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INFORME PRACTICA 1 Allied pipelines Technologies, instalaciones Minera Escondida operada por BHP Billition.

Por: FABIAN ANTONIO CONTRERAS BARRIOS INGENIERÍA MECÁNICA CURICÓ – CHILE 2015

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INDICE 1.

INTRODUCCION.....................................................................................3

2.

OBJETIVOS............................................................................................4 2.1 2.2

OBJETIVOS GENERALES...........................................................................................4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................................... 4

3.

RESEÑA DE LA EMPRESA........................................................................5

4.

DESARROLLO EXPERIENCIA....................................................................5 4.1 4.2

INDUCCIÓN DE CONDICIONES, SEGURIDAD .................................................................7 PLAN DE CALIDAD.................................................................................................8

5.

DESPLIEGUE DE GEOMEMBRANA DE POLIETILENO.................................12

6.

METODOS DE UNION DE GEOMEMBRANA DE POLIETILENO.....................14

7.

CONTROL DE CALIDAD.........................................................................16

8.

ACCIONES CORRECTIVAS......................................................................18

9.

CONCLUSION.......................................................................................20

10. BIBLIOGRAFIA.....................................................................................21 11. ANEXOS.............................................................................................. 22

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1

INTRODUCCION El alumno formado por la escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad

de Talca, al desarrollar su práctica profesional se verá enfrentado a el mundo laboral, teniendo que desenvolverse socialmente y técnicamente dentro del ambiente en el que se desarrolla el trabajo en el cual se está interiorizando, también debe desarrollar la capacidad para enfrentarse a problemas que habitualmente se dan en el campo de ingeniería, Ocupando asi las herramientas entregadas por la escuela en los años de formación.

A continuación se detalla el trabajo realizado en la primera práctica, en Allied Pipeline Technologies en Minera Escondida operada por BHP Billition, Región de Antofagasta, Chile. A cargo del Sr. Eduardo Berna, ingeniero Jefe de terreno en operaciones, óxidos, en la sección de control de calidad, específicamente en proyecto Botadero OLAP, donde se lleva a cabo la soldadura de HDPE (High Density Polyethylene) por el método de cuñas calientes.

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2

OBJETIVOS 1.1

Objetivos Generales

1.1.1

Integrarse como miembro de equipos de trabajo en procesos productivos

1.1.2

que involucre una participación o colaboración colectiva. Desarrollar actividades donde evidencie capacidades y aptitudes de trabajo en equipo, de interactuar con otros y de integrarse a redes de

1.1.3

1.2

trabajo y sociales. Conocer la estructura organizacional de la empresa o institución.

Objetivos Específi cos

1.2.1

Identificar dispositivos u equipos involucrados en los procesos productivos

1.2.2

del área en la que se desarrolla. Manejar técnicamente el funcionamiento y metodología de trabajo.

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RESEÑA DE LA EMPRESA Aptec es una empresa multinacional con sede en Colorado, EE.UU. y Santiago

de Chile que se especializa en la construcción de tuberías, revestimiento de tuberías HDPE interna, rehabilitación de tuberías y sistemas de tuberías de plástico. Aptec fue establecido por un grupo de profesionales dedicados a la construcción del gasoducto, forro interior de las tuberías, rehabilitación de tuberías y aplicaciones de tuberías de plástico. Nuestro equipo está compuesto por profesionales de la industria distinguidos que han estado proporcionando soluciones desde 1985. Allied Pipeline Technologies utiliza y desarrolla técnicas avanzadas para la fusión y la instalación de tubería de polietileno de alta densidad (HDPE) en nuevos o existentes tuberías. Beneficios comprobados de estas instalaciones son la extensión de vida significativa y rehabilitación para todos los tamaños de tuberías, la mejora de las características de flujo y protección contra la corrosión. Aptec centra en las instalaciones oportunas y económicas con el objetivo de mejorar las características de flujo y características de seguridad ambiental de las tuberías que transportan todo tipo de medios fluidos. Nuestra base de clientes incluye las operaciones de minería, petróleo y líderes de la industria de gas, y una variedad de operadores municipales e industriales. Técnicas de construcción especiales implican aplicaciones de antiparásitos HDPE, tecnología sin zanjas, revestimiento antideslizante, fractura de la tubería y la construcción del gasoducto en general, así como proporcionar fabricaciones carrete especializados y soluciones creativas para entornos difíciles. El medio ambiente, Aptec puede proporcionar la paz de la mente y la longevidad de los sistemas de tuberías en lugares sensibles. Nuestro equipo está compuesto por profesionales de la industria distinguidos que han estado desarrollando soluciones desde 1985. Somos reconocidos como líderes en el campo de la tubería de polietileno de ingeniería y construcción de línea y hemos estado innovando y avanzando estas tecnologías desde su creación.

