenta generalmente en condiciones de concentración y tamaño de sólidos relativamente bajas, en cambio, las dunas móviles son usuales en espectros granulométricos anchos y concentraciones importantes.

El movimiento de las dunas en tuberías ocurre en el mismo sentido que el flujo de la mezcla (cabe hacer notar que en el flujo de mezclas por canaletas el sentido puede ser inverso) y su velocidad es muy baja comparada con la velocidad media de flujo. El mecanismo de movimiento de dichas dunas es el siguiente: las partículas ubicadas en la cara aguas arriba de la duna están sometidas a una velocidad del flujo mayor que la velocidad media (por reducción del área de flujo) lo que las impulsa a subir la cresta de las dunas, donde su energía cinética se disipa en los remolinos de flujo aguas abajo de la duna, y ellas vuelven a quedar depositadas hasta que la duna pasa completamente encima de ellas. Como este proceso de depositación de sólidos provoca una disminución de la sección de flujo, con el consiguiente aumento de la velocidad media para mantener la relación de continuidad, la capacidad portante del fluido se ve reforzado lo que permite mantener la fase sólida en movimiento. Sin embargo, como este proceso de reducción de área en conjunto con la formación de remolinos provocados por dunas incide en un muy fuerte aumento de la disipación de energía del sistema y si éste no dispone de la suficiente energía necesaria ya sea por bombeo o diferencia de nivel, el proceso de depositación de sólidos se acentuará causándose en un corto período de tiempo una obstrucción total de la tubería. Aunque la formación de un lecho fijo estable en el fondo de una tubería, con el espesor más pequeño posible, es deseable bajo el punto de vista de proteger de la erosión el fondo de la tubería, el riesgo de obstrucción de la misma, junto con la imposibilidad de refluidizar el deposito por medios hidráulicos, hace muy poco aconsejable trabajar en este régimen de flujo.

Figura .6.: Flujo de sólidos con deposito de fondo. En el caso de flujo en canaletas abiertas el problema de deposito de fondo es mayor puesto que estos embanques locales provocan la formación de ondas superficiales que puedan hacer desbordar el canal. Los desbordes, además del daño que provocan, aumentan el riesgo de embanques mayores puesto que van disminuyendo el caudal de pulpa hacia aguas abajo, eliminándole fundamentalmente los finos. Adicionalmente, la formación de dunas en las canaletas forman a menudo un resalto hidráulico, o sea, cambio de régimen de torrente a río, que aumenta bruscamente la velocidad en el sector del resalto y aumentando el riesgo de generalizar el embanque. Comparando este régimen entre tubería y canal se puede decir que es más riesgoso el caso de un canal abierto que con una tubería en presión. Si el diseño se realiza mediante tuberías operando un régimen de acueductos el riesgo puede ser algo menor porque se eliminan los

desbordes pero no se evita el peligro de un embanque generalizado de la tubería

6. ESTUDIOS EMPÍRICOS DEL TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

En forma paralela al desarrollo teórico, se experimentales que permitieron conocer las funcionamiento del transporte hidráulico de sólidos.

realizaron estudios características de

Debido a la carencia de una teoría bien desarrollada para el transporte hidráulico de sólidos, los primeros análisis experimentales, fundamentalmente para flujo en tuberías a presión, se caracterizaron por su aleatoriedad en la fijación de las variables de estudio. Es así, como algunos investigadores le dieron importancia a la concentración de la mezcla, al efecto del diámetro de la tubería, influencia de la densidad del sólido, etc.. sin embargo, la mayoría de ellos permitieron explapolaciones de sus resultados, en la obtención de modelos matemáticos que permitieron la predicción del comportamiento global de un sistema de transporte hidráulico de sólidos. Como resultado de esto, se puede encontrar en la bibliografía una enorme cantidad de modelos empíricos para transporte hidráulico de sólidos, así mismo, también se puede encontrar defensores de algunos modelos, correctores e incluso opositores. No obstante, los resultados experimentales son una excelente herramienta de diseño a nivel industrial. Los estudios aludidos se centraron en el análisis de los tres parámetros más importantes del transporte hidráulico de sólidos desde el punto de vista industrial: -

velocidades límites de depósito pérdidas de carga en mezclas sólido-líquido o coeficiente de manning tasas de desgaste.

a) Velocidad límite de depósito (VL) Como su nombre lo indica, la velocidad límite es la mínima velocidad de flujo para que no exista riesgo de depósito y obstrucción de la tubería. La definición más usada y de fácil determinación experimental es aquella que identifica como la velocidad a la cual los sólidos gruesos permanecen detenidos por periodos importantes en el fondo de la tubería ( formación de dunas móviles y/o lecho fijo de fondo). La velocidad límite en transporte hidráulico fundamentalmente de las siguientes variables. -

de

sólidos

depende

granulometría de las partículas sólidas densidad relativa de las partículas sólidas diámetro de la tubería o altura de escurrimiento en una canaleta concentración de sólidos en la mezcla inclinación de la tubería o pendiente de la canaleta

