Evaluación del diseño estructural de un sistema tanque-plataforma de lixiviación de 3336 m³ de capacidad
Cierto grupo de servicios de ingeniería está desarrollando el proyecto minero Inmaculada, el cual consta de una planta concentradora de oro y plata. Este proyecto se encuentra en su etapa de ingeniería. Uno de los procesos de esta planta es la lixiviación, el cual se lleva a cabo en 7 tanques agitad...
| Autor Principal: | Málaga Alarco, José Luis |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2014
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/5482 |
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| Sumario: |
Cierto grupo de servicios de ingeniería está desarrollando el proyecto minero
Inmaculada, el cual consta de una planta concentradora de oro y plata. Este proyecto se
encuentra en su etapa de ingeniería. Uno de los procesos de esta planta es la lixiviación,
el cual se lleva a cabo en 7 tanques agitadores de 3336 m³ de capacidad, 15.9m de
diámetro y 16.8 m de alto. Sobre cada uno de estos tanques se monta una plataforma en
la cual se instalará un agitador. Este tipo de diseño tanque-plataforma presenta un riesgo
estructural y requiere de una evaluación para asegurar su correcto desempeño.
En el presente trabajo se realizó la evaluación del diseño estructural de un sistema
tanque-plataforma usado para un proceso de lixiviación; con la finalidad de garantizar que
el conjunto cumpla con las solicitaciones requeridas, tanto en resistencia, servicio y bajo
cargas dinámicas. La evaluación se realizó según la normativa aplicable y se empleó para
el análisis el Método de los Elementos Finitos (MEF).
La primera parte de esta tesis incluyó condiciones de sitio e información técnica
necesaria para la evaluación estructural. Se incluyó también el marco teórico que
comprende la metodología ASD (Allowable Stress Design) empleada en el análisis del
tanque, el método LRFD (Load and Resistance Factor of Design) utilizado para la
evaluación de la plataforma, teoría de vibraciones e información sobre el Método de
Elementos Finitos (MEF); y luego se describió un procedimiento general de simulación.
Para el análisis estático del conjunto, se elaboró un modelo conceptual y se
modelaron las cargas a las cuales estarán sometidos el tanque y la plataforma. Luego se
realizó una evaluación del tanque de acuerdo a la norma API 650; los resultados
mostraron que se encontraron elementos sometidos a esfuerzos que superan en un 14%
a los esfuerzos admisibles (136 MPa). Posteriormente se realizó una verificación de la
plataforma de acuerdo a la AISC 360; en los resultados se observó que la carga no se
distribuía uniformemente, ya que una de sus vigas principales soportaba 91% más de
carga que la otra. Se realizó también un análisis modal del conjunto para determinar sus
frecuencias naturales; y se observó que no presentaría problemas de resonancia. En
consecuencia, el diseño original no cumplió los requerimientos de diseño.
Finalmente se realizaron modificaciones al diseño original en las cuales se redujo la
concentración de esfuerzos en el tanque. Para la plataforma, se distribuyeron mejor las
cargas; con ello se logró reducir el peso de la estructura, y se optimizó el diseño. El
análisis modal mostró que el nuevo diseño tampoco entrará en resonancia. En conclusión,
aplicando la metodología de diseño y la normativa vigente, el diseño final cumplió con los
requerimientos del proyecto. |
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