Con una modesta inversión y un poco de ingeniería detallada de proyecto, las minas pueden prolongar
efectivamente la vida útil de sus palas


Por Steve Fiscor, Editor-en-Jefe

 

Laminería de superficie o a rajo abierto aún es la responsable de la mayor participación en producción tanto de carbón como de metales/no metales. A través de los años, las economías de escala—camiones más grandes y herramientas de carguío—han mantenido bajos los costos por tonelada. Ya sea movilizando material estéril, cargando carbón o trabajando en un banco, la pala eléctrica se ha convertido en un caballo de trabajo para operaciones de excavación y carguío en minas grandes a rajo abierto.

Muchas de estas palas eléctricas fueron fabricadas hace 20 o 30 años, y muchas aún funcionan bien. Considerando las rigurosas condiciones que se encuentran en la mayoría de las faenas mineras, la prolongada vida útil de una pala eléctrica es un testimonio de la destreza de parte del fabricante de equipos originales (OEM) y de la dedicación de grupos de mantención preventiva en las minas. Sin embargo, en algún punto el desgaste por uso hace estragos y, para evitar una falla catastrófica y un tiempo de inactividad prolongado, la mina tiene dos opciones: desmontar la pala y reconstruirla o comprar una nueva.

Tomar esa decisión requiere de una cuidadosa consideración. Muchas veces, especialmente los operadores de carbón térmico en los EEUU, pueden tener problemas para justificar la compra de una pala eléctrica nueva con los débiles mercados del carbón de hoy en día. Incluso si la compañía minera tuviera el dinero, el OEM podría no ser capaz de suministrar la pala eléctrica en el plazo requerido para mantener la producción corriendo sin problemas. Los plazos de entrega son una función del ciclo de demanda de materias primas, y otros sectores del el negocio minero están corriendo muy fuerte en estos días.

Otra opción es reconstruir la máquina mecánicamente. Estos proyectos de reconstrucción ocurren frecuentemente, pero están lejos de ser rutinarios. La mina y el contratista asumen una cierta cantidad de riesgo. Muy parecido a una cirugía, existe la posibilidad que los doctores detecten más problemas una vez que comienzan o, en el peor escenario, que el paciente muera en la mesa de operaciones. De similar manera, al trabajar con un contratista con mucha experiencia, las máquinas normalmente retornan a trabajar en un periodo de tiempo relativamente breve con nuevos bríos.

Restauración de la Pala
Cuando se trata de reconstrucciones de palas, L&H Industrial ha trabajado en numerosos proyectos de este orden. Con sede en Gillette, la compañía reconstruye equipos para minería en superficie. También diseña y fabrica partes alternativas para reemplazo. L&H tiene distribuidores en todos los principales distritos mineros del mundo.

L&H comenzó a trabajar en los campos de petróleo en los ‘60s y eventualmente desvió su atención al negocio minero. “Le ofrecemos a las empresas mineras la experiencia y la experticia tecnológica para resolver problemas,” dijo Jeff Wandler, vicepresidente de L&H Industrial.

“Nos involucramos en el negocio minero a principios de los ‘80s,” dijo Jason Percifield, gerente de servicios en terreno de L&H Industrial. “En ese momento, nadie en el área de Gillette podía realizar rectificado de máquinas a la escala que necesitaban las minas. B –En general, estabamos haciendo mucho trabajo en terreno para las minas, que consistía en mecanizado y soldadura. En el 2005, compramos nuestro primer conjunto de gatos y realizamos nuestra primera reconstrucción mayor de palas en Idaho en el 2006. Desde entonces hemos formalizado en servicio de reconstrucción de palas.”

En un intervalo de alrededor de cuatro años, la demanda por un equipo de trabajo para servicio en terreno de L&H creció de 10 a 40 personas. “Nuestro foco principal ahora mismo está en desmontar o dividir palas,” dijo Percifield. “Es un trabajo realmente interesante que requiere habilidad ingenieril y un plan. Como compañía, nos hemos vuelto mucho más competentes en los servicios que ofrecemos, especialmente cuando se trata de mecanizado. No creo que haya algo en una pala—fresado, rectificado o taladrado—que ya no podamos hacer.”

El Reacondicionamiento General P&H 2800
Durante el otoño del 2010, L&H realizó un reacondicionamiento general mayor en una máquina en el sur de Powder River Basin. Una mina que usa un método de explotación camión-pala para movilizar material estéril y para cargar carbón tenía una P&H 2800, que comenzaba a alcanzar su límite. L&H trabajó con la carbonífera para insuflar nueva vida a una máquina agotada.

La pala había trabajado por más de 100.000 horas y ahora la mina temía que fallara el carbody (chasis). “Trabajamos en esa pala por dos o tres años y sabíamos que estaba fallando,” dijo Percifield. “Estábamos haciendo todo lo que podíamos para ganar tiempo hasta que la mina pudiera asignar el dinero y el tiempo, y organizar un plan para reparar la pala.”

