Nueve reglas para usar un DTH Hammer que nadie te cuenta hasta que algo se rompe.
Un martillo perforador de fondo plano (DTH) es la herramienta eléctrica más sencilla para taladrar. El aire comprimido entra por la parte superior. Un pistón sube y baja en el centro. Una broca recibe el impacto en la parte inferior. Eso es todo. Sin sistemas hidráulicos, sin electrónica, sin válvulas complejas.
Sin embargo, los martillos DTH fallan de maneras casi totalmente predecibles y casi totalmente evitables. El martillo en sí rara vez es la causa principal. La causa principal suele ser uno de nueve errores operativos, cada uno de los cuales tiene una solución sencilla. Aquí están, ordenados según la frecuencia con la que dañan los martillos.
1. No lo dejes morir de hambre.
Un martillo perforador DTH tiene un rango de presión de funcionamiento nominal, que normalmente está estampado en la carcasa o en el manual. Si se hace funcionar por debajo de ese rango —ya sea porque el compresor es demasiado pequeño, porque hay una fuga en la tubería o porque alguien bajó la presión del regulador— ocurren dos cosas inmediatamente.
La energía de impacto por golpe disminuye. El martillo sigue funcionando, pero el pistón no golpea con la fuerza suficiente para fracturar la roca eficazmente. En lugar de astillar, golpea suavemente. La penetración se ralentiza considerablemente.
La velocidad de evacuación también disminuye. Los recortes que deberían ser expulsados hacia el espacio anular se acumulan alrededor de la broca. La broca vuelve a triturar sus propios residuos. El desgaste se acelera drásticamente.
Utilice el martillo a la presión mínima nominal o superior. Si su compresor no puede suministrarla, no ahorrará dinero al trabajar por debajo de las especificaciones; estará acortando la vida útil de la broca y del martillo a un ritmo que supera con creces el costo del aire comprimido adecuado.
2. Ajusta la velocidad de rotación a la de la roca.
La velocidad de rotación no es un parámetro que se pueda configurar y olvidar. Debe coincidir con la formación.
En roca blanda y perforable, la broca penetra profundamente con cada golpe. El espacio entre cráteres de impacto sucesivos debe ser mayor, ya que la broca puede avanzar más entre golpes al eliminar cada uno más roca. Por lo tanto, una mayor velocidad de rotación es recomendable.
En roca dura y difícil, cada golpe elimina un pequeño cráter. Si la broca gira demasiado entre golpes, deja crestas de roca intacta entre los cráteres. Estas crestas dañan la cara de la broca y reducen la penetración efectiva por golpe. Una menor velocidad de rotación (RPM) permite que los cráteres se superpongan y el fondo quede limpio.
La regla es: observa la velocidad de penetración mientras ajustas las RPM. Si aumentar la velocidad no acelera el agujero, has pasado el punto óptimo. Reduce la velocidad.
3. Presión de alimentación: suficiente para permanecer sentado, no suficiente para luchar.
La presión de avance en un equipo DTH solo sirve para mantener la broca en contacto con el fondo del pozo. Si la presión es demasiado baja, el martillo rebota: la broca pierde contacto entre golpes y la energía del pistón se utiliza para golpear el cuerpo del martillo en lugar de romper la roca. El rebote también golpea el vástago de la broca y el mandril, acelerando el desgaste en la interfaz de accionamiento.
Si la alimentación es excesiva, surgen dos problemas. En roca dura, el peso adicional aumenta el par de torsión y sobrecarga innecesariamente la sarta de perforación y el cabezal de rotación. En roca blanda, la broca perfora tan rápido que puede atascarse: los detritos no se expulsan con la suficiente rapidez, el espacio anular se compacta y la sarta se bloquea.
Ajusta el sistema de alimentación para que el martillo funcione con suavidad y sin rebotes. Si sientes vibraciones en el sistema de alimentación, la carga es demasiado ligera. Si el motor de rotación se esfuerza, la carga es demasiado pesada. El punto óptimo es un funcionamiento silencioso y constante.
4. Lubrica como si el martillo dependiera de ello, porque así es.
Un martillo DTH es un pistón dentro de un cilindro sin bomba de aceite, sin cárter de aceite y sin filtro de aceite. Su única lubricación proviene del aire que se introduce en el flujo.
El aceite se mezcla con el aire comprimido formando una niebla, recubriendo las paredes del pistón y del cilindro, y consumiéndose continuamente. Cuando se agota el aceite, el pistón roza en seco contra el cilindro, metal contra metal a alta velocidad y temperatura. El desgaste comienza en cuestión de segundos. Una vez que el pistón o la pared del cilindro se rayan, el martillo está condenado a fallar.
Después de cada perforación o cada turno (según el ciclo de trabajo), desmonte, limpie, inspeccione y vuelva a lubricar el martillo. El verano y el invierno requieren aceites de diferente viscosidad: uno más ligero en clima frío para que se atomice correctamente y uno más denso en clima cálido para que no se diluya ni desaparezca. Si el martillo sale del orificio seco al tacto, significa que le falta lubricación. Repárelo ahora, antes de que el pistón se atasque.