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En Minera Escondida, año a año Aptec está adjudicándose importantes proyectos para el desarrollo y crecimiento de esta, mejorando así los procesos productivos del cobre y así siendo un gran aporte para la economía del país

DESARROLLO EXPERIENCIA El proyecto OLAP consiste en una nueva pila de lixiviación dinámica y un sistema de correas transportadoras de mineral que permitirán extender la lixiviación de óxidos en los niveles actuales más allá del 2014. Su costo alcanza los US$721 millones y su puesta en marcha se espera para mediados del próximo año. OGP 1, en tanto, reemplazará la actual planta concentradora por una para el tratamiento de 152.000 toneladas diarias y permitirá el acceso a mineral de mayor ley, ubicado debajo de las instalaciones existentes. Su costo llegaría a US$3.800 millones y se espera su operación para el primer semestre del 2015. Una vez retirada la pila ya lixiviada mediante una rotopala que abastece una cinta transportadora con el material, este es llevado por este sistema hasta un apilador a 4 km del lugar en donde esta la pila dinámica, este apilador va formando una nueva pila con el material sobrante, a esta pila se le llama botadero.

Para que las soluciones acidas con las cuales se empapa la pila no escurran al suelo se deben instalar láminas de HDPE en el suelo que no permitan filtraciones y puedan escurrir esta solución ya rica en cobre a las tuberías que transportan el fluido a las piscinas de acopio. Para lograr eso hay que soldar estas láminas de mediante un método llamado soldadura de HDPE por cuñas calientes, en donde antes y después de cada cordón de 200 metros un inspector de calidad debe asegurarse que el proceso esta llevado a cabo de la mejor forma y después certificando su calidad mediante ensayos de presión, y tracción.

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4 DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA 4.1 INDUCCION DE SEGURIDAD Para ingresar a los lugares físicos donde se desarrollan estos proyectos es necesario recibir inducciones de seguridad por parte de HSEC, departamento de prevención de riesgos, la primera parte enseña los pilares estratégicos de la compañía, los cuales son Cero Daño (sostenibilidad), Bien a la Primera, Las personas primero y Piensa a futuro. Y la segunda parte comienza por Saber reconocer un riesgo material (es el que tiene el potencial para quitar mi vida o la de un compañero), es parte del control de peligros y riesgos que hay en faena: estas medidas deben asegurar que los riesgos son reducidos al nivel mas bajo posible y que el riesgo residual es tolerable. Gestión de riesgos materiales: proveedores, contratistas y socios comerciales, o todo aquel que ingrese a los lugares pertenecientes a la mina, estos deben identificar, evaluar y administrar los riesgos HSEC de los servicios que presten a BHP Billition. Antes de realizar cualquier trabajo se debe identificar, evaluar y controlar los riesgos. Los principales riesgos a los que estaba expuesto al realizar mi labor en Aptec eran : 1234567-

Vehículos y equipos móviles. Explosivos y tronadura. Control de terreno. Materiales peligrosos. Aislación y permisos de trabajo. Trabajo en altura Operaciones de levante.

Las herramientas preventivas para esto son : TOMA 5, Permiso de Trabajo, Aislamiento y Bloqueo, Observación preventivas de seguridad, operaciones planeadas de tarea, inspecciones de condiciones físicas.

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Una vez recibidas estas inducciones que duraron 3 dias, estaba apto para interiorizarme en la labor a desarrollar en Aptec.

