Reparación de molino SAG en Escondida

	EXPERIENCIA EN LA INDUSTRIA Reparación de molino SAG en Escondida Minera Escondida posee dos plantas concentradoras, Los Colorados y Laguna Seca. En esta última opera el Molino SAG 4, que el año pasado fue sometido a una inédita y exitosa reparación, que se ha convertido en un referente para la industria minera mundial.
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Durante 2009 Minera Escondida −operada por BHP Billiton− produjo 1.102.976 toneladas métricas de cobre fino, un 12% menos que en 2008. Esta disminución se debió principalmente a una menor producción de concentrado por un efecto combinado de una baja en la ley de cabeza del mineral, mayor dureza del mineral tratado y la falla en el molino SAG 4 de la concentradora Laguna Seca, que experimentó seis detenciones entre agosto de 2008 y junio de 2009. Las detenciones del molino sumaron una interrupción de 263 horas y fueron consecuencia de fallas a tierra de bobinas con la consecuente detención del molino. La consecutiva y progresiva degeneración del aislamiento de las bobinas hizo evidente que se estaba ante una falla que comprometería la disponibilidad del molino y, en consecuencia, la producción de la concentradora. Esto fue detectado anticipadamente, lo que permitió comenzar los preparativos para la reparación aproximadamente un año antes, instalando el sistema hidráulico requerido para desplazar el estator. La reparación del molino SAG era una decisión crítica para la compañía pues, por una parte, nunca en la industria minera se había realizado un trabajo de rebobinado de un estator fuera de fábrica y, por otra, significaba la detención de la planta concentradora, que es responsable de aproximadamente el 50% de la producción de cobre fino contenido en concentrado. La línea de producción de Laguna Seca está compuesta por el molino SAG GMD (Gearless Mill Drive) marca ABB de 38’x 22’, que posee un motor de 26.000 HP y 3 molinos de bolas GMD de 25’x 40’, con un motor de 18.000 HP cada uno. Análisis del problema Alertada por fallas ocurridas en molinos de otras operaciones, Minera Escondida comenzó tempranamente con el análisis, ingenierías y preparativos necesarios para resolver la falla del estator. La primera detención se produjo en agosto de 2008 y a partir de esa fecha se conformó un equipo de trabajo para enfrentar la contingencia y buscar la solución final. La principal decisión del cuerpo técnico fue optar por reparar (rebobinar) el estator o cambiarlo por uno nuevo. Tras diversos análisis técnicos, de seguridad, económicos y de riesgo, se recomendó proceder con el rebobinado y realizar otras modificaciones tendientes a superar deficiencias de diseño en el aislamiento de bobinas, sistema de fijación de bobinas, sistema de refrigeración por ventilación forzada y estructurales, entre otros. La decisión consideró la capacidad técnica de Minera Escondida, la certeza de poder desarrollar la operación en base a los principios de Cero Daño y la imposibilidad de disponer de un estator nuevo antes de marzo de 2010, fecha posterior al término de la vigencia de la “fuerza mayor” que había sido invocada por la empresa. Dadas las complejidades técnicas de la reparación, ésta fue realizada en conjunto con ABB, proveedor y fabricante del equipo, que estuvo a cargo de confirmar el diagnóstico, desarrollar la ingeniería y el diseño de máquinas especiales y, posteriormente, efectuar el cambio de las 1.080 bobinas del estator, además de las modificaciones al diseño ya mencionadas. Durante ocho meses, el equipo multidisciplinario de Minera Escondida lideró el desarrollo del proyecto, participando activamente en todas las instancias en conjunto con ingenieros de ABB en Suiza y Chile. Además, personal técnico de Escondida recibió capacitaciones técnicas en la fábrica de Alstom, en España. La ingeniería de detalle del rebobinado se realizó en Suiza y la planificación de la ejecución y logística en las oficinas de ABB en Santiago. Paralelamente, para asegurar el alto desempeño y las calidades requeridas, el grupo de trabajo ejecutó inspecciones en la fabricación de equipos así como en el pre embarque de cada envío de suministros, con el objeto de asegurar especificación, calidad y cantidad requeridas. En tanto, y respondiendo al mandato de Minera Escondida en cuanto a ejecutar la reparación con cero accidentes, tempranamente se integró al equipo personal especialista en prevención de riesgo. Durante el ejercicio se capacitaron más de 1.000 personas en Cero Daño y en las actividades técnicas inherentes a la reparación. Reparación Para realizar el trabajo, Minera Escondida formó un equipo multidisciplinario de proyecto con experimentada capacidad técnica, a lo que sumó el equipo experto de ABB, especialista en las diversas etapas de diseño, fabricación e instalación de molinos GMD. Para ejecutar el rebobinado, ABB Suiza reclutó 36 experimentados rebobinadores de ocho distintas nacionalidades. Por otra parte, para separar el estator del rotor, se perfeccionó un sistema capaz de desplazar las 420 toneladas de peso del estator con precisión milimétrica para alcanzar su posición de reparación y luego regresarlo y calzar con sus puntos de anclaje. Ante el desafío de trabajo simultáneo en distintos niveles y dado el peso de cada bobina (30kg) todo el andamiaje debió ser cuidadosamente diseñado y calculado. El enmallado para prevenir la exposición al vacío y caída de piezas fue