¿Por qué fallan prematuramente las barras de perforación? 14 hábitos operativos que protegen toda la sarta de perforación.
Una varilla de perforación rara vez falla sin previo aviso.
La señal de alerta puede ser una zona pulida donde una guía ha estado rozando, un hilo que de repente se siente más difícil de enrollar o un arañazo en espiral alrededor del cuerpo de la caña. Estos detalles son fáciles de pasar por alto cuando el equipo está bajo presión para terminar otro agujero.
Entonces la varilla se rompe.
La producción se detiene, parte de la sarta de perforación puede quedar atrapada en el pozo y un componente que debería haber durado mucho más se convierte en chatarra. En muchos casos, el acero en sí no es el verdadero problema. El daño comenzó con una varilla inadecuada, una rosca sucia, una mala alineación o un movimiento descuidado con una mordaza.
Aquí tienes 14 reglas prácticas que ayudan a prevenir esos fallos.
1. Haga coincidir la barra de perforación con la plataforma.
Empieza por el aparejo, no por el catálogo de cañas.
La varilla de perforación debe ser compatible con el par motor, la capacidad de tracción y el radio de curvatura mínimo admisible de la máquina. Una varilla demasiado ligera para la plataforma puede doblarse o romperse bajo carga. Una varilla innecesariamente pesada puede aumentar el costo y ejercer una presión adicional sobre otros componentes.
También deben considerarse las condiciones de la formación, el diámetro del pozo, la profundidad de perforación, el método de lavado y el tipo de rosca. La selección de la varilla de perforación es una decisión integral, no una elección basada únicamente en el diámetro.
2. No mezcle varillas de perforación grandes y pequeñas.
Conectar una varilla de gran diámetro directamente a una de menor diámetro crea un cambio abrupto en la rigidez y la capacidad de carga.
La varilla más pequeña se convierte en el punto débil. Bajo torsión, empuje, flexión e impactos repetidos, la tensión se concentra alrededor de la transición y la conexión roscada. Esto puede provocar deformación, daños en la rosca o incluso la fractura completa.
Si es necesario un cambio de diámetro, utilice un adaptador diseñado adecuadamente y respete los límites del fabricante del equipo.
3. Mantenga la prensa alejada de las roscas hembra.
Un tornillo de banco puede generar la fuerza suficiente para deformar una conexión femenina.
Una vez que la rosca interna pierde su forma original, el pasador correspondiente puede dejar de encajar correctamente. Forzar la conexión solo empeora el daño. Las roscas comienzan a soportar la carga de forma desigual, lo que acelera el desgaste y aumenta el riesgo de agarrotamiento.
Sujete únicamente en la zona de manipulación designada y utilice mordazas o protectores adecuados.
4. Aplica el maquillaje correcto
Una conexión roscada floja se mueve bajo las cargas de perforación. Ese movimiento provoca que las superficies de contacto se froten entre sí, afilando las crestas de la rosca y formando crestas a lo largo de los flancos.
Con el tiempo, la conexión puede atascarse, aflojarse o agrietarse cerca de la raíz de la rosca del pasador.
Una fuerza de apriete excesiva también es peligrosa. Puede dificultar la desconexión y sobrecargar las roscas o el hombro. La guía recomienda mantener la presión de apriete hidráulica dentro de 15 MPa, pero siempre debe prevalecer el valor especificado por el fabricante de la plataforma y la varilla de perforación.
Nunca caliente una conexión difícil con una llama abierta. El calentamiento altera las propiedades mecánicas del acero y puede debilitar permanentemente la unión.
5. Limpie ambas roscas antes del montaje.
Una pequeña partícula de suciedad atrapada entre el pasador y la caja puede comportarse como un compuesto abrasivo.
Antes de conectar las dos varillas, limpie a fondo las roscas macho y hembra. Elimine la suciedad, las partículas de roca, el óxido y cualquier compuesto contaminado antiguo. Inspeccione también el hombro de la varilla.
Una conexión que parece limpia a simple vista puede contener material abrasivo en el interior de la rosca.
6. Despeje el conducto de descarga.
Compruebe el conducto interno de la varilla antes del montaje.
El lodo, las incrustaciones, los sellos dañados o los materiales extraños pueden obstruir el paso y aumentar la presión dentro del sistema de lavado. Un lavado deficiente también reduce la eliminación de recortes, aumenta la temperatura de la broca y obliga a la perforadora a trabajar más.
Despeje el conducto antes de introducir la varilla en el agujero. Es mucho más fácil que diagnosticar un problema de presión una vez que ha comenzado la perforación.
7. Nunca fuerce roscas desalineadas.
El alfiler y la caja deben estar centrados antes del maquillaje.
No permita que el pasador golpee el hombro de la caja ni la rosca. Compruebe que el dispositivo de ruptura, el husillo del cabezal motorizado y la varilla de perforación estén correctamente alineados. Si la conexión no se acopla con suavidad, deténgase e inspecciónela.
