¿Por qué fallan más rápidamente las juntas de perforadoras de roca en sitios mineros de alta altitud?

A 4.200 metros sobre el nivel del mar —aproximadamente la altitud de operación de varias minas andinas de cobre y oro en Perú y Chile—, la presión atmosférica es del 61 % del valor al nivel del mar. Esta reducción afecta la perforadora hidráulica de roca de tres maneras que se suman entre sí provocando un fallo acelerado de las juntas: menor eficiencia del enfriamiento del agua de lavado, mayor riesgo de aireación del aceite hidráulico y peor disipación del calor desde todas las superficies del circuito expuestas al aire ambiente. Ninguno de estos efectos es significativo por sí solo. Sin embargo, en conjunto elevan la temperatura de perforación por percusión entre 12 y 18 °C por encima de la que genera la misma perforadora a 1.000 metros, lo cual basta para desplazar el compuesto de poliuretano Shore 90 al régimen de envejecimiento acelerado, por encima de su temperatura óptima de retorno de 78 °C.

La mina Antamina en la región de Áncash, Perú (4.300 m sobre el nivel del mar), opera barrenos de Atlas Copco en skarn de cobre-zinc con una resistencia a la compresión uniaxial (UCS) de 140–180 MPa. Los ingenieros de mantenimiento observaron que la vida útil de los sellos de percusión era un 18–22 % más corta que la de los mismos modelos de máquinas en operaciones subterráneas noruegas al nivel del mar — tras controlar la dureza de la formación y la presión de operación. El mecanismo principal identificado fue el siguiente: la menor densidad del aire a gran altitud reduce la eficiencia del enfriamiento por aire forzado del circuito hidráulico en un 35–40 %, y el sistema de control térmico de la máquina no compensaba adecuadamente este efecto. La solución consistió en recalibrar la válvula de derivación del enfriador de aceite a un punto de ajuste de temperatura más bajo, reduciendo así la temperatura del aceite de retorno de 86 °C a 78 °C, lo que restableció la vida útil de los sellos dentro de un 8 % del rendimiento observado al nivel del mar.

Ajustes para la gestión de sellos en zonas de alta altitud

La corrección por altitud del punto de consigna de derivación del refrigerador no tiene ningún costo adicional más allá del tiempo del ingeniero de mantenimiento necesario para ajustar el termostato. Ignorarla reduce la vida útil de los sellos en un 18–22 % en cada ciclo de reemplazo durante toda la vida operativa de la máquina. HOVOO proporciona factores de corrección por altitud para la gestión térmica hidráulica y el ajuste de los intervalos de sustitución de sellos en operaciones mineras sudamericanas. Referencias completas en hovooseal.com.