DOCUMENTO N°:
REVISI N:
1
ORDEN DE SERVICIO : O.C. N° 4510197833 – U.M. ATACOCHA
TÍTULO:
EVALUACION DE SISTEMA CONTRA DESCARGA ATMOSFERICA U.M. ATACOCHA ESCALA:
DOCUMENTO:
REVISION:
SIECAR EST. : 07- 03 - 2017
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INDICE
1. OBJETIVO. 2. ANTECEDENTES. 3. ALCANCE 4. MARCO TEORICO. 4.1. SISTEMAS DE PARARRAYOS. 4.1.1 PARARRAYOS CONVENCIONALES FRANKLIN. 4.1.2 PARARRAYOS TIPO PDC. 4.2. NIVELES DE PROTECCION. 4.3. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. 4.4. REFUGIOS CONTRA TORMENTAS. 5. EVALUACION EN CAMPO. 5.1. ACTIVIDADES REALIZADAS. 5.2. TIPOS DE PARARRAYOS INSTALADOS EN CAMPAMENTO Y ESTABLECIMIENTOS DE LA U.M. ATACOCHA. 5.3. RESULTADOS DE EVALUACION. 5.4. RESUMEN DE EVALUACION. 5.5. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES. 6. PROPUESTA PARA IMPLEMENTACION DE SISTEMA DE PROTECCION C ONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS EN INSTALACIONES INSTALACIONES DEL U.M. U.M. ATACOCHA. ATACOCHA. 7. VALORIZACION. 8. ANEXOS. Anexo I: REGISTRO FOTOGRAFICO COMPLEMENTARIO Anexo II: SUMINISTROS Y MATERIALES PROPUESTOS PROPUESTOS (FICHAS TECNICAS). Anexo III: CALCULOS JUSTIFICATIVOS. -
CÁLCULO DE NIVEL DE PROTECCIÓN CÁLCULO DE RIESGO CÁLCULO DE COBERTURA DE SISTEMAS DE PARARRAYOS.
1. OBJETIVOS
INDICE
1. OBJETIVO. 2. ANTECEDENTES. 3. ALCANCE 4. MARCO TEORICO. 4.1. SISTEMAS DE PARARRAYOS. 4.1.1 PARARRAYOS CONVENCIONALES FRANKLIN. 4.1.2 PARARRAYOS TIPO PDC. 4.2. NIVELES DE PROTECCION. 4.3. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. 4.4. REFUGIOS CONTRA TORMENTAS. 5. EVALUACION EN CAMPO. 5.1. ACTIVIDADES REALIZADAS. 5.2. TIPOS DE PARARRAYOS INSTALADOS EN CAMPAMENTO Y ESTABLECIMIENTOS DE LA U.M. ATACOCHA. 5.3. RESULTADOS DE EVALUACION. 5.4. RESUMEN DE EVALUACION. 5.5. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES. 6. PROPUESTA PARA IMPLEMENTACION DE SISTEMA DE PROTECCION C ONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS EN INSTALACIONES INSTALACIONES DEL U.M. U.M. ATACOCHA. ATACOCHA. 7. VALORIZACION. 8. ANEXOS. Anexo I: REGISTRO FOTOGRAFICO COMPLEMENTARIO Anexo II: SUMINISTROS Y MATERIALES PROPUESTOS PROPUESTOS (FICHAS TECNICAS). Anexo III: CALCULOS JUSTIFICATIVOS. -
CÁLCULO DE NIVEL DE PROTECCIÓN CÁLCULO DE RIESGO CÁLCULO DE COBERTURA DE SISTEMAS DE PARARRAYOS.
1. OBJETIVOS
Realizar una inspección inspección de los sistemas de pararrayos instalados en el C.M. Atacocha evaluando su estado y determinando su viabilidad para su reinstalación en nueva zona o mantenimiento. Rediseñar y valorizar la la implementación de un sistema de protección contra descargas atmosféricas, considerando el uso de sistemas de pararrayos ya existentes aun operativos y sistemas nuevos. Evaluar la Protección contra Sobretensiones Sobretensiones que pudiesen generar en las Redes del del C.M. Atacocha, la cual garantizara la vida útil de equipos los cuales mantienen la operación de zonas críticas dentro de la planta.
2. ANTECEDENTES El cliente, Compañía Minera Atacocha, requiere el diseño e implementación de un sistema de protección contra descargas atmosféricas para salvaguardar sus operaciones en las instalaciones de planta concentradora, presa de relaves, grifos, polvorín, salas de bombeo, oficinas administrativas. El cliente cuenta con instalaciones de Pararrayos en ciertas zonas de la Unidad Minera los cuales en c iertos casos no garantizan la protección de las instalaciones instalaciones y del personal; por lo cual se requiere una evaluación previa a los Sistemas de Pararrayos Existentes para garantizar su operatividad pudiéndose adicionar sistemas complementarios para garantizar la cobertura dentro de la Unidad Minera.
