Control de costes y prolongación de la vida útil de las herramientas de perforación de roca
En todo tipo de trabajos de perforación, las herramientas de perforación de roca son consumibles de alta frecuencia. En proyectos de larga duración, su consumo se acumula y su costo puede representar hasta la mitad del gasto total de perforación. Esto demuestra que la gestión del costo y la vida útil de las herramientas no es un asunto menor, sino un factor clave para la rentabilidad del proyecto.
Para maximizar la producción al mínimo coste, es fundamental la gestión de herramientas. Mediante el aprendizaje continuo de conocimientos profesionales y la recopilación de la experiencia de campo, las estrategias de uso y control deben optimizarse constantemente; este es el camino necesario para la reducción de costes y la mejora de la eficiencia en las operaciones de perforación.
Dos factores fundamentales que determinan la vida útil de la herramienta La vida útil de la herramienta no está determinada por un único factor, sino por la influencia combinada de la calidad del producto y el método de uso; ambos son indispensables:
Fundamento de la calidad del producto: las herramientas de alta calidad son el requisito previo para una vida útil más larga; la calidad del material y de la fabricación determinan directamente la resistencia al desgaste.
El uso estandarizado es clave: incluso las mejores herramientas se desgastan rápidamente si no se utilizan correctamente. Como dice el refrán, un buen caballo necesita una buena silla de montar. Operadores cualificados y experimentados que controlan con precisión los detalles operativos pueden reducir considerablemente el desgaste innecesario de las herramientas y permitir que el equipo rinda al máximo, reduciendo así los costos de consumibles desde el origen.
Seis causas comunes de daños a las herramientas (con instrucciones para su mitigación). Según la práctica, los daños a las herramientas se deben principalmente a los siguientes seis problemas. Identificar la causa permite una prevención específica:
(1) Mala concentricidad del conjunto de herramientas
Síntoma: el adaptador de vástago, el manguito de acoplamiento y la varilla de perforación no son concéntricos, lo que provoca flexión y deformación del conjunto y genera tensión adicional.
Efecto cadena: la tensión daña la precisión de acoplamiento en las interfaces de conexión, dando lugar a aflojamiento y fallos latentes.
Mitigación: verificar la concentricidad de los componentes antes del ensamblaje y asegurarse de que no haya desalineación después de la instalación.
(2) Presión de avance (de alimentación) no coincidente Una presión de alimentación demasiado baja o demasiado alta provoca desgaste:
Baja presión de avance: reduce la velocidad de penetración y suele producir un ruido de crujido en las conexiones. Esto provoca pérdidas de transferencia de energía, calentamiento de las herramientas, desgaste anormal de la rosca e incluso picaduras por erosión en casos graves. Solución: ajuste la presión de avance al rango recomendado por el equipo para evitar una alimentación insuficiente.
Alta presión de avance: Reduce la velocidad de rotación de la broca y aumenta significativamente el riesgo de atasco. Aumenta la tensión de flexión en las barras de perforación y acelera la rotura o deformación de la herramienta. Solución: Monitorear la presión de avance en tiempo real para evitar la sobrepresión.
(3) Ajuste inadecuado de la presión de impacto (martillo)
Efecto central: la presión de impacto afecta directamente la velocidad de rotación y la eficiencia de perforación; un ajuste incorrecto desestabiliza el sistema, reduce el progreso y acorta drásticamente la vida útil de la herramienta.
Recomendación operacional: ajustar la presión de impacto con precisión de acuerdo a la dureza de la roca y el tipo de broca, siguiendo el manual del equipo.
(4) Mala correspondencia de la velocidad de rotación
Principio de coincidencia: la velocidad de rotación debe coincidir con el diámetro de la broca y la frecuencia del martillo: cuanto más grande sea la broca, menor será la velocidad de rotación requerida.
Riesgo: la velocidad de rotación excesiva desgasta directamente los filos de corte de la broca, provocando una falla prematura de la misma.
Ajuste: al cambiar las brocas, ajuste la velocidad de rotación según corresponda para garantizar la compatibilidad de los parámetros.
(5) Control inexacto de la presión rotatoria (torque/rotación)
Doble función: la presión rotatoria correcta evita que la broca se atasque y ayuda a mantener una velocidad rotatoria estable.
Peligro de inexactitud: una presión rotatoria insuficiente provoca conexiones flojas en la cadena de herramientas, lo que causa calor en las juntas, desgaste de roscas, desgaste prematuro e incluso rotura.
Enfoque de control: monitorear la presión rotatoria durante las operaciones y mantenerla dentro de los rangos estándar.
(6) Prácticas operativas no estándar Operaciones incorrectas comunes:
Mezcla de herramientas nuevas y desgastadas: las herramientas desgastadas tienen un rendimiento reducido y acelerarán el desgaste de las herramientas nuevas cuando se combinan.
Maquillaje inadecuado de la varilla: desalineación, contaminación de la rosca con barro o arena o falta de lubricación de la rosca, todo ello aumenta el desgaste de la unión.
Golpe en seco (operar el martillo con la broca sin estar en contacto con la roca): esta es una de las acciones más dañinas y deformará o romperá directamente las herramientas.
Normas: separar las herramientas nuevas y usadas, limpiar y lubricar las roscas antes de ensamblar las varillas y prohibir estrictamente el golpe en seco.
La perforación es una tarea compleja de ingeniería de sistemas, y la gestión de herramientas es un vínculo fundamental que ninguna parte puede manejar sola:
Necesidad de colaboración: los proveedores de materiales (proporcionan herramientas de calidad), los fabricantes (optimizan los procesos del producto) y los operadores de campo (estandarizan el uso) deben coordinarse para formar un esfuerzo unificado; los enfoques individuales no son realistas.
Lógica de la industria: los pares necesitan competencia para estimular la calidad e impulsar el progreso, pero también cooperación para aunar recursos y superar los obstáculos técnicos. Solo uniendo todas las fuerzas disponibles puede la industria avanzar en conjunto.
Punto clave de avance: el mayor obstáculo para el progreso de la industria es el conservadurismo y las prácticas retrógradas. Para lograrlo, la industria debe superar su antiguo yo: aprender proactivamente nuevas tecnologías, explorar nuevos métodos y aplicar el pensamiento innovador para optimizar continuamente la gestión de herramientas y la tecnología de perforación.