4.2 PLAN DE CALIDAD Mi labor en esta compañía era desarrollarme como inspector de calidad en la construcción del botadero de la pila dinámica en proyecto olap, para esto tuve que estudiar las políticas de calidad de la compañía. El propósito de este plan es aplicar las políticas de calidad de APTec S. A., para los proyectos, según los requerimientos establecidos en las Normas Chilenas NCh ISO 9001:2008. Este plan ha sido desarrollado específicamente para uso interno de los miembros del equipo de trabajo asignado a los proyectos, en conformidad a los criterios definidos por el cliente en sus bases técnicas y administrativas.

4.2.1 Estructura Organizacional En el plan de calidad adjunto, anexo 3, se incluye un organigrama funcional de recursos humanos; en éste se detalla cómo se propone desarrollar el proyecto, asignando a los cargos involucrados cada una de las actividades que se llevan a cabo dentro de su especialidad. Dada las características de los trabajos a desarrollar, se considera un Jefe de Calidad (QA/QC), un Supervisor de Control de Documentos de Obra (QA/QC) e Inspectores de Calidad de Obra (QA/QC), quienes velan por implementar y desarrollar el sistema de gestión de la calidad en la obra a través del Jefe de Calidad, realizando auditorias para su control y seguimiento. El Jefe de Calidad (QA/QC), tiene la responsabilidad de dirigir, programar, controlar y vigilar el sistema de gestión de la calidad implementando, el que además cumpla con los requerimientos establecidos en el contrato. Los Inspectores de Calidad de Obra (QA/QC) velan para que el producto obtenido sea de calidad y el Supervisor de Control de Documentos de Obra (QA/QC), mantiene toda la documentación al día, de fácil acceso, ordenada y limpia. 4.2.2 Inspector de Calidad de Obra (QA/QC):

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- Vela por el cumplimiento de los requisitos de los procedimientos, instrucciones de trabajo y especificaciones técnicas del cliente. -Certifica la calidad del producto en conjunto con el Superintendente de Proyectos. - Implementa y mejora, cuando se requiera, documentos involucrados en la calidad, aplicando la mejora continua. - Mantiene actualizada la certificación con el avance de la obra. - Cuando corresponda, emite no conformidades e informes de terreno, técnico o administrativo.

4.2.2.1 Control de Documentos de Obra (QA/QC): Responde ante el Cliente por la Administración del archivo y de la documentación del Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001:2008.

4.2.2.2 Inspección y Ensayos Tomando como base los procedimientos usuales de la empresa, se establecen e implementan procedimientos personalizados para las actividades de inspección y ensayo, de acuerdo a las necesidades de la obra, incluyendo tanto las actividades de compras como las de inspección técnica, con el objeto de verificar el cumplimiento de requisitos especificados para cada una de las actividades de construcción y pruebas exigidas por el cliente para el proyecto. Por consiguiente, aquí se definen las pautas para la realización de las actividades de Inspección, Medición y Ensayo que deberán ser ejecutados en conjunto con las actividades de construcción.

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4.2.3 Control de Procesos Se separa en dos partes principales:

4.2.4 Control de Documentos Se desarrollan e implementan los procedimientos escritos, que establecen las pautas para realizar un adecuado control de la documentación y de los datos relacionados con el sistema de calidad. Como base se tendrán los siguientes documentos: -Procedimiento para el Control de Documentos PR-GC-002. Este procedimiento muestra claramente cómo realizar la revisión y control de la documentación, junto con la distribución que asegure la disponibilidad de la información, en forma oportuna, no ambigua y en los niveles funcionales que la requieran, manteniendo como referencia una lista de los documentos vigentes. Se definen las responsabilidades en la aprobación, control, distribución y manejo de cambios o modificaciones.

4.2.4 Control De Registros de Calidad Se establece un procedimiento de control de registros de calidad, que asegura la identificación, recolección, indexación, acceso, llenado, almacenamiento, mantenimiento y disposición de los registros de calidad. Si se encuentra alguna falencia en la obra el inspector puede tomar la siguiente mediada. 4.2.4.1 Acción Correctiva y Preventiva Se establece un procedimiento para la implementación en las actividades de proyecto para las Acciones Correctivas y Preventivas: Página | 10

- Procedimiento de Acción Correctiva y Preventiva PR-GC-009. Aquí se definen las pautas a seguir para la detección, implantación y seguimiento de acciones correctivas o preventivas destinadas a eliminar las causas de no conformidades reales o potenciales. Las acciones correctivas se generan frente a: -No conformidades detectadas en la ejecución de los procesos. - Deficiencias encontradas con motivo de auditorías o revisiones del sistema. - Reclamos del cliente. Las acciones preventivas pueden surgir de experiencias externas o como resultado del análisis de riesgos que se lleve a cabo. En ambos casos el procedimiento asegura la verificación de los resultados, los registros, archivos, e informes de gestión adecuados.

