Verificación milimétrica de tuberías contra fallas en perforación diamantina

Durante la última Jornada de Seguridad del ISEM, el ingeniero Marco Villagarcía Loaiza, gerente SSOMAC en SFP Drilling, detalló la implementación del proyecto «Sistema de verificación de tuberías para prevenir accidentes en interior mina», trabajo desarrollado en las operaciones subterráneas de la unidad minera Parcoy de Consorcio Minero Horizonte.

En los trabajos de perforación diamantina en minería subterránea —utilizados para la extracción de núcleos o testigos de roca mediante la combinación de alta rotación y empuje hidráulico— se emplean extensas columnas de tuberías metálicas de alta resistencia (en sus diferentes líneas estandarizadas HQ, NQ y PQ) que se adentran en el macizo rocoso hasta alcanzar profundidades de 600 metros. Cada columna está compuesta por la interconexión consecutiva de hasta 200 barras de perforación, con un peso aproximado de 35 kilogramos por unidad.

Debido a la fricción física constante y severa del cuerpo metálico contra las paredes del taladro de roca y a las enormes tensiones torsionales del proceso, las tuberías experimentan un desgaste progresivo tanto en su diámetro exterior como en los hilos de sus roscas de acople, conocidas técnicamente como pin (rosca exterior o macho) y box (rosca interior o hembra). 

Antes de la implementación del proyecto, la inspección de estas barras en la estación de perforación se realizaba de manera empírica, confiando únicamente en la apreciación visual subjetiva del perforista o supervisor. La falta de fundamentación técnica provocaba la introducción inadvertida de tuberías desgastadas en la columna, derivando en roturas de barras o desacoples intempestivos a cientos de metros de profundidad dentro del taladro.

Los fallos mecánicos generaban eventos de altísimo riesgo operacional por la caída violenta de zartas de tuberías altamente pesadas, exponiendo a las cuadrillas a lesiones por aprisionamiento, cortes, golpes graves por latigazos de tubería y generando costosas paradas no programadas para el rescate del herramental atrapado en el fondo de la mina.

Para eliminar definitivamente esta condición subestándar en la fuente del peligro, el equipo técnico de la empresa diseñó e instauró un kit de calibración manual de alta precisión para auditar técnicamente el 100% de las barras antes de autorizar su ingreso a la columna de. El dispositivo tiene un costo de fabricación accesible, posee un peso inferior a un kilogramo (lo que evita la generación de sobreesfuerzos ergonómicos en la mano del trabajador) y está constituido por dos componentes de medición estandarizada.

El primer componente consiste en un calibrador metálico con forma de herradura y manija ergonómica, diseñado para medir el diámetro exterior del cuerpo de la barra en tres puntos estratégicos: cerca de la rosca pin, en el centro de la barra y cerca de la rosca box. El calibrador integra tres ranuras con porcentajes de desgaste prefijados del 20%, 40% y 60%5960. Si la barra ingresa en la ranura del 20%, se clasifica como totalmente operativa; si alcanza la ranura del 40%, el sistema emite una alerta preventiva para programar su retiro próximo; y si el diámetro se ha reducido hasta encajar en la marca del 60% o más, la tubería es rechazada, marcada y retirada de servicio inmediatamente.

El segundo componente está integrado por dos accesorios metálicos de roscado milimétrico de alta precisión para auditar la integridad de los acoples box e interior pin. Al enroscar manualmente estos calibradores en los extremos de la barra, el operario verifica que la unión quede perfectamente asentada sin llegar al tope del hilo; acto seguido, ejerce un movimiento manual transversal para verificar la ausencia total de juego o holgura, asegurando que la rosca mantendrá su rigidez estructural frente a las fuerzas combinadas de rotación y avance bajo tierra.

El impacto operacional e higiénico de esta medida preventiva resultó inmediato y contundente. Desde el despliegue del kit de verificación técnica en las plataformas de perforación subterránea, la empresa logró reducir a cero los eventos por rotura o desacople de barras de perforación.

En el análisis económico de costo-beneficio, el ingeniero Villagarcía resaltó el enorme contraste entre la prevención y la falla: un kit de calibración de solo 300 dólares evita pérdidas catastróficas por accidentes o paradas operativas de hasta 100,000 dólares diarios.

El especialista enfatizó que para maximizar la vida útil del sistema y mantener la confiabilidad de las mediciones, las operaciones de perforación deben trabajar siempre con lotes uniformes de tuberías que compartan el mismo grado de desgaste (por ejemplo, utilizar barras exclusivas con 20% de desgaste en un mismo taladro), evitando mezclar tubos nuevos con tubos gastados para no alterar la transferencia de cargas hidráulicas.