3. ALCANCE El estudio comprende todas las instalaciones de La Unidad Minera Atacocha como los sistemas de protección contra descargas atmosféricas actualmente instalados, para el cumplimiento de las normas de protección contra el rayo (UNE 21.186, NFC 17.102, IEC 62.305 y NFPA 780).
4. MARCO TEORICO 4.1. SISTEMA DE PARARRAYOS PARARRAYOS Un sistema de pararrayos es un sistema de protección contra tormentas eléctricas (rayos). Todas las instalaciones y personal están expuestas a estas descargas atmosféricas dichas descargas no pueden ser evitadas, pero si podemos colocar un sistema para protegernos de ellas, este sistema está formado por: Punta o puntas captadoras Bajantes Sistema de puesta a tierra Tecnologías de pararrayos
4.1.1.PARARRAYOS CONVENCIONALES FRANKLIN.
La protección mediante pararrayos franklin se obtiene por la ionización natural del aire que ocurre durante el desarrollo de las tormentas eléctricas, generando el efecto “corona” en las puntas del pararrayos y volviéndolos el camino ideal
para la descarga del rayo. El área de cobertura del pararrayos refiere al área encerrada entre la estructura de soporte y el área de influencia del rayo el cual tiene forma de esfera (Teorema de la Esfera Rodante). Simplificando dicha área se obtiene el cono invertido tradicionalmente utilizado.
Área de cobertura de pararrayos (Teorema de Esfera Rodante) El radio de protección de los pararrayos tipo franklin varía de acuerdo a la altura de instalación y el radio de la esfera de influencia del rayo (20.00m para el nivel I de protección). Adicionalmente se reduce el radio de cobertura según la altura mínima de protección requerida.
4.1.2.PARARRAYOS TIPO PDC.
Los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC), también llamados ionizantes, responden al acercamiento del rayo generando un trazador ascendente o electro pulso que incrementa su área de influencia, adelantándose a la captura del rayo antes que otros elementos dentro de su área de cobertura. Su radio de protección es mayor que los pararrayos convencionales franklin y se determina según el tiempo de avance en el cebado (Δt).
Este tiempo de avance en el cebado determina el radio de protección del pararrayos. Cuanto mayor sea su anticipación en la formación del trazador ascendente, mayor será la distancia a la que capture el trazador descendente, evitando la caída de rayos en un área mayor. Las normas UNE 21186 y NF C 17-102 definen esta característica mediante el parámetro denominado eficacia de un PDC (ΔT): “Diferencia expresada en microsegundos entre el tiempo de emisión de un PDC y el de una punta simple medida en laboratorio bajo las condiciones descritas en la norma de referencia”.
El área de cobertura del pararrayos tiene la siguiente forma:
4.2. NIVELES DE PROTECCIÓN El nivel de protección define el área de cobertura de todo sistema de pararrayos de acuerdo al riesgo asociado al lugar de implementación. De acuerdo a lo indicado en normas, se tienen hasta 4 niveles de protección (I, II, III y IV).
El nivel de protección I, es el más exigente y asigna un área de cobertura más reducida a los diferentes sistemas de pararrayos, minimizando la tolerancia y garantizando una protección más elevada para instalaciones en alto riesgo por encontrarse frecuentemente expuestos ante descargas de rayo o por que las consecuencias de la caída de rayo pueden ser muy importantes (incendios de altas proporciones, impacto ambiental, fallecimientos, pérdidas económicas considerables, etc.). El nivel I será considerado para todos los sistemas de protección a ser evaluados.
Nivel de Protección
I
Riesgo Asociado
Características
Muy alto
Zonas con alta densidad de descargas, donde se ubican equipos muy sensibles e importantes, edificaciones críticas (clínicas, polvorines, etc.) o en ambientes aislados.
II Alto
III
Medio
IV Bajo
Zonas con media o alta densidad de descargas, donde se ubican equipos sensibles, edificaciones aisladas o con alto número de personas. Zonas con densidad media de descargas, con varios edificios cercanos o poco críticos, o con equipos poco sensibles. Zonas con baja o muy baja densidad de descargas, con equipos poco sensibles o bajo número de personas en riesgo.
