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
- 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/
- 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
- 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