En menor grado, VL también depende de: - factor de forma de las partículas sólidas - temperatura de la mezcla -

Influencia de a granulometría

Un aumento parejo del tamaño de los sólidos provoca un aumento de la velocidad de sedimentación y en la velocidad límite este aumento es menor. Los resultados experimentales indican que " v L " α (d50 )

0.4 → 0.8

o también

" v L " α (% + 65 mallas )

0.2 → 0.4

donde d50 corresponde a la abertura que deja pasar el 50% en peso de la muestra granulométrica. Por otro lado un espectro granulométrico demasiado ancho presenta una velocidad límite superior que una curva granulométrica normal. Se tiene así que: vL α

(d80 )0.0 → 0.2 d50

donde d80 corresponde a la abertura que deja pasar el 80% en peso de la muestra granulométrica. En resumen, la influencia de la granulometría del sólido sobre la velocidad límite puede sintetizarse en la siguiente figura

-

Influencia de la densidad relativa de los sólidos

La velocidad es nula para partículas boyantes y ella crecerá con el aumento de la densidad relativa entre el sólido y el líquido transportante. Experimentalmente se ha podido encontrar que: " v L " α (s - 1 )

0.3 → 0.5

-

Influencia del diámetro de la tubería

La capacidad portante de un fluido a velocidad dada decrece con el aumento del diámetro de la tubería. Esto puede traducirse en que la velocidad límite crece con el diámetro de la tubería. La magnitud de esta dependencia ha sido determinada experimentalmente y para tuberías industriales se tiene: " v L " α D 0.3 → 0.5

para tuberías de pequeño diámetro, y " v L " α D 0.2 → 0.4

para tuberías de gran diámetro. Esta relación es una de las más importantes en el diseño y operación de sistemas de transporte hidráulico de sólidos por tuberías pues se puede actuar relativamente con facilidad en efectuar modificaciones en la tubería misma.

-

Influencia de la altura de escurrimiento en un canal

Los estudios sobre determinación de la velocidad límite en canales son mucho más escasos que para tuberías y una cuantificación de la influencia de la altura tiene que ser considerada solo como un dato de estimación preliminar en base a experiencias puntuales. " v L " α h 0.2 → 0.4

pero más importante que la altura de escurrimiento es la altura critica. Algunos autores recomiendan que el numero de Froude sea mayor que 1,1 o menor que 0,9. es decir que el escurrimiento sea abiertamente rio o torrente y no presente problemas de crisis. -

Influencia de la concentración de la mezcla

Se ha determinado experimentalmente que la velocidad límite puede crecer, ser constante o decrecer con la concentración de sólidos en la mezcla, de trabajo. Son embargo, esta dependencia es poco significativa a nivel industrial, con dispersiones de velocidades límites menores que un 10 % y se puede decir que en general tiende a cumplirse la tendencia de la siguiente figura:

Esta figura indica que bajo un 5 a 8 % en volumen es posible encontrar aumentos de la velocidad límite con la dilución posiblemente debido a un aumento de la velocidad de sedimentación, debido a la disminución de la viscosidad. Entre un 10 a un 25 % la velocidad límite crece con la concentración, según la relación: " v L " α Cv 0.2 → 0.3

puesto que la capacidad transportante del fluido se vería más exigida con el aumento de material a suspender.

Sobre un 30% en volumen, la velocidad límite empieza a decrecer suavemente con un aumento de la concentración, ello ocurre porque el aumento de la viscosidad se hace exponencial, apareciendo también efectos no-newtonianos, disminuyendo la velocidad global de sedimentación y la tendencia al depósito. El rango de trabajo a nivel industrial varía entre 20 a 28% y que un aumento de la concentración para bajar VL parece no ser una buena política, puesto que a una misma VL el riesgo de obstrucción de difícil refluidización es mayor en una pulpa a gran concentración que en una a baja concentración. -

Inclinación de la tubería o pendiente del canal

Para un fluido puro, no existe ninguna influencia hidrodinámica de la inclinación de la tubería sin embargo, en mezclas sólido-líquido ella influye en la formación anticipada de dunas sobre el fondo de la tubería. Esta dependencia para el flujo en tubería a presión se puede apreciar en la siguiente figura:

Donde : (VL )o (VL )m (VL )a

: velocidad límite de la tubería horizontal : velocidad límite máxima (para contrapendientes del orden de 30°. : velocidad límite de la tubería vertical ascendente, ella corresponde a la velocidad de sedimentación de la partícula de mayor tamaño del espectro granulométrico.