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5 DESPLIEGUE DE GEOMEMBRANA DE HDPE Específicamente, yo estaba dedicado a controlar los procesos de unión de geomembranas de HDPE de 7x200 metros, con 1,5 mm de espesor. La utilización de geomembranas de polietileno como revestimiento impermeable es bastante extensa y presenta una gran versatilidad y multiplicidad de aplicaciones siendo normalmente utilizada para el revestimiento de estructuras de hormigón, presas de tierra, canales de conducción, túneles, estanques de contención y/o regulación, pilas de lixiviación,

estanques

,

etc.

Desde el punto de vista de la resistencia química de las geomembranas de polietileno, estas se utilizan como revestimiento impermeable para la contención de gran diversidad de soluciones agresivas y/ó sólidos, tanto ácidas como alcalinas. A continuación se entrega los dos tipos de uniones y sus metodologías de instalación de este tipon de revestimiento para su aplicación en el sector ya descrito. 5.1 Despliegue de Geomembranas. En líneas generales, el despliegue debe ejecutarse en el sentido de máxima pendiente de la superficie, no aceptándose soldaduras horizontales en taludes. El traslape debe estar comprendido entre 7 cm y 15 cm según el tipo de soldadura, para asegurar que los excedentes a ambos costados de la línea de soldadura son suficientes para ser sometidos a ensayos destructivos y que la fusión sea ejecutada completamente en el interior del traslape. 5.1.1 Superficie de Apoyo La superficie deberá ser lisa y sin elementos que puedan perforar o cortar la geomembrana, nivelada en forma continua y uniforme; sin cambios abruptos de pendiente. La superficie de apoyo debe estar compactada, generalmente se considera una compactación igual ó superior al 90% del Proctor Modificado, de manera tal que evite Página | 12

asentamientos diferenciales que puedan inducir deformaciones importantes a la geomembrana. Para revestimientos de estructuras de hormigón, se aplica el mismo concepto pero además evitando los cantos angulosos y terminaciones gruesas que puedan dañar la membrana.

5.1.2 Anclaje de Geomembranas 5.1.2.1 Zanjas de anclaje para estructuras de tierra Para el anclaje de revestimientos de estructuras de tierra, tales como piscinas o pilas de lixiviación, se utiliza una zanja de anclaje perimetral excavada en el terreno y rellena con el mismo material proveniente de dicha excavación; la superficie de apoyo de la zanja de anclaje es uno de los puntos de fijación del revestimiento por lo que debe estar nivelada y compactada, además debe estar libre de afloramientos rocosos, grietas, depresiones y cambios abruptos de pendientes. 5.1.2.2 Anclaje de geomembranas a hormigón Para el revestimiento de hormigones y otros elementos de construcción, se utilizan perfiles de polietileno ( Polylock ) que se instalan durante la colocación del hormigón, con el objetivo principal de posibilitar la ejecución de una soldadura entre el perfil y la geomembrana, y de esta manera, asegurar el sello impermeable.

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6.1 METODOS DE UNION DE GEOMEMBRANA 6.1.1 Soldadura por cuña caliente

Unión por termofusión en el área de traslape de paneles por medio de una máquina autopropulsada, provista de dos rodillos entre los cuales se encaja el traslape de las geomembranas a unir. La aplicación de temperatura se produce antes de los rodillos, mediante una cuña calefactora, a medida que la soldadora avanza propulsada por los rodillos, estos presionan las partes calentadas por la cuña logrando dos líneas de soldadura paralelas separadas por un área libre que constituye el denominado "canal de aire". Tanto la temperatura, como la presión de contacto de las geomembranas y la velocidad de avance de los rodillos son ajustadas mediante controles independientes en la soldadora. La selección de los parámetros de soldadura las realiza el operador según el tipo de polímero que conforma la geomembrana y las condiciones ambientales, además del espesor de las láminas a unir, entre otras variables. En el proyecto del botadero OLAP trabajábamos con las soldadoras a una velocidad de 3,2 metros por minuto y a una temperatura de 220°C. Estas soldadoras eran operadas por un soldador calificado, y 3 ayudantes que van preparando los traslapes y limpiando la membrana antes de que sea unida, ya que la soldadura debe ser ininterrumpida durante los 200 metros.

