Cómo evaluar el estado de estructuras en plantas mineras

Las plantas mineras dependen de estructuras que soportan equipos, tolvas, chancadores, correas y edificios de proceso. La evaluación estructural periódica garantiza la seguridad y evita fallas catastróficas.


Lo primero que debe identificarse es la razón de la inspección, es decir, vamos a inspeccionar para alargar la vida útil, vamos a inspeccionar para realizar un cambio de uso de la estructura o vamos a inspeccionar por una combinación de los casos anteriores.

La primera distinción que podemos realizar es el material de la estructura, es decir, es una estructura en madera, en acero o en hormigón armado. Las dos ultimas son las mas comunes en Chile y en las que nos especializamos en Garcia Ingenieros.


Estructuras en Acero

Si bien, puede resultar más evidente el nivel de daño en estructuras de acero, en estructuras con perfiles tubulares (en los que no se puede apreciar la parte interior de los mismos), es preciso realizar revisiones del espesor con equipos especializados que permitan determinar el estado actual de la estructura. En estos casos las soluciones pueden ir desde limpiezas metalmecánicas hasta el reemplazo total de las piezas. En muchas ocasiones las estructuras no pueden ser reemplazadas porque actúan de soporte de u equipo que debe mantenerse operando o que son el soporte del resto de una estructura que se encuentra en buen estado. En estos casos la solución es reforzar la estructura de manera que se pueda prescindir de la capacidad estructural del perfil inicial.


Estructuras de Hormigón armado

En este caso suele ser menos evidente el nivel de daño, a no ser que el mismo sea producto de un impacto en las caras expuestas de los elementos. En los casos de hormigón armado los agentes corrosivos avanzan a lo largo del tiempo por el recubrimiento de hormigón hasta llegar a las barras de acero, este avance no suele presentar (a inspección visual) ninguna muestra de deterioro hasta que llega a las barras de acero, estas se expanden y generan grietas.


Para detectar de forma anticipada este evento, en García ingenieros contamos con equipos especializados para este fin, que nos permiten detectar el grado de avance de los agentes corrosivos y permiten reemplazar a tiempo las secciones contaminadas.

A pesar de lo anterior y a modo de presentar un procedimiento general para fines de este blog, un estudio técnico se desarrolla en 3 grandes fases:

  1. Recolección de antecedentes y análisis documental: Se revisa la información del diseño, las recomendaciones de protección y (sobretodo) las condiciones actuales de la operación y (idelamente) las condiciones históricas.
  2. Inspección y registro de daños: se elabora un inventario de fisuras, corrosión, deformaciones, asentamientos y otros signos de deterioro; se clasifican por gravedad e incidencia en la operación. Para estos, son necesarios ensayos no destructivos que permiten determinar las condiciones actuales de la estructura.
  3. Propuesta de reparación y estimación de la vida útil: Se presenta una propuesta de reparación y la estimación de la vida útil residual.

Los criterios técnicos para calificar el estado de una estructura consideran la severidad de las patologías, su extensión y la influencia en la capacidad de carga. Se utilizan tablas de clasificación (A, B, C) que definen si un elemento está en buenas condiciones, requiere mantenimiento o necesita rehabilitación inmediata. La normativa chilena (NCh2369 para diseño sísmico, NCh430 para hormigón armado y NCh427 para acero) establece requisitos de ductilidad, resistencia y separación mínima de armaduras. Cumplir estas normas y el código americano ACI/ASCE garantiza que los refuerzos y reparaciones cumplan estándares de seguridad.

La evaluación estructural es la base para priorizar inversiones, justificar paradas de planta y cumplir exigencias legales.


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