25 giugno 2025

Le pompe di drenaggio sono quindi essenziali per gestire il continuo ingresso d'acqua. Tuttavia, le pompe di drenaggio devono superare molte sfide, tra cui l'acqua con un elevato contenuto di solidi corrosivi e abrasivi, il lavoro a distanza in ambienti difficili e requisiti estremi in termini prevalenza e portata. Queste pompe devono rispondere a specifici criteri chiave per garantire prestazioni costanti ed efficienti nel tempo.

1. Robustezza delle pompe

Le pompe di drenaggio devono resistere alle condizioni abrasive e difficili dell'ambiente minerario. Il loro design deve essere sufficientemente robusto per affrontare le difficoltà di una miniera. Anche la scelta dei materiali per la struttura della pompa è fondamentale. Materiali altamente resistenti all'usura prolungano la durata della pompa e ne preservano le prestazioni in presenza di particelle abrasive. Sono necessari materiali resistenti alla corrosione per resistere agli ambienti chimicamente aggressivi presenti in alcune miniere.

2. Prestazioni delle pompe

I requisiti di drenaggio cambiano man mano che la miniera si trasforma. Inizialmente i livelli d'acqua possono essere piuttosto bassi, ma quando la profondità degli scavi aumenta, le prestazioni richieste alla pompa aumentano notevolmente. Le pompe di drenaggio, quindi, devono essere in grado di sollevare volumi d'acqua crescenti ad altezze sempre maggiori. Ciò richiede un'alta prevalenza e portate elevate.

3. Facilità di manutenzione

Nelle applicazioni critiche per la sicurezza come il drenaggio, la riduzione al minimo dei tempi di fermo delle attrezzature essenziali è una priorità. La facilità di manutenzione o riparazione della pompa è quindi importante. L'accessibilità alle parti soggette a usura per l'ispezione e la sostituzione di routine e la necessità di attrezzi speciali sono aspetti fondamentali da considerare. C'è un altro elemento di complessità: smontare le sezioni della pompa per sostituire guarnizioni, organi di trasmissione o lubrificanti in condizioni difficili e con scarsa illuminazione non è ideale, poiché i componenti potrebbero essere facilmente montati in modo errato o andare persi. Sono inoltre auspicabili parti soggette a usura regolabili, perché possono essere utilizzate per ripristinare le prestazioni e prolungare gli intervalli di manutenzione.

4. Facilità di installazione

I livelli dell'acqua possono aumentare rapidamente, perciò le pompe di drenaggio devono essere portatili e facili da utilizzare. Le dimensioni e il peso della pompa, in particolare in condizioni disagevoli che impediscono la normale movimentazione, sono fattori importanti. Inoltre, le pompe elettriche a immersione necessitano di cavi di alimentazione e, in alcuni casi, di quadri elettrici di avvio e di protezione del motore. Questi elementi possono aumentare la complessità di spostamento di una pompa in spazi stretti, quindi è necessario considerare anche il design e la portabilità.

5. Efficienza complessiva delle pompe

Le miniere si trovano spesso in aree remote prive di alimentazione elettrica permanente. Le pompe di drenaggio devono quindi fornire prestazioni ottimali nel tempo senza richiedere troppa energia. Inizialmente la presenza d'acqua può essere minima, ma man mano che la profondità della miniera aumenta, aumentano anche i requisiti di spostamento dell'acqua. Inoltre, l'acqua diventerà più sporca, più acida e più viscosa. L'idraulica delle pompe deve rispondere alle esigenze in termini di volumi e altezze di sollevamento che si manifestano durante il periodo operativo della miniera senza compromettere l'efficienza energetica. Inoltre, le pompe di drenaggio non devono creare picchi di potenza che potrebbero compromettere le prestazioni di altre attrezzature.

Tutte queste tecniche sono state applicate nello sviluppo delle nuove pompe di drenaggio PAC SH (ad altissima prevalenza) di Atlas Copco. Queste pompe automatiche autoadescanti per impieghi gravosi funzionano bene con tutti i fluidi. Sono dotate di guarnizioni a cartuccia, che non solo diminuiscono il tempo medio di riparazione (MTTR), ma rendono anche la manutenzione molto più rapida e semplice perché c'è un solo componente (la cartuccia) da sostituire. L'uso di cinghie a maglie contribuisce alla facilità di manutenzione. Un'altra caratteristica è il bagno d'olio delle guarnizioni meccaniche, che garantisce una lubrificazione sufficiente e prolunga le capacità di funzionamento a secco delle pompe. 