Cuadro de niveles de protección (simplificado)
4.3. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. Los Sistemas de Puesta a Tierra se establecen principalmente con objeto de limitar la tensión que con respecto a tierra puedan presentar en un momento dado las masas metálicas, otro de los objetivos es el de asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales.
En un sistema de protección contra el rayo el Sistema de Puesta a Tierra es un elemento imprescindible, ya que en ella tiene lugar la dispersión de la corriente del rayo. Cada conductor de bajada debe tener una toma de tierra, constituida por los elementos conductores en contacto con el terreno capaces de dispersar la corriente del rayo en éste. Las normativas IEC 62305 / UNE 21186 / IEC 62561 dan mayores detalles sobre los Sistemas de Puesta a Tierra. .
4.4. REFUGIO CONTRA TORMENTAS. Los refugios contra tormentas son instalaciones acondicionadas para proteger al personal de las descargas atmosféricas. Estos aseguran que cualquier rayo que pudiera caer sobre la estructura, caiga sobre el terminal aéreo de aluminio/cobre se canalice la energía a tierra mediante el cable y el sistema de tierras. Este sistema únicamente protege el refugio donde están instaladas el terminal aéreo de aluminio y no cubre otras áreas como espacios abiertos en los alrededores de ésta. El sistema de protección contra rayos de nuestra caseta de refugio está acorde a las normas (NFPA 780 – Norma para la Instalación de Sistemas de Protección contra Rayos), (UL-96A – Estándar para Requisitos de instalación de sistemas de protección contra rayos) y (LPI-175 – Estándar de Buena Práctica para la Instalación de Pararrayos contra Descargas Atmosféricas).
5. EVALUACION EN CAMPO A continuación se detalla la evaluación realizada en las diferentes zonas del Complejo Minero Atacocha. Los cuales han sido divididos por Áreas o Niveles
NIVELES
LOCACIONES
≥4000 m.s.n.m.
PRESA DE RELAVES. CAMPAMENTO ATACOCHA- S.E. ATACOCHA. POLVORIN. GRIFO ATACOCHA GLORY HOLE
≥3000 m.s.n.m.
GARITA INGRESO BOCA DE MINA. CASA COMPRESORA- S.E. MT. S. E. CHICRIN. PLANTA CONCENTRADORA. PLANTA SISTEMA DE TRANSPORTE DE RELAVES. BALANZA DE CARGA. COMEDOR DE TRABAJADORES PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS OFICINAS ADMINISTRATIVAS TALLER DE EQUIPO PESADO HOSPEDAJE PLANA MAYOR-MINA CENTRAL HIDROELECTRICA MARCOPAMPA
OTROS
Imagen en la que se puede apreciar gran parte del complejo Minero Atacocha
.
CENTRAL HIDROELECTRICA
PRESA DE RELAVE
PLANTA CONCENTRADORA CAMPAMENTO ATACOCHA (NIVEL 4000) GRIFO-POLVORIN-CASA COMPRESORA
OFICINAS ADM. GARITA DE INGRESO A BOCA DE MINA
S.E. CHICRIN
5.1. ACTIVIDADES REALIZADAS. Las Actividades realizadas durante el siguiente estudio:
Recorrido día 1 : Durante el recorrido de la primera jornada se inspecciono los establecimientos por debajo de los 3000 m.s.n.m. Entre ellos la S.E. Chicrin, Balanza de
Descarga, Planta de Oficinas Administrativas, Planta de Tratamiento de Relaves, Comedores del Personal y Hospedaje de Plana Mayor. Durante la inspección se dio mayor énfasis a los siguientes puntos: -
-
Inspección de Cimentación del Mástil o Torre que alberga la Pararrayo. Evaluación del Mástil o Torre (Verificar presencia de elementos corrosivos y de protección). Verificación del Pozo a Tierra, inspección del Cable de Bajada de Cobre y medición de resistividad. Evaluación e Inspección del Equipo Pararrayo existente.
Recorrido día 2 :
-
Durante el recorrido del 2 día de jornada se inspecciono los establecimientos por encima de los 3000 m.s.n.m. Entre ellos la Presa de Relaves, Campamento Atacocha, Subestación Atacocha, Polvorín, Grifo Atacocha, Casa Compresora , Caseta de Vigilancia, Planta Concentradora. Durante la inspección se dio mayor énfasis a los siguientes puntos: -
Inspección de Cimentación del Mástil o Torre que alberga la Pararrayo. Evaluación del Mástil o Torre (Verificar presencia de elementos corrosivos y de protección). Verificación del Pozo a Tierra, inspección del Cable de Bajada de Cobre y medición de resistividad. Evaluación e Inspección del Equipo Pararrayo existente.
