Descripción general de la aplicación en minería y canteras
La industria minera y de canteras plantea desafíos significativos para la maquinaria y los equipos debido a una combinación de abrasión, corrosión, desgaste, impacto y exposición química. Los daños varían en función de las condiciones específicas de la mina o cantera y de los materiales que se están excavando. Con más de siete décadas de experiencia en soluciones mineras, Belzona entiende las demandas únicas de estos entornos. Hemos identificado las cinco áreas principales donde el daño es más frecuente:
- Reparación de componentes de goma (caucho)
- Reparación in situ de ejes dañados y rayados
- Revestimiento de tolvas, depósitos y tuberías
- Reparación y protección de bombas
- Calado de maquinaria y equipos
En esta publicación, profundizaremos en cada área para descubrir las razones detrás de sus problemas recurrentes.
1 – REPARACIÓN DE COMPONENTES DE GOMA (CAUCHO) EN INSTALACIONES MINERAS
Problema
Al inicio de nuestra lista está la reparación de componentes y equipos de goma dañados, un problema frecuente en las operaciones mineras. El daño en el caucho se asocia frecuentemente con las cintas transportadoras y los neumáticos todoterreno, que son susceptibles de sufrir desgarros, roturas y fisuras debido a los materiales abrasivos que manipulan y a la fricción generada durante su funcionamiento. Las cintas transportadoras sufren un desgaste considerable debido al deslizamiento brusco y al impacto de los materiales que transportan. A pesar de que el diseño está pensado para absorber la energía del impacto, los materiales afilados pueden penetrar en el caucho y provocar desgarros y fisuras en la cinta transportadora.
Del mismo modo, los neumáticos todoterreno de los camiones grandes, excavadoras y otros equipos mineros se enfrentan a condiciones extremas, lo que provoca una gran tensión en sus flancos, hombros y coronas. Los periodos de servicio prolongados, los impactos, un inflado incorrecto o la presencia de rocas pueden contribuir a la aparición de grietas y daños en el caucho de estas zonas cruciales.
Solución
En la minería, la vulcanización es el método tradicional para reparar el caucho, que consiste en aplicar calor y presión para formar un enlace químico duradero. Sin embargo, este proceso suele verse limitado por condiciones ambientales específicas y requisitos de equipos especializados, lo que provoca paradas prolongadas. Estas paradas pueden acarrear costes e ineficiencias significativos, sobre todo si se tiene en cuenta la enorme producción de material de las cintas transportadoras industriales pesadas, que alcanza más de 5500 m3 por hora cuando están en pleno funcionamiento.
Por otra parte, las resinas de curado en frío ofrecen una solución diferente, ya que permiten su aplicación in situ sin necesidad de herramientas especializadas ni procesos de reparación en caliente. Gracias a su durabilidad, elasticidad y resistencia a la abrasión y al desgarro, constituyen una alternativa versátil para diversas necesidades de reparación en operaciones mineras.
2 – REPARACIÓN IN SITU DE EJES DAÑADOS Y RAYADOS
Problema
Nuestra segunda área de aplicación en minería y canteras se refiere a los daños que pueden producirse en los ejes. En este caso, los ejes de las máquinas y los equipos son susceptibles de sufrir daños rutinarios por erosión y corrosión, lo que puede provocar retrasos en los procesos mineros y graves paradas. Los daños en los ejes suelen producirse en las zonas de los cojinetes, los muñones y las juntas debido al desgaste. Por lo general, la erosión y la abrasión se atribuyen a la vibración, el desgaste y la pérdida de lubricación, todo lo cual puede provocar rayaduras, deformaciones y desalineaciones.
Solución
Hay muchas soluciones disponibles para la industria minera y de canteras que requieren el desmontaje del equipo para eliminar el eje. Sin embargo, esto crea períodos de inactividad excesivos que son costosos e innecesarios. Algunos utilizan en cambio la soldadura orbital, que opera 360° alrededor del eje, soldando a la pieza de trabajo estática en movimiento constante. La soldadura orbital puede requerir que se lleve una gran cantidad de equipo al sitio, lo que aumenta el tiempo de inactividad y los peligros potenciales.
Por el contrario, los compuestos poliméricos de reparación de metales aplicados en frío están disponibles para restaurar los ejes in situ a sus dimensiones originales. Una vez curados, estos materiales proporcionan protección contra la erosión y la corrosión; en algunos casos, sus propiedades autolubricantes ayudan a proteger contra la vibración y el desgaste.