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6.1.2 Soldadura por Extrusión

Soldadora por extrusión de material de aporte.

Unión por termofusión con aporte de

material de las partes a unir. La soldadura se ejecuta mediante una soldadora guiada manualmente, provista de una cámara de fusión de material de aporte, una boquilla para la extrusión del aporte y una boquilla de precalentado de la superficie que recibirá el material de aporte o extruído. El material de aporte, ya sea como rodón o granulado, es ingresado a la cámara de fusión donde por medio de un tornillo sin fin es hecho fluir a través de la boquilla de extrusión. Mientras el operador guía la boquilla de extrusión apoyándola sobre las partes a unir, un flujo de aire caliente expelido por la boquilla de precalentado prepara las superficies previamente pulidas para su perfecta adherencia con el cordón de soldadura.

Proceso de soldadura por extrusión en HDPE

Las variables de control para este tipo

de máquina son la temperatura de fusión del material de aporte, que dependerá del tipo de polímero empleado y la temperatura del flujo de aire caliente, que dependerá del espesor de las láminas y de las condiciones ambientales. Este método es empleado para sellar los parches en las zonas de fuga o en donde se extraen los ensayos destructivos.

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7 CONTROL DE CALIDAD 7.1.1 Ensayos no destructivos.

Una vez ejecutada la línea de soldadura y antes de realizar la extracción de los testigos para ensayos destructivos, la estanqueidad del sistema en las zonas de unión debe ser comprobada por medio de ensayos no destructivos. Existen fundamentalmente tres tipos de ensayos no destructivos para la verificación de la estanqueidad de las uniones, ellos son los que a continuación se indican. 7.1.2.

Caja de vacío : Se ejecuta sobre las uniones realizadas por extrusión. Consiste

en someter la totalidad del cordón de soldadura a una presión de vacío determinada por el espesor de la geomembrana, específicamente se vierte un jaboncillo en el cordón extruido y de aplica la caja vacuometrica, y al hacer presión de vacío se observa si el jaboncillo genera burbujas. 7.1.3

Prueba de chispa eléctrica ( Spark Test ) : La prueba de chispa eléctrica se

utiliza en cordones de extrusión a los cuales se les ha dejado inserto un alambre de cobre previo a la colocación del material de aporte. Este ensayo se lleva a cabo utilizando un dispositivo semejante a una escobilla metálica conectado a una fuente de energía eléctrica, la existencia de porosidades o discontinuidades en la soldadura producirá que la unidad emita una señal audible o chispa eléctrica. Este método es empleado para las esquinas o lugares donde había una diferencia de nivel, ya que ahí es imposible instalar la caja de vacio. 7.1.4

Prueba de canal de aire : Consiste en la aplicación de aire a presión dentro del

canal de aire o espacio dejado por la soldadora de cuña caliente, y se verifica que no exista perdida de presión. Esta era más utilizada ya que en este caso los cordones de soldadura eran de 200 metros , primero se hacía una prueba de presión de aire para ver si habían perdidas de presión atribuidas a las fugas, se presurizaba el canal de aire con 35psi y se observa 5 minutos por si hay caídas de presión, en caso de no haber se aprobaba el cordón para hacer un ensayo destructivo de tracción y de corte. Página | 16

7.2 Ensayos destructivos

A diferencia de los ensayos no destructivos, que tienen como objetivo determinar la estanqueidad de todas las uniones del revestimiento, los ensayos destructivos sirven para evaluar estadísticamente la calidad de las soldaduras. Los ensayos son ejecutados en probetas cortadas directamente desde el revestimiento recién unido, ya sea por extrusión o por cuña caliente. Para ambas uniones los ensayos son de dos tipos: 7.2.1

