Durante las excavaciones subterráneas, los componentes de los equipos de perforación (rozadoras, tuneladoras, martillos hidráulicos, etc.) van teniendo un desgaste natural, debido a las condiciones de trabajo severas a la que están sometidos.
En el caso de los cilindros hidráulicos, responsables de proporcionar la potencia requerida para la excavación y el avance de la máquina, uno de los agentes que resulta altamente abrasivo y corrosivo son los detritos de perforación.
Desgaste, obstrucción, fuga de fluido hidráulico, etc., son algunas de las fallas causadas por la exposición a este material, afectando la eficiencia operativa de estos elementos vitales del sistema hidráulico de la máquina.
Para hacer frente a esta problemática, en este artículo analizaremos estas y otras fallas significativas, además de proporcionar algunos consejos para solventar o mitigar las mismas.
Fallas por detritos de perforación
Los detritos de perforación son partículas abrasivas, lodos y otros materiales que se generan durante el proceso de excavación y pueden ingresar a los cilindros hidráulicos a través de las juntas o sellos, causando una serie de problemas, tales como:
1. Desgaste abrasivo
Los bordes afilados de los detritos pueden aumentar la fricción y provocar el desgaste rápido de las superficies internas del cilindro, incluyendo el barril, vástago del pistón y los sellos.
Este desgaste excesivo puede dar lugar a fugas de presión, pérdida de eficiencia y, en última instancia, la falla del cilindro hidráulico.
2. Corrosión
Los detritos de perforación pueden contener sustancias corrosivas (ácidos y sales) que pueden atacar el cuerpo del cilindro y debilitar su estructura al provocar la formación de agujeros o grietas, lo que finalmente conduce a su fallo.
3. Obstrucción de mecanismos
Los detritos de perforación pueden acumularse alrededor de los cilindros y en las áreas de deslizamiento, obstruyendo los orificios y canales del cilindro e impidiendo el flujo adecuado de fluido hidráulico.
Este atasco provoca un aumento en el flujo de filtración que genera pérdida de potencia, un funcionamiento errático y, en casos severos, la falla completa del cilindro.
4. Contaminación y fuga de fluido
Al introducirse una cantidad de detritos en el cilindro hidráulico, es posible que ocurra la contaminación del fluido o que este sea expulsado del sistema hidráulico de perforación por su filtro.
Dicha fuga puede afectar a otros componentes (bombas, válvulas, etc.), causando daños en cadena.
En este video, observarás la fuga de fluido hidráulico de una tuneladora a sección completa o TBM (Tunnel Boring Machine) debido a la exposición a detritos de perforación:
https://www.facebook.com/100064280821505/videos/958384306025567
Para prevenir las fallas señaladas, es esencial implementar medidas preventivas adecuadas:
¿Cómo prevenir fallas en cilindros hidráulicos por exposición a detritos de perforación?
Estas son algunas medidas a seguir:
Selección adecuada del cilindro
Al seleccionar cilindros hidráulicos para aplicaciones donde se exponen a detritos de perforación, es importante elegir equipos diseñados específicamente para resistir este tipo de desgaste y corrosión.
Estos cilindros suelen contar con sellos más robustos, recubrimientos protectores y sistemas de filtración integrados.
Minimización de la exposición
Reducir la exposición de los cilindros a los detritos de perforación tanto como sea posible es primordial para prevenir fallas.
Para ello, se recomienda el uso de juntas y sellos de alta calidad, la instalación de sistemas de filtración y ventilación eficientes y la planificación cuidadosa del sitio de trabajo.
Conjuntamente, el uso de fuelles ofrece protección a los cilindros hidráulicos, además de ahorrar tiempo en mantenimiento, dinero y energía.
El uso de protectores favorece el mantenimiento de los cilindros hidráulicos
Un tip: Los filtros deben ser del tamaño y tipo adecuados para la aplicación y deben cambiarse regularmente.
Mantenimiento preventivo
Un programa de mantenimiento preventivo riguroso es esencial para mantener los cilindros hidráulicos en buen estado y minimizar la entrada de detritos al entorno del equipo.
Esto incluye inspecciones regulares para detectar signos tempranos de desgaste o contaminación, limpieza, lubricación adecuada y la sustitución oportuna de sellos, vástago y otros componentes desgastados o dañados, para garantizar un funcionamiento óptimo a lo largo del tiempo.
En nuestro blog está disponible un artículo sobre Consejos para reducir los costos de mantenimiento en Cilindros Hidráulicos y optimizar su rendimiento.
Un tip: La lubricación automática permite el monitoreo y control remoto del proceso de lubricación, facilitando la revisión del estado de la maquinaria.
Capacitación del personal
La acumulación de detritos de perforación en la faena puede crear riesgos de seguridad para los operadores del equipo de excavación.
La formación del personal sobre prácticas seguras y correctas es clave para prevenir daños costosos y tiempos de inactividad no planificados.
Una combinación efectiva de diseño adecuado, mantenimiento preventivo y capacitación del personal, pueden minimizar los problemas causados por los detritos de perforación y garantizar un rendimiento óptimo en las operaciones de tunelación.
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