Le nuove tecniche di progettazione facilitano inoltre la personalizzazione, in modo da poter adattare meglio le pompe alle condizioni minerarie specifiche. La gamma PAC SH offre varie opzioni di giranti per ottimizzare le prestazioni, l'ottimizzazione dei materiali per una maggiore resistenza all'usura in condizioni particolarmente abrasive e varie opzioni di controllo per consentire agli operatori minerari di avere pieno accesso e controllo sui parametri delle pompe e dei motori.

6. Nuovo design delle pompe

Soddisfare tutti questi criteri non è semplice, perché la soluzione tecnica adatta a un determinato aspetto può causare problemi altrove. Ad esempio, il corpo della pompa può essere realizzato in metallo spesso per migliorare la robustezza, ma ciò aumenta notevolmente il peso, rendendo la pompa più difficile da trasportare.

Fortunatamente, la tecnologia moderna offre nuovi modi per ottimizzare il design delle pompe e fornire le alte prevalenze e le portate richieste dalle operazioni di drenaggio. I progressi del cloud computing hanno migliorato notevolmente la scalabilità delle simulazioni della fluidodinamica computazionale (CFD), consentendo analisi più esaurienti e complesse. Allo stesso tempo, i progressi nella stampa 3D hanno rivoluzionato la prototipazione, consentendo un maggior numero di cicli di sviluppo in tempistiche di progettazione ridotte. Inoltre, le geometrie complesse che solo dieci anni fa erano difficili o impossibili da realizzare per la fusione sono ora attuabili con un'elevata affidabilità, grazie ai moderni metodi di fusione che incorporano anime e stampi fabbricati con la tecnologia di stampa 3D.

Tutte queste tecniche sono state applicate nell'evoluzione delle nuove pompe di drenaggio PAC SH (ad altissima prevalenza) di Atlas Copco. A seconda del modello, le pompe di drenaggio PAC SH possono raggiungere una prevalenza massima di 200 m (656 piedi) e portate fino a 1.980 m³/h (8.710 usgpm).

Queste pompe automatiche autoadescanti per impieghi gravosi funzionano bene con tutti i fluidi. Sono dotate di guarnizioni a cartuccia, che non solo diminuiscono il tempo medio di riparazione (MTTR), ma rendono anche la manutenzione molto più rapida e semplice perché c'è un solo componente (la cartuccia) da sostituire. L'uso di cinghie a maglie contribuisce alla facilità di manutenzione. Un'altra caratteristica è il bagno d'olio delle guarnizioni meccaniche, che garantisce una lubrificazione sufficiente e prolunga le capacità di funzionamento a secco delle pompe. Le travi e i pattini zincati prolungano ulteriormente la durata della gamma PAC SH.

Le nuove tecniche di progettazione facilitano inoltre la personalizzazione, in modo da poter adattare meglio le pompe alle condizioni minerarie specifiche. La gamma PAC SH offre varie opzioni di giranti per ottimizzare le prestazioni, l'ottimizzazione dei materiali per una maggiore resistenza all'usura in condizioni particolarmente abrasive e varie opzioni di controllo per consentire agli operatori minerari di avere pieno accesso e controllo sui parametri delle pompe e dei motori.   

7. Ottenere il massimo valore

Per ottenere prestazioni ottimali, scegliere una pompa in base ai suoi vantaggi tecnici è solo una parte dell'equazione. La competenza e il supporto del fornitore sono altrettanto importanti. Le pompe di drenaggio devono funzionare per lunghi periodi, perciò è importante disporre dei ricambi e del supporto tecnico per tutta la loro vita utile. Come abbiamo detto, le tecnologie si evolvono rapidamente e un fornitore affidabile ti terrà informato sugli sviluppi e gli aggiornamenti che possono migliorare ulteriormente le prestazioni delle pompe. Pertanto, è consigliabile verificare le credenziali del fornitore delle pompe, assicurandosi che abbia una solida reputazione e una forte presenza in tutti i territori in cui operi. Altre caratteristiche essenziali da ricercare in un fornitore includono il suo impegno per la ricerca e lo sviluppo continui, la disponibilità di consulenza pre-vendita, la capacità di fornire supporto con formazione tecnica e assistenza post-vendita e il supporto in garanzia. 

8. Conclusione

La scelta della migliore pompa di drenaggio non riguarda solo l'investimento: è una decisione strategica che può avere un impatto significativo sull'efficienza operativa e sulla sicurezza.  Quando si sceglie una pompa e un fornitore, occorre considerare l'insieme delle esigenze, dalle prestazioni del prodotto al supporto post-acquisto. La scelta del partner giusto per le pompe non solo ottimizzerà le operazioni di drenaggio, ma contribuirà anche al successo complessivo dell'attività mineraria.