Tuberías HDPE para minería e industria, cómo elegir una red que resista en terreno 

En el norte de Chile, una faena minera puede depender de kilómetros de conducciones que traen agua desalada desde la costa, recogen drenajes bajo una pila de lixiviación o mueven soluciones ácidas entre procesos. Más al sur, plantas de celulosa, agroindustrias y proyectos sanitarios enfrentan desafíos distintos, aunque comparten una exigencia, contar con redes que funcionen años sin detenciones imprevistas.

Ingenierías, contratistas y compañías mineras han encontrado en las tuberías HDPE, fabricadas en polietileno de alta densidad o PEAD, una alternativa flexible, liviana y tolerante a numerosos agentes químicos. La oportunidad es amplia. La decisión, rara vez simple, porque presión de trabajo, composición del fluido, temperatura, tipo de suelo y método de unión se combinan de manera diferente en cada proyecto.

HDPE para minería e industria, un material que se adapta al trazado

Parte del atractivo del HDPE está en su flexibilidad. Una línea bien diseñada acompaña pendientes, curvas suaves y asentamientos del suelo allí donde un material rígido obligaría a sumar piezas especiales o reforzar apoyos. Las uniones por termofusión, a su vez, forman un cuerpo continuo, sin juntas mecánicas propensas a filtrar.

En una operación minera o industrial, esas cualidades sirven para usos muy variados, entre ellos:

  • Conducción de agua fresca y agua de proceso
  • Transporte de soluciones de lixiviación
  • Drenajes bajo pilas y depósitos
  • Líneas de relaves y descarga de efluentes
  • Redes de servicio en plantas

Ahora bien, no todas las tuberías de este material rinden igual. Espesor, clase de presión, calidad de la resina y prolijidad en la instalación marcan diferencias que se notan con los años.

Cargas de relleno, el HDPE también depende de cómo se instala

Bajo una pila de lixiviación o un botadero, una tubería de drenaje soporta el peso de decenas o cientos de metros de material. Claudio Roman, I. Atucha y N. Echeverria ensayaron una tubería corrugada de doble pared de 4 pulgadas bajo una carga equivalente a 200 metros de relleno, cerca de 3,6 MPa sobre la corona. Probaron materiales granulares con distinta granulometría, densidad y origen geológico, y comprobaron que el material de apoyo influye en la integridad estructural del tubo.

En la Universidad de Chile, Diego Alonso Flores Fernández evaluó en 2023 tuberías corrugadas de 3, 4, 6 y 8 pulgadas para pilas de hasta 100 metros, con un límite de deformación del 40 %. Solo la de 3 pulgadas mostró un desempeño confiable a esa altura. Los diámetros mayores quedaron por debajo de lo calculado, y el autor propuso nuevos ensayos. En estas conducciones, la ovalización acumulada pesa tanto como la calidad de la resina, y un resultado de laboratorio nunca equivale a una capacidad universal.

Antes de especificar una línea enterrada conviene revisar:

  • Altura y tipo de relleno sobre la corona
  • Granulometría y compactación del material de apoyo
  • Diámetro, rigidez anular y tipo de perfil
  • Tránsito de equipos pesados durante la construcción

Resistencia química, una ventaja que exige especificación

El HDPE tolera bien muchos ácidos, bases y sales, pero la concentración, la temperatura y el tiempo de contacto cambian el pronóstico. Un equipo encabezado por Fady Abdelaal y R. Kerry Rowe expuso cinco geomembranas de polietileno de 1,5 mm, dos de ellas de HDPE, a soluciones mineras sintéticas de pH 0,5 y 13,5 a 85 °C durante períodos de 4,5 a 6,5 años. Las cinco se degradaron más rápido en el medio alcalino.

Se trata de láminas y no de tuberías presurizadas, de modo que sus cifras no sirven para dimensionar una conducción. Sí confirman que la formulación del compuesto y el ambiente de exposición deben revisarse caso a caso, sobre todo en plantas que manejan soluciones calientes.

Diseño de redes HDPE para operaciones exigentes

En una línea a presión, el cálculo gira en torno al esfuerzo circunferencial que soporta la pared. A mayor temperatura, además, la presión admisible del tubo disminuye, un detalle decisivo en procesos con fluidos calientes.

Una especificación sólida responde varias preguntas antes de pedir cotización. Qué fluido circula y con qué concentración. A cuánta presión y temperatura trabajará la red. Si irá enterrada, apoyada o expuesta al sol del desierto. Qué golpes de ariete puede sufrir al arrancar o detener bombas. Con esas respuestas, el proyectista define la clase de presión y el sistema de unión adecuados.

THC y las soluciones HDPE para proyectos mineros e industriales

En THC  desarrollamos  soluciones hidráulicas para proyectos de construcción, infraestructura, industria y minería en Chile. Nuestro  catálogo reúne tuberías HDPE y componentes para redes de conducción, junto con sistemas PPR, PP-RCT, PPR reforzado, PEX y PVC, además de fittings, válvulas y accesorios de instalación. Nuestra propuesta de valor combina esa amplitud de productos con apoyo técnico para definir la alternativa adecuada según la presión, el terreno, la temperatura y la exposición química de cada red, de modo que cada proyecto parta de condiciones de servicio concretas y no de un diámetro elegido por costumbre.


Fuentes

  1. Roman, C., Atucha, I., & Echeverria, N. Performance of HDPE pipes under high loads. Ausenco. https://ausenco.com/insights/performance-of-hdpe-pipes-under-high-loads/
  2. Flores Fernández, D. A. (2023). Uso de tuberías de HDPE corrugado de 3″, 4″, 6″ y 8″ en pilas de lixiviación de hasta 100 metros de altura. Memoria de Ingeniero Civil Mecánico, Universidad de Chile. https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/194846
  3. Abdelaal, F. B., Rowe, R. K., Morsy, M. S., & e Silva, R. A. (2023). Degradation of HDPE, LLDPE, and blended polyethylene geomembranes in extremely low and high pH mining solutions at 85 °C. Geotextiles and Geomembranes, 51(5). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0266114423000390

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