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VENTILACION PARA TUNELES CARRETEROS Y MINAS.

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EDITORIAL

La ventilación de túneles terminados puede necesitar grandes volúmenes de aire a presiones relativamente bajas. La ventilación positiva de este tipo se requiere particularmente para túneles de vehículos y para algunos túneles ferroviarios.

Los túneles para el metro o ferrocarriles subterráneos deben ser ventilados continuamente, ambos con el propósito de mantener una atmósfera razonablemente buena, y también para mantener baja la temperatura. El problema se hace más difícil por el efecto ocasionando por trenes que recorren el túnel en vías muy próximas una a la otra.  Esto resulta en una presión determinada delante del tren y una aspiración definitiva detrás del tren, y por consiguiente se debe usar un tipo de ventilador con una característica de potencia sin sobrecarga para impedir la sobrecarga del motor de transmisión bajo grandes variaciones de resistencia.  Además, los ventiladores para túneles son ordinariamente instalados en áreas de congestión, y por consiguiente deben ser de funcionamiento silencioso. La mayoría de los instalados recientemente con este propósito han sido del tipo axial, habiéndose tomado precauciones especiales para limitar el sonido.
La ventilación de túneles carreteros ha tomado considerable importancia. Después de haber ocurrido un numero de accidentes y victimas debido al envenenamiento por monóxido de carbono, se llevaron a cabo experimentos y se descubrió que los vehículos motorizados expulsaban 2.5 m3 por hora de monóxido de carbono en los gases de escape operando bajo carga, y aproximadamente 1 m3/h cuando estaban funcionando en vacío.
Como una concentración de cuatro partes de monóxido de carbono en 10.000 partes de aire es reconocida como la concentración máxima que puede ser permitida sin efectos perjudiciales para la salud, es evidente que con un gran volumen de tráfico se necesita una cantidad grande de aire para mantener una dilución de seguridad.
Todos los túneles carreteros modernos son por lo tanto equilibrados para permitir una ventilación perfecta mediante el suministro de un volumen amplio de aire puro y la eliminación de un volumen correspondiente de aire contaminado.

SISTEMAS DE VENTILACIÓN
Los costos de ventilación están relacionados por la sección, longitud puntos de acceso, aire fresco que puede ser provisto y aire viciado extraído. Túneles con secciones mayores a un kilómetro de longitud resultan más difíciles y costosos. Algunos de los métodos más utilizados son los siguientes:
* Natural: La ventilación longitudinal en la cual el flujo de aire corre, el viento natural y las fuerzas termales se apoyan para inducir dicho flujo de aire.
* Ventilación longitudinal: Este es un sistema que carece de ductos en el cual todo el volumen de aire requerido se mueve a través del túnel a una velocidad constante. Esto ocurre desde la entrada hasta la salida del túnel. Para lograr el suministro de aire necesario, es decir, para poder suministrar una ventilación longitudinal positiva, los ventiladores axiales se deben encontrar colgados del techo del túnel. El soplido está direccionado en la misma posición que el flujo de aire (normalmente hacia un lado) aunque a su vez son capaces de revertir su posición ante una emergencia. El número y el tamaño de estos ventiladores dependen de la máxima resistencia al flujo de aire del total del movimiento de aire que circula a través del túnel.

* Ventilación transversal: Este es un sistema conformado por ductos que proveen un suministro de aire fresco por medio de un conducto y otro de índole similar que extrae el aire contaminado. Cada ducto funciona en la longitud total del túnel o en el área en la cual el aire se suministra. Persianas denominadas de \»entrada\» se encuentran montadas en el lugar cuya función principal es conectar el ducto de suministro de aire fresco con el túnel, y por lo general están situadas a nivel del suelo. A su vez, cuenta con persianas denominadas de \»salida\» que están ubicadas en forma espaciada cuya función es conectarlo con el ducto de extracción de aire a un nivel elevado.
En cada área de ventilación ambos ductos, es decir, los ductos de extracción y de suministro de aire, contaminado y fresco, según el caso están por lo general instalados con ventiladores en ambos extremos de las áreas de ventilación y así reducen el flujo de aire y el consumo de energía al mismo tiempo.
* Ventilación semi-transversal: Utiliza el mismo ducto de suministro de aire como lo hace el sistema transversal completo pero el aire de salida viaja a través del túnel de la misma manera en que circula en el sistema longitudinal.
* Sistemas mixtos: Un ducto de suministro puede alimentar parte de la longitud de un área del túnel y un ducto de extracción extrae el aire de la longitud restante logrando así un flujo longitudinal entre ambas áreas.