5. Mantén el aire limpio: la suciedad daña los componentes internos.
Un martillo DTH es un dispositivo de precisión con tolerancias de funcionamiento que se miden en milésimas de pulgada. Un solo grano de arena en el lugar equivocado puede rayar el pistón o atascar la válvula de retención en posición abierta.
Antes de montar el martillo en la sarta de perforación, tape el puerto de la cabeza trasera para evitar la entrada de residuos. Antes de conectar cada tubería de perforación, sople aire comprimido a través de ella para eliminar la suciedad, el óxido o las incrustaciones acumuladas durante el almacenamiento. Una sola conexión sucia puede introducir partículas suficientes para dañar el mecanismo interno del martillo.
Esto suena complicado. Tarda treinta segundos por conexión. Es más barato que reconstruir un martillo.
6. Nunca invierta la cadena bajo carga.
Las conexiones de la tubería de perforación y del martillo DTH son roscadas. La rosca es de sentido horario. Si se giran en sentido antihorario bajo carga, se desenroscan.
Si una junta se suelta en el fondo del pozo, tendrás que sacarla a duras penas. El coste de recuperar un martillo y una cuerda que se hayan caído —si es que se pueden recuperar— es muchísimo mayor que el de cualquier otro error de esta lista.
Durante la perforación, nunca invierta el sentido de giro. Durante la extracción, invierta únicamente las juntas que se encuentren en la superficie. Las conexiones en el fondo del pozo deben permanecer apretadas. Si necesita aflojar una sarta atascada, hágalo de arriba hacia abajo con un par de torsión controlado, nunca invirtiendo el sentido de giro de toda la sarta a la vez.
7. Cuando deje de taladrar, no corte primero el suministro de aire.
Esta es la regla que los operadores novatos aprenden por las malas.
Cuando el orificio alcanza cierta profundidad, el espacio anular se llena de virutas suspendidas en la corriente de aire. Si se corta el aire bruscamente, estas virutas caen. Se depositan alrededor de la broca y el cuerpo del martillo. La sarta queda en el fondo. Las virutas se compactan y fijan el conjunto en su lugar.
Secuencia de apagado correcta: levante ligeramente el martillo del fondo, lo suficiente para detener el impacto pero manteniendo la broca dentro del agujero. Deje correr el aire a máxima potencia durante 30-60 segundos para limpiar el agujero. Observe el retorno en el collarín. Cuando dejen de salir virutas, el agujero estará limpio. Luego, corte el aire, baje la sarta suavemente hasta el fondo y detenga la rotación.
Ese minuto extra de soplado al final de cada hoyo es el seguro más barato que jamás comprarás para evitar que se te atasque la cuerda.
8. El agua es buena. El barro no lo es.
La perforación húmeda con martillo DTH —que inyecta agua en la corriente de aire para suprimir el polvo— funciona bien si se controla el volumen de agua. El objetivo es convertir el polvo seco en material de perforación húmedo que no se disperse en el aire. No se trata de lodo.
El exceso de agua crea lodo en el pozo. El lodo no sale disparado, sino que recircula, se acumula alrededor del martillo y, finalmente, atasca la sarta. Además, elimina la lubricación de las partes internas del martillo más rápido de lo que el aceite puede reponerla, ya que el agua es un excelente desengrasante.
Reduce el caudal de agua hasta que observes una ligera humedad en el retorno, no lodo fluyendo. Si no logras ese equilibrio con tu sistema de inyección de agua, perfora en seco y utiliza un colector de polvo en la boca de la broca.
9. Un nuevo trozo en un agujero viejo es una trampa.
Cuando una broca DTH se desgasta, su diámetro de calibre se reduce, quizás solo una fracción de milímetro, pero lo suficiente. El orificio que perfora es ligeramente más pequeño que el que perforaría una broca nueva.
Si retiras una broca desgastada a mitad del pozo —ya sea porque se desafiló, porque chocaste con algo o por cualquier otro motivo— no introduzcas una broca nueva en el mismo pozo. La broca nueva, con su diámetro completo, intentará ensanchar el pozo al descender, lo que provocará que se atasque. Y una broca atascada en el fondo de un pozo de perforación profunda puede ser una situación de recuperación que puede llevar horas o incluso días.
Termine de perforar el agujero con la broca desgastada, o acepte que tendrá que ensanchar todo el agujero desde arriba con la broca nueva. Nunca introduzca una broca nueva en un agujero parcialmente perforado con una broca desgastada.
La filosofía operativa
Un martillo perforador DTH es una herramienta neumática, no un fenómeno geológico. Hace exactamente lo que el operador y el suministro de aire le indican. Suminístrele aire limpio, seco y lubricado a la presión correcta. Hágalo girar a la velocidad adecuada para la roca. Suminístrelo de forma constante y sin resistencia. Apáguelo en la secuencia correcta. Si se siguen estos pasos, el martillo perforará de forma fiable durante cientos de horas con una intervención mínima. Si se omite alguno, el martillo lo notificará, generalmente a la peor profundidad posible.