Corte : Consiste en someter la unión entre las láminas de la probeta de ensayo a

un esfuerzo de corte directo ejecutado a una velocidad determinada. Para esto, se fijan los extremos (respecto al eje de soldadura) a las respectivas tenazas del tensiómetro y se procede con el ensayo. Una vez finalizado el ensayo se registra la máxima resistencia de la probeta y se indica si la falla se produjo fuera o en la soldadura. 7.2.2

Desgarre : El procedimiento es semejante en metodología y condición de

aprobación al ensayo de corte. Su diferencia radica en que para someter a desgarre la soldadura, los extremos de la probeta, asidos por las tenazas, corresponden a las láminas ubicadas a un mismo extremo de la soldadura. La aprobación de la probeta requiere que la eficiencia al desgarre iguale o exceda las especificaciones de construcción. Este ensayo es ejecutado para ambos extremos de la probeta en el caso que la unión esté provista de canal de aire.

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8 ACCIONES CORRECTIVAS

Tras hacer los ensayos no destructivos, si se encuentran fugas, el procedimiento a seguir era, cortar el trozo de unión donde se presenta la fuga y hacer un parque que es soldado por extrusión, este parche es controlado por presión de vacio o por ensayo spark. De encontrarse mas de 3 fugas, se debe reemplazar el cordon completo de 200 metros, se corta y se debe proceder a unir nuevamente. Si los ensayos no destructivos indican que el cordón es óptimo se pasa a cortar unas probetas para realizar los ensayos destructivos. Al ser aprobados estos, se da el visto bueno a la cuadrilla de operadores para seguir soldando la siguiente lamina.

8.1 Criterios de Aceptacion - Los establecidos por la Norma ISO 9001:2008 del Sistema de Gestión de la CalidadRequisitos, indicado en procedimientos e instrucciones de trabajo, de gestión y producción. - Los establecidos en los documentos del Contrato.

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8.2

Organigrama Departamento de Calidad

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9 CONCLUSION

Esta experiencia es un gran aporte a mi formación personal y profesional, ya que en la parte personal tuve que sortear desafíos como estar lejos de todo lo que conozco y empezar de cero donde no conocía a ninguna persona, a tener que convivir con ellos por turnos de 10 dias y 12 horas de trabajo, en un principio fue duro pero pude adaptarme rápidamente, en la parte de mi formación profesional tuve la oportunidad de desarrollarme en lo técnico ya que gracias a mi formación pude relacionar lo que ya sabía con lo nuevo que tenía que aprender, y se me dio muy bien ya que estoy acostumbrado a estar bajo presión, por esto mismo pude aportar con nuevas ideas para que los procesos fueran más eficaces y también para solucionar problemas que requerían una solución rápida y con pocos recursos por estar en una zona alejada, donde más que cualquier cosa se valora el ingenio para salir de situaciones problemáticas.

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Los módulos que en mi opinión fueron más útiles para desarrollarme en ese campo fueron termodinámica y resistencia de materiales. Así describo lo que fue una experiencia nueva y enriquecedora para mi formación.

10 BIBLIOGRAFIA

-Sitio Web de Allied Pipelines Technologies

http://alliedpipelinetechnologies.com - Allied Pipelines Technologies, Suministro e instalaciones se sistemas de riego y colección, contrato No 8600010510, Procedimiento de Gestion, “PLAN DE CALIDAD” PLGC-001. - Allied pipeline Tecnologies, Protocolos de procedimientos para procesos de unión de geomembranas de HDPE. - Manual del Participante, Inducción BHP Billition, Metales Base.

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11 ANEXOS.

Soldadura de geomembrana de HDPE, los sacos con tierra van ahí ya que las condiciones climáticas pueden levantar sin problemas el paño, ya que en las tardes fácilmente hay vientos de 50 km/h.

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g

Soldadora de termofusion por cuñas calientes, estas maquinas deben ser calibradas por el soldador cada dia antes de comenzar a soldar, y deben ser aprobadas por inspector de calidad.

Proceso de soldadura por extrusión de HDPE.

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Vacuometro, empleado para hacer los ensayos no destructivos en parches.

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