5.2. TIPOS DE PARARRAYOS INSTALADOS EN CAMPAMENTO Y ESTABLECIMIENTOS DE LA U.M. ATACOCHA. A continuación se detallara los equipos evaluados según la clasificación por zonas o niveles del punto 5.0
PRESA DE RELAVES
Durante la inspección en la zona de la Presa de Relaves se observó que no existe pararrayos instalado dentro del área de operación de dicha presa , se observa pararrayos instalados en las partes altas de la cadena montañosa los cuales no cubren el área de operaciones de la presa de relaves. Se evidencio un Pararrayos Monopuntal y un PDC los cuales por su distancia n o cubren el área de la presa de relaves encontrándose a una distancia por encima de los 800m. y 600m respectivamente.
IMAGEN DE PRESA DE RELAVES
IMAGEN DE PRESA DE RELAVES
IMAGEN DE S.E.DE MEDIA TENSION EN PRESA DE RELAVES
IMAGEN DE DUCTERIA DE DESCARGA EN PRESA DE RELAVES
Imágenes de la ubicación de los pararrayos ubicados a los alrededores de la Presa de Relaves.
PARARRAYOS MONOPUNTAL EL CUAL TIENE UNA DISTANCIA SUPERIOR A 800m.
AMPLIACION DE IMAGEN DEL PARARRAYOS
PARARRAYOS PDC (DISTANCIA SUPERIOR A 600m).
AMPLIACION DE LA IMAGEN.
Debido a lo inaccesible de la zona no se pudo llegar a los puntos de la instalación de estos pararrayos pero por información del técnico de campo de la unidad minera no se realizan mantenimientos de dichas instalaciones.
CAMPAMENTO ATACOCHA – S.E. ATACOCHA (N 4000)
Durante la inspección de la zona del Nivel 4000 se observó que dichas instalaciones se encuentran en proceso de traslado de equipos e infraestructuras hacia otras locaciones , actualmente se encuentra operativa una subestación de transformación en alta tensión 50/4KV , se observa edificaciones contiguas a dichas instalaciones que sirven de depósito de muestras al departamento de geología por tal se observa tránsito de vehículos y personal de frecuencia esporádica. Según información del Departamento de Mantenimiento dichas instalaciones del campamento Atacocha son utilizadas provisionalmente de almacén de muestras geológicas y de maquinaria en desuso.
No se observó ningún tipo de Pararrayos en dicho campamento solo se observa dispositivos de protección en la subestación los cuales son protección para el equipamiento que se encuentra en dicha subestación.
CAMPAMENTO ATACOCHA
S.E. ATACOCHA
GRIFO ATACOCHA. – EL POLVORIN.
EL POLVORIN Durante la inspección realizada a las instalaciones del Polvorin se pudo apreciar un pararrayos ubicado cerca de las instalaciones el cual es del Tipo Monopuntal ; el cual por su ubicación su radio de cobertura no llega a cubrir toda las instalaciones del polvorin. El soporte que alberga el pararrayos es un mastil de 12m el cual no se encuentra en buenas condiciones requiere mantenimiento correctivo , no se hayo el sistema de puesta a tierra , se aprecia que el cable de cobre baja por el interior del mastil.
POLVORIN
}
En las imágenes se puede observar que el pararrayos es un tipo monopuntal Franklin, la estructura es un mástil de acero el cual requiere mantenimiento se observa rastros de corrosión.
En la imagen se puede observar las instalaciones a proteger dentro del C.M. Atacocha.
EL GRIFO ATACOCHA
En las inmediaciones del grifo no se encontro ningun pararrayos instalado. Se esta proponiendo la instalacion de un Pararrayos respetando las normas con respecto a los tanques de combustible.
Se observa en las imágenes antecedidas que en las inmediaciones del Grifo y tanques de combustible no se cuenta con un sistema de protección contra descargas atmosféricas adecuado.
CASA COMPRESORA – SUB. ESTACION (NIVEL 3620m.)
CASA COMPRESORA
Durante la inspección de las instalaciones de la sala compresora se observa que a los alrededores existen líneas de media Tensión a una distancia aproximada de 50m-80m las cuales alimentan una subestación por medio de un alimentador subterráneo. Esta se encuentra a espaldas de la casa compresora .Se requiere realizar la evaluación para instalar un pararrayos en dicha zona.
CASA COMPRESORA
S.E. CASA DE COMPRESION .
GRIFO NUEVO Se realizó la inspección de las instalaciones de dicho establecimientos, se observó que tiene instalado un sistema de pararrayos tetrapuntal el cual no cumple la normativa referente a los
sistemas de protección de descarga Atmosférica por tener una altura por debajo de unas escalerillas metálicas.