El roscado cruzado no se puede reparar aplicando más torque. Aplicar más fuerza simplemente convierte un pequeño problema de alineación en una conexión dañada.
8. Lea las marcas de desgaste inusuales.
Todo patrón de desgaste anormal tiene una causa.
Un objeto punzante dentro del orificio puede rayar el cuerpo de la varilla. Una guía desgastada o desalineada puede rozar repetidamente la misma zona. Las marcas en espiral pueden indicar contacto mientras la varilla gira bajo carga de flexión.
Un arañazo en espiral alrededor del cuerpo de la caña, de aproximadamente 1 mm de profundidad y que se extiende a lo largo de más de una vuelta, requiere atención inmediata. Continuar perforando con esa caña conlleva el riesgo de una fractura por fatiga y una costosa operación de pesca.
9. Reemplace las conexiones de cruce dañadas.
Un adaptador o conector de broca dañado puede destruir las roscas de todas las varillas conectadas a él.
Las roscas desalineadas, cruzadas, la deformación y el desgaste severo no deben considerarse defectos estéticos. Cuando la conexión deja de distribuir la carga uniformemente, transfiere una tensión anormal a la varilla de perforación.
Sustituya el conector defectuoso antes de instalar otra varilla.
10. Proteja las roscas de los pasadores durante la manipulación.
Muchas conexiones roscadas se dañan antes de que comience la perforación.
Al levantar, apilar, transportar o mover las barras de perforación dentro de la obra, un pasador sin protección puede golpear las estructuras de acero, el suelo u otra barra. Una pequeña abolladura puede impedir un correcto ensamblaje o generar una concentración de tensiones.
Utilice protectores de rosca y evite dejar caer o arrastrar las varillas de perforación.
11. Evite mezclar varillas de diferentes sistemas.
Dos varillas pueden parecer tener la misma rosca, pero aun así diferir en conicidad, diámetro primitivo, geometría del hombro, tolerancia o interferencia.
Estas diferencias pueden darse entre fabricantes debido a que sus procesos de mecanizado, herramientas, especificaciones y controles de calidad no son idénticos. Mezclar bielas muy desgastadas con bielas nuevas puede generar una incompatibilidad similar.
Para una perforación fiable, mantenga juntas las varillas compatibles y controle su estado de funcionamiento.
12. Reparar los daños menores en la rosca a tiempo.
Los daños localizados que afectan a uno o dos hilos en una longitud de unos 10 mm pueden repararse si se detectan a tiempo.
Antes de volver a ponerla en servicio, la conexión debe inspeccionarse y repararse mediante un método aprobado. No improvise con esmerilado agresivo, soldadura ni mecanizado incontrolado. Estos métodos pueden alterar el perfil de la rosca o generar nuevos puntos de tensión.
Cuando el daño supere el límite de reparación, retire la varilla.
13. No sujete el cuerpo de la varilla de forma descuidada.
Sujetar el cuerpo de la varilla con mordazas de tornillo de banco duras puede dejar abolladuras y marcas profundas.
Estas marcas reducen la sección transversal efectiva y actúan como concentradores de tensión bajo flexión y torsión cíclicas. Una varilla puede entonces agrietarse en un lugar que originalmente parecía una pequeña marca de manipulación.
Utilice la posición de sujeción especificada y el equipo de agarre adecuado.
14. Utilice el compuesto para roscas adecuado.
La grasa común no sustituye al compuesto para roscar varillas de perforación.
Un compuesto para roscas adecuado proporciona lubricación, separa las superficies metálicas sometidas a carga, protege contra la corrosión y ayuda a prevenir el agarrotamiento. Una cantidad insuficiente de compuesto puede dañar el hombro y crear puntos altos que permiten que la conexión se afloje.
Aplique el compuesto correcto a las roscas limpias en la cantidad recomendada. Un lubricante contaminado, de mala calidad o incompatible puede ser casi tan dañino como no usar ninguno.
Revisión de la varilla de perforación en cinco minutos
Antes de introducir la siguiente varilla en el agujero, compruebe cinco cosas:
¿Son compatibles la varilla y el tipo de rosca con la plataforma de perforación y la sarta de perforación?
¿Están limpios el pasador, la caja, el hombro y el conducto de lavado?
¿Se ha aplicado el compuesto correcto para roscas?
¿Están alineados el husillo, la varilla y el equipo de manipulación?
¿Presenta abolladuras, arañazos en espiral, desgaste anormal o roscas dañadas?
Esta inspección lleva menos tiempo que recuperar una sarta de perforación rota.
La vida útil de las varillas de perforación depende de más factores que el grado del acero y el tratamiento térmico. La selección, la alineación, la limpieza, la lubricación, la manipulación y la inspección son fundamentales. Gaea Rock suministra herramientas de perforación de roca para minería, canteras, túneles y construcción. Contacte con nuestro equipo para consultar las especificaciones de las varillas de perforación y los componentes compatibles con su equipo y las condiciones del terreno.