precisamente dimensionado e instalado. Luego, al cubrir el estator, se instaló un sistema de calefacción, iluminación y ventilación para garantizar la climatización requerida y ejecutar el trabajo bajo condiciones de presurización positiva, ausencia de polvo en suspensión y temperatura controlada. Lo que contribuyó a reducir la exposición al riesgo y lograr un trabajo de alta efectividad fue la suma de varios factores: el proceso de izaje de las bobinas a los diferentes niveles mediante manlifts, la limpieza del estator mediante dry ice blasting, la operación de herramientas de corte y extracción de barra especialmente diseñadas para la ocasión, la revisión del sistema de fijación mediante nuevos ripple spring strips de las bobinas y el uso de un robot Diris probado por primera vez en la reparación. Para el equipo de Minera Escondida el principal logro fue reparar exitosamente el estator sin accidentes con tiempo perdido, mediante un estrecho y coordinado trabajo en equipo. A este buen resultado contribuyó el haber diseñado y fabricado especialmente las herramientas para corte de bobinas, que tuvieron un muy buen resultado operativo y ergonométrico. A junio de 2010, el molino lleva operando once meses, con una disponibilidad acumulada mayor al presupuesto. Su desempeño ha excedido así las expectativas. Los parámetros operacionales del estator y molino son controlados y monitoreados en línea, tales como: presiones, temperaturas, vibraciones, espacio entre hierros, corrientes y voltajes, encontrándose todos ellos en valores normales de operación. Luego de esta experiencia se puede afirmar que el rebobinado del estator de un molino GMD es replicable en otros molinos de las mismas características y marca, que experimenten problemas. Más aún, se ha sentado un precedente para rebobinar en terreno el estator de un molino, lo que tiene significativas ventajas técnicas y económicas en relación a comprar uno nuevo. El cambio de estator requiere manejo de piezas de grandes volúmenes y pesos, para lo cual se necesitan espacios operacionales amplios, los que normalmente no se disponen al interior de la nave de molienda. Igualmente, el izaje de los cuatro cuartos para el ensamblaje del estator es una maniobra compleja y de presición que podría someterlos a esfuerzos no deseados, pudiendo afectar al cuarto y/o a la aislación de las bobinas alojadas al interior de cada uno de ellos. Desafíos y dificultades A la fecha en la industria minera nunca se había ejecutado un rebobinado de un estator de un molino GMD fuera de fábrica. Los requerimientos técnicos y condiciones ambientales eran de alta exigencia y no fáciles de alcanzar en instalaciones de procesos, y a una altura de 3.100 metros sobre el nivel del mar. El Molino SAG 4 estuvo detenido 32 días y entre los desafíos operacionales adicionales a las bajas temperaturas invernales se destacan los siguientes: • Cubrimiento del estator con una carpa para impedir el ingreso de polvo en suspensión y trabajar bajo un ambiente de temperatura controlada y presurizado positivamente. • Ejecución de trabajos simultáneos en diferentes niveles de las plataformas de trabajo con manipulación herramientas, reactivos y piezas metálicas. • Diseño de sistema de plataformas para un trabajo seguro en altura con adecuada iluminación, incluyendo dos vías de escape en sus extremos, y ventilación adecuada. El cierre total de la estructura con malla metálica para prevenir la libre caída y proyección de materiales a niveles inferiores. • Trabajo bajo condiciones climáticas inusualmente adversas. Las temperaturas ambientales en la mina durante ese período fueron especialmente bajas. Las temperaturas exteriores durante la noche excedían los -10 ºC y durante el día llegaban hasta 15 ºC sobre cero, como resultado de una condición climática extrema que afectó la operación durante dos semanas e incluyó, viento, nieve y granizo, acompañado de formación de hielo en el piso. • Obtener permiso especial de la autoridad para realizar trabajos en altura en condiciones distintas a la usual, de modo de tener la libertad de movimiento y motricidad necesaria para manipular las barras y realizar los trabajos en sitios de poco espacio, bajo ambientes de confinación, con especial rigurosidad y precisión. • Autorización de jornadas de turnos especiales por parte de la autoridad laboral. • Realizar un trabajo en un ambiente creado artificialmente, con condiciones nunca dadas en la minería de altura (3.100 metros sobre nivel del mar) • Capacitación de un total de 1.000 personas, de los cuales aproximadamente 40 eran extranjeros. La gran mayoría de las personas carecía de experiencia previa en Cero Daño lo que acentúo el desafío en el proceso de inducción. • Capacitación para todas las actividades a realizar, entre ellas, erección del sistema de plataformas, remoción e instalación de las bobinas. • Logística de gran detalle y precisión dada la especificidad única de los elementos requeridos para la reparación y su traída directa desde fábricas en Suiza y España. • Trabajo de gran coordinación entre rebobinadores y ayudantes, lo que demandó superar las barreas de idiomas en base a intensa capacitación. • Coordinación y manejo de grandes volúmenes de materiales requeridos por las actividades simultáneas de mantención en la planta. • Desplazamiento milimétrico del estator (420 ton) a posición de mantención y de operación mediante un sistema avanzado de desplazamiento hidráulico