PARARRAYO TETRAPUNTAL
TANQUES DE COMBUSTIBLE
GARITA DE VIGILANCIO BOCA DE MINA.
GARITA DE VIGILANCIA Durante el recorrido de las instalaciones se observo que el ingreso a los niveles superiores de la unidad Minera se realizan por una garita de ingreso la cual se ubicaba al lado de la
Boca de la mina. En dichas instalaciones se requiere laa instalacion de un pararrayos para proteger al personal que transita por dicha zona.
CASETA DE INGRESO A BOCA DE TUNEL.
. ..
S.E. CHICRIN.
La Subestación Electrica Chicrin es un complejo que recibe energia en alta tensión 50KVA y la transforma a Niveles de Tensión de acuerdo al requerimiento de sus centros de operación.
Se realizo la inspección y se observo que los alrededores se encuentran ubicadas torres de alta Tension con cables de aluminio las cuales llegan y salen de la subestación. Las lineas electricas aereas cuentan con cable de guarda los cuales protegen de sobretensiones las lineas electricas ante la supuesta caida de rayos a las lineas electricas.
CABLE DE GUARDA
S.E. CHICRIN
CRUCE DE LINEAS AEREAS
PROTECION DE LAS MASAS METALICAS CONTRA LOS RAYOS POR MEDIO DE CABLES DE GUARDA
INSTALACIONES MONTAÑOSA
RODEADAS
POR
CADENA
BALANZA DE CARGA.
La Ballanza de Carga se encuentra ubicado por el acceso a Camiones de Carga. Se realizo la inspección y se observo que en los alrededores se encuentran arboles de considerable altura los cuales se encuentran en niveles superiores , a la torre que albergaba a nuestr
PARARRAYO INSTALADO EN BALANZA DE DESCARGA
TORRE MODULAR DE 12m.
TORRE EN MAL ESTADO DE CONSERVACION , PRESENCIA DE OXIDO
PARARRAYOS TETRAPUNTAL FRANKLIN
DETALLE DE PARARRAYOS INSTALADO
PLANTA CONCENTRADORA.
IMÁGENES DE LA PLANTA CONCENTRADORA DE METALES
MEDICION DE RESISTENCIA DE SPAT
Operativo lun de sax
PLANTA DE SISTEMA DE TRANSPORTE DE RELAVE.
GLORY HOLE
OFICINAS ADMINISTRATIVAS Y OTROS.
5.3. RESULTADOS DE EVALUACION. 5.4. RESUMEN DE EVALUACION.
5.5. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES.
6. PROPUESTA PARA IMPLEMENTACION DE SISTEMA DE PROTECCION CONTRA DESCARGA ATMOSFERICA EN INSTALACIONES DE U.M. ATACOCHA. 7. VALORIZACIONES.
8. ANEXOS.
REGISTRO FOTOGRAFICO
1
PRESA DE RELAVES ATACOCHA
1
VISTA HORIZONTAL DE PRESA DE RELAVES
1
1
S. E. PRESA DE RELAVES
DUCOTA DE BOMBEO DE PRESA DE RELAVES
1
S.E. PRESA DE RELAVES
1
CASETA DE VIGILANCIA PRESA DE RELAVES
1
PARARRAYOS TETRAPUNTAL INSTALADO EN ALREDEDORES DE PRESA DE RELAVES
1
PARARRAYOS IONIFLASH INSTALADO EN ALREDEDORES DE PRESA DE RELAVES
1
1
DETALLE DE PARARRAYOS TETRAPUNTAL INSTALADO
DETALLE DE PARARRAYOS IONIFLASH INSTLADO
2
2
CAMPAMENTO ATACOCHA –NIVEL 4000
S.E. ATACOCHA –NIVEL 4000
2
CAMPAMENTO ATACOCHA –NIVEL 4000
2
ZONA DE ACOPIO ATACOCHA – NIVEL 4000
2
ZONA PROPUESTA PARA INSTALACION DE PARARRAYOS
2
INGRESO DE CAMPAMENTO ATACOCHA.
3
CASETA DE VIGILANCIA ACCESO - EL POLVORIN.
3
IMAGEN DE TOLVA DE DESCARGA EL POLVORIN.
3
GRIFO ATACOCHA
3
VISTA DE TANQUES Y SURTIDORES GRIFO ATACOCHA.
3
VISTA REGISTRO FOTOGRAFICO DE S.E. GRIFO ATACOCHA.
3
VISTA DE ZONA DE GRIFO ATACOCHA.
4
CASA COMPRESORA
4
S.E. MT EN CASA COMPRESORA
