Análisis multivariable de generación de cortocircuitos y evaluación preliminar de tecnología MAT® para su detección temprana, CODELCO División Chuquicamata

Abstract

Los cortocircuitos (CC) son eventos no deseados en refinerías (ER) e inducen a pérdidas de energía e interrupciones locales en la producción. Su detección y eliminación temprana se hace necesaria y la refinería Chuquicamata no escapa a lo anterior. Se realizó un análisis multivariable de una base de datos de 9 meses del año 2015 (abril-diciembre) para identificar las principales causas de generación de CC y se evaluó la incorporación de una nueva tecnología que tiene como objetivo su detección temprana. Del análisis se identificaron tres variables relevantes que influyeron en la generación de CC durante el periodo considerado, estos son, la densidad de corriente, la calidad de los ánodos Chuquicamata (CCC) y la relación entre la concentración de bismuto (Bi+3) y cobre (Cu+2). La densidad de corriente es la variable más fuerte que incide en los CC y lo hace de manera directamente proporcional, es decir, al aumentar la densidad de corriente cerca de los 311 A/m2 se acelera el crecimiento del depósito y ante una zona con menor resistencia crecerá rápidamente un nódulo hasta formar un CC. La sobredimensión de los ánodos CCC, impide que se logre la distancia inter-electródica apropiada entre los electrodos, teniendo menos resistencia en algunas zonas y favoreciendo así la generación de CC. La concentración de Bi+3 y Cu+2 en el electrolito tiene una fuerte relación con los CC, al aumentar la concentración de Bi+3 es necesario que la concentración de Cu+2 se mantenga sobre los 45g/L para que los CC se mantengan bajos. Para mantener una alta eficiencia de corriente y bajo consumo de energía, es fundamental la detección y eliminación temprana de los CC, por lo que la Refinería Chuquicamata desea incorporar una nueva tecnología llamada MAT®, cuya función principal es la detección automatizada de CC disminuyendo el tiempo de permanencia del CC y por ende, mejorar la eficiencia de corriente. Se realizó una evaluación preliminar a nivel industrial de los prototipos MAT® obteniendo efectividad en la detección e identificación de los CC durante los primeros dos ciclos catódicos, luego la tela sufre alteraciones (quemaduras y perdida de funcionalidad del pigmento), por lo que es necesario continuar probando materiales más resistentes para que pueda ser utilizada en la nave.