Esta curva permite decir que para trabajar con contrapendientes es necesario mayor velocidad de flujo, sin embargo para flujo totalmente vertical la velocidad límite es menor que la horizontal. Es necesario recalcar que el incremento de la velocidad límite en las contrapendientes puede alcanzar valores de hasta un 15%. Sin embargo, este efecto ha sido uno de los que menos se ha estudiado experimentalmente. Como la pendiente de los canales es siempre muy cercano a la horizontal, es decir del orden de 1% al 3%, no existe ningún grado de influencia de la pendiente de la canaleta sobre la velocidad límite.

b) Pérdida de carga en tubería (JM) La resistencia al flujo en una mezcla sólido líquido que fluye por una tubería puede ser considerablemente mayor que la resistencia en el caso de un líquido puro. La experiencia , tanto a nivel de laboratorio como industrial, indica que la pérdida de carga de la pulpa tiene el comportamiento mostrado en la siguiente figura.

Donde J es la perdida de carga lineal. Este comportamiento puede explicarse de la siguiente manera:

-

El aumento de concentración, para una velocidad dada, implica un aumento en la energía gastada en mantener las partículas sólidas en suspensión. El aumento de velocidad homogeniza la suspensión y la mezcla tiende a comportarse como un líquido puro. Al producirse depositación, el choque de las partículas contra la pared provoca una disipación muy fuerte de energía, y la perdida de carga aumenta considerablemente aunque la velocidad de flujo disminuya

Para lograr una mayor comprensión del fenómeno se define a continuación la diferencia unitaria de pedida de carga: Jm - J o Jo C v

Donde Jm, Jo son las pérdidas de carga de la pulpa y del agua pura. Este parámetro es función de las siguientes variables: - granulometría de las partículas sólidas - densidad relativa de las partículas sólidas - diámetro de la tubería - concentración de sólidos - velocidad de flujo en el actual estado del conocimiento se pueden concluir que: - los estudios realizados para suspensiones homogéneas prácticamente coinciden en que Jm sólo depende de Jo y Cv - en las suspensiones heterogéneas el arrastre se puede observar que se cumple la siguiente tendencia: Jm - J o D1.0→2.0 (s - 1)1.0 →2.0 = 0.5 →1.0 Jo C v Cd v 2.0 → 3.0

A pesar de una relativa coherencia que existe en los estudios realizados, se pueden observar una serie de estudios realizados, se puede observar una serie de deficiencias de los cuales se señalaran los más importantes: - no consideran la distribución granulométrica de las partículas sólidas - no toman en cuenta la influencia del ángulo de inclinación de la tubería

-

el parámetro Jm está dado en metros de agua y para el análisis de lineas gravitacionales debe transformarse a metros de pulpa no se considera el efecto de pulido que provocan las partículas sólidas en la tubería, disminuyendo notablemente la perdida de carga del agua pura

c) Desgaste de la tuberías El desgaste que sufren inevitablemente las instalaciones de transporte hidráulico de sólidos tiene dos causas principales: - la abrasión mecánica debido al choque continuo de las partículas sólidas contra la pared y - la corrosión electroquímica debido a la diferencia de potencial electroquímico entre la pulpa y el ducto. La abrasión mecánica de las tuberías, tiene su origen en la formación de tensiones locales altas en la pared, causadas por el incesante impacto sobre ésta de las partículas de gran energía cinética, la repetición de estas tensiones fatigan el metal erosionando la superficie. Las variables que influyen en la abrasividad de un flujo sólido-líquido son múltiples: tamaño, dureza, densidad y forma de las partículas, concentración de sólidos, velocidad y características geométricas y mecánicas de la líneas. De todas estas variables, las importantes de controlar para un sistema dado son: la velocidad media de la mezcla y los cambios bruscos en la dirección del flujo. Se ha demostrado que en la generalidad de los casos la tasa de abrasión depende de la velocidad en la siguiente razón: Tasa abrasión = V 2,0 → 3,0

la abrasión local por los cambios de dirección puede controlarse diseñando las curvas con radio amplio ( superiores a 50 diámetros) o instalando protecciones antiabrasivas en codos y curvas. Aunque las características de abrasividad de una pulpa dada deben ser obtenidas desde pruebas en planta piloto, a veces es posible extrapolar condiciones de abrasividad para distintas granulometrías del material. Una relación usada es definir la erosión en forma lineal al porcentaje de gruesos (+65 mallas). La corrosión electroquímica puede tener múltiples causas - presencia de oxígeno u otros gases en el flujo - influencia catalitica de los reactivos

-

pH ácido, etc

siendo prácticamente imposible de predecir su orden de magnitud. Debido a ello, el sistema más utilizado de prevenir dicha corrosión es proteger catodicamente la tubería, de modo de minimizar la variación de potencial que cause la reacción química