Especiales para Relaves

No cualquier equipo, dispositivo o tecnología logra operar con eficiencia en contacto con los relaves, ese material sólido finamente molido que se descarta en operaciones mineras.

Las válvulas que lo hacen, por ejemplo, deben tener "resistencia a la abrasión, capacidad de manejo de sólidos, estanqueidad absoluta y robustez estructural", sostiene Álvaro Oyarzún, gerente de Torque y Herramientas Exóticas en Flow Valve, empresa que provee estas soluciones.

El ejecutivo menciona los tipos de válvulas que son ideales para esta aplicación: de bola con asientos metálicos y de cuchillo cero fugas, "especialmente cuando se complementan con sistemas de protección como discos de ruptura", acota.

Jonathan Cerezo, Flow Control Service Team Leader en Valmet, explica que estos elementos mecánicos "deben soportar uno de los desafíos operacionales más exigentes de la industria minera: lodos altamente abrasivos que pueden llegar a contener hasta 80% de sólidos, y condiciones químicas variables que aceleran su desgaste y corrosión (densidad, presión y caudal). Tal situación genera un desgaste acelerado en los equipos, afectando directamente su vida útil y la continuidad operacional".

Agrega que, por ese motivo, las válvulas de relaves deben tener diseños robustos y materiales de alta resistencia para operar bajo estrés mecánico continuo, capacidad para soportar ambientes extremos (frío, calor y radiación UV) y elementos de sellado en elastómero. Menciona algunos ejemplos:

• Tipo pinch: Ampliamente utilizadas por su capacidad de manejo de fluidos con alto contenido de sólidos y su diseño que evita zonas de acumulación.

• De cuchilla: Adecuadas para servicios de corte y aislamiento en líneas de relaves.

• Con revestimientos cerámicos: Diseñadas para aplicaciones donde la abrasión es extrema y se requiere maximizar la vida útil de los componentes internos.

Fallas y soluciones

Según Jonathan Cerezo, una selección o especificación inadecuada de las válvulas puede derivar en fugas, fallas prematuras y detenciones no programadas, impactando la eficiencia del proceso e incluso generando riesgos operacionales y ambientales. "Por ello, es fundamental considerar soluciones diseñadas específicamente para este tipo de servicio, donde el foco no solo esté en el costo inicial, sino en el costo total, privilegiando confiabilidad, durabilidad y facilidad de mantenimiento", afirma.

El especialista de Valmet especifica que las fallas más comunes que sufren estas soluciones se originan por su desgaste acelerado por abrasión, debido a un alto contenido de sólidos; corrosión química, a causa de los reactivos y variabilidad del pH; turbulencia interna que genera erosión localizada en válvulas convencionales (bola y mariposa); y daños en válvulas metálicas cuando se usan en aplicaciones no adecuadas (por ejemplo, mariposa en condiciones de abrasión severa).

Luego añade: "La correcta selección y gestión de válvulas para sistemas de relaves requiere no solo tecnología adecuada, sino también conocimiento integral del proceso y experiencia en terreno considerando variables como: características del fluido (granulometría, concentración de sólidos y abrasividad); condiciones operacionales (presión, temperatura y caudal); y requerimientos de operación (control, aislamiento y frecuencia de maniobra)".

Álvaro Oyarzún, en tanto, comenta que estas válvulas no solo resaltan por su gran desempeño en condiciones severas, sino también "por su alta confiabilidad operacional y baja tasa de fallas, incluso en aplicaciones con alta variabilidad de carga y concentración de sólidos".

También detalla que cuando estos dispositivos presentan desperfectos en relaves se asocian principalmente a abrasión por sólidos, pérdida de estanqueidad, obstrucción por acumulación de material y efectos hidráulicos como sobrepresiones o cavitación. "El desgaste erosivo afecta componentes críticos como asientos, bolas o cuchillas, mientras que la presencia de partículas puede generar fugas al interferir en las superficies de sellado. Asimismo, la acumulación de lodos es capaz de provocar atascamientos y fallas operacionales, y los transientes hidráulicos pueden derivar en daños estructurales", plantea.

Para resolver esos problemas, el experto de Flow Valve sostiene que se deben utilizar materiales endurecidos y recubrimientos resistentes al desgaste, usar sistemas de sellado metal-metal y diseños de paso completo que eviten obstrucciones, e incorporar dispositivos de protección como discos de ruptura.

Mantenimiento y vida útil

El mantenimiento adecuado de estas válvulas es fundamental para prevenir que fallen y extender su vida útil. Al respecto, Oyarzún precisa que este proceso implica la inspección, limpieza, verificación de operación y reemplazo de componentes desgastados como asientos, sellos y cuchillas. Al mismo tiempo, recomienda "combinar mantenimientos preventivos, predictivos y correctivos para asegurar la estanqueidad y funcionamiento de las válvulas". Luego comenta: "Existen casos de alta confiabilidad donde nuestras válvulas han operado por más de 25 años sin fallas estructurales, evidenciando que una correcta selección, materiales adecuados y una estrategia de mantenimiento eficiente permiten extender significativamente su vida útil".

Jonathan Cerezo, por su parte, expresa que el mantenimiento de válvulas para relaves se orienta a minimizar intervenciones, que consisten básicamente en "inspecciones periódicas y reemplazo del elastómero (manguito o sleeve) en válvulas pinch o de cuchillo, que es la parte expuesta a los lodos. También se suele hacer una verificación de actuadores y mecanismos cerrados, especialmente en instalaciones remotas con acceso limitado. Y su vida útil depende de la abrasividad del relave y la selección correcta del elastómero, pero los diseños actuales permiten una larga vida en operación continua y una reducción significativa de paradas no planificadas gracias a materiales más resistentes y selecciones optimizadas".

Soluciones integrales

El ejecutivo de Valmet agrega que la oferta de la empresa para esta aplicación combina tecnología, experiencia y soporte local. Como fabricante de sus propias válvulas -bajo marcas como Flowrox, Neles, Neles Easyflow y otras- "puede asegurar control sobre el diseño, la calidad y la trazabilidad de los equipos. Esto se traduce en soluciones optimizadas y específicas para aplicaciones críticas como el manejo de relaves, con altos estándares de desempeño y confiabilidad", asegura.

Agrega que las válvulas de la compañía destacan por su diseño para lodos severos; elastómeros de alto desempeño; trayectoria de flujo completamente abierta en válvulas pinch, actuando como una tubería sin restricciones cuando están abiertas; cierre hermético clase VI, importante en conducción de relaves; y portafolio integral, que incluye control, on/off, ESD, actuadores y controladores inteligentes.

A su vez, Álvaro Oyarzún indica que el gran atributo de las válvulas para relaves de Flow Valve es su desempeño sobresaliente en condiciones extremas. Esto, gracias a válvulas de cuchillo cero fugas y válvulas de bola con asientos metálicos que operan con alta carga de sólidos y alta confiabilidad. "Además, la empresa ofrece una solución integral (con válvulas, discos de ruptura, bombas y actuadores), optimizando el comportamiento hidráulico completo. Y como aspecto diferenciador, incorpora soporte técnico en terreno y herramientas de torque controlado con trazabilidad. Con ello posibilita un apriete preciso, auditable y alineado a estándares, asegurando calidad y continuidad operacional", subraya.

Artículo publicado en InduAmbiente n° 199 (marzo-abril 2026), páginas 70 a 71.