 

VENTILACIÓN DE MINAS
El tipo de mina ventilada varia considerablemente, carbón, cobre, oro, diamantes, hierro. La ventilación de mina constituye un aspecto importante de venta en el transcurso de los últimos años Cirigliano s.a. ha abastecido ventiladores axiales Aerofoil a las compañías más importantes de Argentina, Chile y Bolivia.
Existen dos ubicaciones posibles para estos ventiladores: de superficie o subterráneos y los dos tienen sus ventajas. Otra consideración principal seria si hay excesiva presión en la mina o si se trabaja bajo presión negativa. Estas consideraciones son echas por la ingeniería de ventilación de minas.
Los beneficios se derivan a la minería, la aplicación de silenciadores a ventiladores subterráneos están siendo considerados y reconocidas por los ingenieros de ventilación de minas, estas características deben tenerse en cuenta ante cualquier consulta.

El control es mejor, sencillo y seguro en emergencias, fácil acceso a reparaciones e instalación eléctrica menos costosa. Estos ventiladores trabajan por lo general en etapas múltiples y en paralelo dos o cuatro ventiladores aseguran la ventilación en caso que algún ventilador falle, la ventilación se reduce pero no se para, como sería el caso de un ventilador centrífugo grande, la producción puede continuar sin interrupción.

En el caso de cuatro ventiladores en paralelo, dos están en reserva, ante la necesidad de expansión del circuito de ventiladores se puede realizar entrando en funcionamiento un ventilador de reserva sin tener que modificar sustancialmente la instalación.
Cirigliano S.A tiene disponibles ventiladores axiales Aerofoil de múltiples etapas para ventilación principal que llegan hasta tres metros de diámetro. Los más grandes tienen la ventaja de poder variar el ángulo de pala en funcionamiento. Los modelos Varofoil pueden accionarse manualmente, mecánicamente, hidráulicamente y aire comandados con un PC.
Los ventiladores auxiliares de múltiples etapas se pueden combinar hasta en seis etapas individuales separadas:
* Tres combinaciones en dos etapas cada una.
* Dos combinaciones de tres etapas cada una.
* Uno de cuatro etapas y uno de dos etapas.
* Un conjunto de cinco etapas y uno de una etapa.
* Un conjunto de seis etapas.
* Tres conjuntos de dos etapas cada uno en paralelo.
* Dos conjuntos de tres etapas cada uno en paralelo.
Esto es sumamente útil y económico en minas donde se utilizan muchos ventiladores y los requerimientos de ventilación cambian día a día.

La ventilación de túneles durante su construcción y después de haberse completado son dos problemas completamente diferentes y requiere tipos de ventiladores completamente distintos.
Durante la construcción es necesaria la provisión de aire puro a los hombres que trabajan en la galería de avance, cuando los túneles están siendo excavados en la roca donde es necesario una explosión. Esto facilita una dispersión rápida de los gases que surgen de la carga de la explosión y con el propósito de reducir tanto como sea posible el tiempo durante el cual los trabajadores deben estar ausentes del frente.
Algunas galerías de avance pueden tener una extensión de hasta 3.000m como el ducto debe mantenerse al mínimo se desarrollan presiones altas en los conductos. En tal caso los ductos deben ser de construcción fuerte para la prevención cuando la dirección del caudal de aire es invertida con el propósito de extraer los gases del frente.
Si no se requiere que el aire sea invertido es posible el uso de ductos flexibles para el abastecimiento de aire en el frente.
La fabricación de ductos rígidos y flexibles de diámetro 300mm hasta 800mm y medidas especiales bajo plano.