Os rejeitos são as sobras de materiais e resíduos gerados nas operações de mineração, e sua disposição pode ser um grande problema. Os rejeitos consistem principalmente em rocha pulverizada desidratada, sujeira e cascalho – e o material é viscoso, denso, abrasivo e pode até ser considerado perigoso. Quando os rejeitos fluem através de uma válvula de isolamento automatizada, há desafios significativos na operação. Por isso dos grandes desafios na seleção da válvula para tubulação de rejeito.

Como as operações de extração de mineração geralmente estão localizadas longe das barragens de contenção de rejeitos, o material deve ser canalizado por grandes distâncias. Os longos trechos da tubulação de rejeito e a natureza viscosa do material geralmente requerem bombas de alta pressão para mover a polpa.

Uma vez que o material atinge a barragem de contenção, ele deve ser distribuído uniformemente pela superfície. Isso é feito adicionando vários tubos menores, chamados espigões, para desviar o material para vários locais ao redor da área.

Cada ponto possui uma válvula de isolamento automatizada que pode ser operada conforme necessário para garantir que a barragem seja preenchida uniformemente. Essas válvulas devem vedar de forma confiável, apesar do processo extremo pela tubulação de rejeito.

Desafios e seleção da válvula para tubulação de rejeito

A maioria dos sistemas de distribuição de rejeitos utiliza válvulas de guilhotina projetadas para o manuseio de lamas. Entretanto, a viscosidade, o baixo teor de água e a abrasividade do material tendem a desgastar o corpo da válvula rapidamente. Isso degrada as sedes de elastômero necessárias para vedação e fechamento da válvula.

O processo de seleção da válvula é complicado, pois a pressão da linha pode ser muito alta na rede de distribuição, mas relativamente baixa nos pontos de acesso devido à queda de pressão na tubulação de rejeito muito longa. Isso significa que diferentes designs de válvulas podem ser necessários em diferentes locais.

Rejeitos perigosos, como aqueles frequentemente encontrados em aplicações de areia betuminosa, podem exigir válvulas com classificação ASME de vazamento zero para eliminar contaminação fora da área da barragem.

Válvulas para tubulação de rejeito de baixa e alta pressão

Em muitas minas, a válvula de despejo é uma aplicação de baixa pressão localizada dentro da barragem, portanto, uma válvula de guilhotina de baixa pressão padrão pode ser suficiente.

A válvula deve ser de furo total para reduzir o desgaste e deve incorporar elastômeros reforçados e de longa vida útil para criar um fechamento estanque da linha e prolongar a vida útil.

Os componentes vestíveis da válvula devem ser facilmente inspecionados e substituídos. A descarga para o meio ambiente é aceitável em uma válvula nesta aplicação, mas deve ser minimizada.

À medida que as válvulas se movem a montante na rede de distribuição da tubulação de rejeito e experimentam velocidades e pressões mais altas, ou se materiais perigosos estiverem envolvidos, é necessário um projeto de válvula diferente. As aplicações de rejeitos perigosos exigem zero vazamento atmosférico e as pressões mais altas geralmente exigem classificações verdadeiras ASME Classe 150.

As válvulas para essas aplicações devem ser de furo total e empregar anéis de desgaste substituíveis no corpo da válvula para absorver o impacto das forças abrasivas e prolongar a vida útil da válvula. As válvulas devem ser totalmente bidirecionais e fornecer o fechamento de vazamento zero necessário.

Cuidados especiais com válvulas para alta pressão

As válvulas de rejeitos próximas à área de extração devem suportar condições extremamente difíceis. Aqui está o problema:

As válvulas localizadas perto do início da rede de distribuição de rejeitos enfrentam as condições de processo mais exigentes. Elas são frequentemente submetidas a pressões e taxas de abrasão muito altas, mas ainda devem fornecer corte de linha com vazamento zero, mantendo o vazamento atmosférico zero necessário para aplicações de rejeitos perigosos. Selecionar a válvula certa para este ponto da tubulação de rejeito é, portanto, crítico, mas também pode ser muito difícil.

Aplicações de alta pressão requerem serviço ASME Classe 300, o que é relativamente incomum em uma válvula guilhotina. A porta da válvula deve ser redonda e de passagem total para minimizar a turbulência e a abrasão, e as válvulas devem empregar anéis de desgaste substituíveis e rotativos para maximizar a vida útil.

O projeto da vedação é fundamental para aplicações de alta pressão. Portanto, o projeto do fechamento da válvula e as vedações atmosféricas devem ser examinados cuidadosamente. A seleção adequada de materiais de sede macia, bem como componentes internos facilmente substituíveis, é essencial para uma longa vida útil e menor custo total de propriedade.

Problemas na seleção de válvulas para tubulação de rejeito

Uma falha em selecionar a válvula certa geralmente resulta em uma perda significativa de tempo e dinheiro, conforme observado no artigo.

Alguns usuários não consideram os requisitos para uma aplicação específica e instalam qualquer válvula guilhotina que tenham em estoque. Isso resulta em uma válvula muito mais cara do que o necessário ou, mais comumente, em uma válvula inadequada para a tarefa. Nessa situação, normalmente ocorrem falhas prematuras de vedação, fechamento inadequado e altos custos de manutenção.

No entanto, quando a válvula guilhotina com defeito é substituída por um modelo corretamente projetado, o desempenho aprimorado e a manutenção bastante reduzida normalmente pagam pela válvula atualizada rapidamente. Se uma válvula requer reparos frequentes, é provável que seja uma boa candidata para uma reavaliação e possível substituição.

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A polpa é mantida internamente no sistema de tubulação, durante todo o processo.

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