3 – REVESTIMIENTO DE TÚBOS, TOLVAS Y TUBERÍAS
Problema
Las tolvas y los conductos de descarga se encuentran entre los equipos más amenazados en la minería. Al igual que las cintas transportadoras, los equipos de manipulación de sólidos están expuestos a una erosión y abrasión intensas por parte de materiales excavados de distintos tamaños. Además, el impacto, la trayectoria y el volumen con el que se transporta parte del material a través de los conductos y las tolvas pueden tener efectos perjudiciales en su estructura. El proceso a menudo puede dejar el equipo afectado por grietas, agujeros y pérdida de espesor de las paredes debido a la intensa abrasión, erosión, corrosión e impacto.
Solución
Las reparaciones disponibles para tolvas y conductos son de doble protección y prevención. En primer lugar, es necesario reparar los agujeros y grietas para que las tolvas, conductos y otros equipos similares vuelvan a estar operativos. Tradicionalmente, esto se hacía mediante trabajos en caliente para soldar placas metálicas sobre el defecto. Sin embargo, esto se ha complementado con la llegada de las prácticas de unión en frío, que permiten unir placas metálicas al equipo utilizando materiales poliméricos de curado en frío.
Una vez completada la reparación, es fundamental proteger las principales zonas de impacto para evitar daños mayores. La protección se puede lograr mediante una serie de barreras o revestimientos sacrificables, que ayudan a absorber el impacto y la abrasión de los materiales mineros. Más recientemente, los revestimientos resistentes a la abrasión con relleno cerámico se han convertido en algo habitual para proteger tolvas, conductos y tuberías. Sin disolventes y de curado en frío, estos revestimientos se pueden aplicar in situ sin herramientas especializadas, lo que permite una aplicación segura y sencilla en espacios reducidos.
4 – REPARACIÓN Y PROTECCIÓN DE BOMBAS
Problema
Las bombas se utilizan en toda la industria minera para una gran variedad de procesos, desde el transporte de lodos hasta el bombeo de agua subterránea. A medida que estos materiales se bombean a lo largo de la cadena de procesos, cada uno de ellos plantea diversos problemas que ponen en peligro el estado de servicio de los equipos. Los principales componentes de las bombas, como los impulsores, las carcasas y los ejes, están sometidos a abrasión, daños por erosión y corrosión, y ataques químicos.
Inicialmente, este daño provocará superficies rugosas y picadas, lo que aumentará la fricción y provocará una disminución de la eficiencia del equipo y un aumento de los costes de funcionamiento. Sin embargo, si no se aborda a tiempo, los problemas de erosión-corrosión y abrasión pueden poner en peligro la integridad del componente, provocando en última instancia el fallo del equipo.
Solución
Aunque sustituir los componentes dañados podría parecer la solución más obvia, suele conllevar costes elevados y plazos de entrega de semanas o incluso meses. Por otro lado, los trabajos en caliente, como la soldadura y el recubrimiento por soldadura, pueden provocar tensiones térmicas en el equipo y crear problemas de corrosión galvánica. Sin embargo, lo más importante es que ninguna de estas soluciones aborda el problema subyacente. Por este motivo, cada vez más operadores de bombas están recurriendo a tecnologías de polímeros de curado en frío para reparar y proteger sus equipos.
5 – VIBRACIÓN DE MAQUINARIA Y EQUIPOS MINEROS
Problema
Por último, en quinto lugar se encuentra la creación de cuñas. La desalineación de la maquinaria y los equipos puede producirse con frecuencia debido al fuerte impacto y las vibraciones que se producen en la industria minera y de canteras. Estos cambios en la alineación pueden provocar pérdidas potenciales de eficiencia y daños en los equipos, especialmente en los cojinetes y los casquillos, así como en los componentes que no encajan correctamente.
Además, el tamaño de los equipos puede diferir de las especificaciones del fabricante original (OEM) a la hora de su puesta en servicio, lo que da lugar a componentes sueltos que pueden resultar dañados o desprenderse por los impactos y las vibraciones que se producen a lo largo de los procesos industriales. Por lo general, las aplicaciones de cuñas se suelen llevar a cabo en cojinetes, alojamientos y cimientos o bases.
Solución
Las cuñas se pueden fabricar con muchos tipos de materiales, incluidos los metales. Se utilizan para alinear componentes y cimientos o para rellenar huecos (cuñas irregulares). Sin embargo, el cuñado se puede realizar utilizando compuestos poliméricos para proporcionar un contacto del 100 % y evitar daños futuros. En la industria minera, las superficies de difícil acceso sin desmontar el equipo se pueden reforzar con materiales de cuñado fluidos que se vierten o inyectan y luego se curan. En general, las cuñas fabricadas con compuestos poliméricos se pueden personalizar para cada aplicación específica, en función del tamaño y la forma, al tiempo que conservan una excelente resistencia a la carga.