El plan original era comprar un carbody usado, reconstruirlo y reemplazar el de la P&H 2800. “Desafortunadamente no pudimos hacer que el plan cuajara,” dijo Percifield. L&H emplazó algunos carbodies para la mina, pero no pudieron justificar el gasto, explicó Percifield. Así que el departamento de ingeniería de L&H desarrolló un plan a más largo plazo para la mina. La nueva solución implicó cortar y sacar la sección central completa del carbody, removiendo hasta un 40% del carbody original.

Sacar esa porción del medio eliminaría todas las áreas de alto esfuerzo que habían fallado y ya no se podían reparar. “Hasta donde sabemos, fuimos los primeros en intentar esto—trinchar la sección completa sacándola del carbody y reemplazándola,” dijo Percifield.

L&H y la compañía carbonífera estuvieron de acuerdo en el plan. “Nosotros especificamos y compramos todos los materiales,” dijo Percifield. “Los carbodies originales usaban una pieza fundida para sostener el pasador. Decidimos modernizar hasta un forjado de alta calidad y prefabricamos la estructura entera en nuestro taller para que pudiéramos cortar la sección antigua y dejar caer la pieza nueva en su lugar. Hubo muchas sesiones de estrategia y colaboración entre los ingenieros de L&H y los ingenieros de la mina, como también internamente en L&H.”

Con un plan en su lugar, el proyecto comenzó a fines del verano pasado. Teóricamente, la pala eléctrica estaría fuera de servicio por 45 días. No mucho después de poner en marcha la reconstrucción, una vez que la pala estaba desmontada y limpiada, los técnicos detectaron que había tantos problemas en la tornamesa (estructura giratoria) como en el carbody.

“Poco después que comenzamos este enorme proyecto de reparación, descubrimos una serie de problemas,” dijo Percifield. “Terminamos trabajando en él por 90 días en vez de 45 debido al alcance de las reparaciones. Básicamente reemplazamos cada tabique divisorio de la tornamesa al desmontarla. Re-mecanizamos todo en el carbody y en la tornamesa—cada caja de engranajes y cada transmisión. Volvimos a fresar cada superficie. Tuvimos 8.000 horas de soldadura en la tornamesa, lo que totaliza alrededor de cuatro veces lo que una mina normalmente esperaría.”

Ingeniería y Fabricación
Una vez que se decidió cortar la sección central del carbody, si el proyecto hubiese tomado un vuelco muy negativo, a la mina se le habría dejado una pala eléctrica inoperativa. “Obviamente nadie quiere invertir $500.000 en un proyecto de reconstrucción a menos que se esté extremadamente confiado en que va a tener éxito,” dijo Percifield. “Si no hubiésemos podido resucitar la pala después de partir el carbody en dos, y si lo que habíamos planificado en cuanto a ingeniería no hubiese resultado, la mina habría estado sin una pala para la mejor parte del año.” Toma entre 8 y 10 meses construir un carbody.

Otra variable que agregó algo de complejidad al proyecto fue el modelo de la máquina. “La pala eléctrica P&H serie 2800 tenía un montón de diferentes configuraciones para carbodies y tornamesas,” dijo Percifield. “Las P&H serie 2300 eran bastante estándar con tres o cuatro diferentes modelos donde los ingenieros sabrían con un alto grado de certeza que esperar en cuanto a configuraciones de tabiques divisorios, el tipo de placa y cómo fue fabricada la pala. Muchas de la serie P&H 2800 fueron construidas en forma diferente.” Percifield bromea sobre que él a menudo les pregunta a los operadores en la mina si esa era una modelo 64 ó 63½ debido a la variabilidad entre modelos.

En preparación para el proyecto, el aspecto ingenieril más importante fue asegurarse que la unidad, que había sido prefabricada, encajara correctamente en el carbody. Las tolerancias para la nueva forjadura debían ser precisas y los tabiques divisorios tenían que alinearse. “Pasamos mucho rato recuperando esa forjadura a tiempo,” dijo Wandler. “Una vez que la mina decidió seguir adelante con la reconstrucción mayor, tuvimos que juntar el material rápidamente. Tuvimos que involucrarnos en el proceso de adquisición y activar los coordinadores, quienes buscaron materiales por todas partes. Enviamos a personas a obtener UT de forjadura en sus plantas para verificar que seríamos capaces de usar esta urgente pieza. Combinamos fuerzas para lograr completar esta reconstrucción a tiempo.”

A menudo, las forjaduras requieren un plazo de entrega de 12 a 18 semanas. “De la forma en que fluyó este proyecto, habríamos estado ¾ partes listos con el trabajo antes que recibiéramos la forjadura,” dijo Percifield.

L&H tuvo que encontrar una forja y luego calificarla para que cumplir las estrictas especificaciones de la compañía; con un proyecto de esta naturaleza, los errores son simplemente inaceptables. “Localizamos una forja en New Jersey, viajamos a las instalaciones y la calificamos rápidamente,” dijo Percifield.

Restaurar el carbody era el foco central del proyecto. “Se realizó la planificación y se empezó el trabajo,” dijo Percifield. “Todos estábamos un poco preocupados por el carbody simplemente porque nunca se había hecho antes y se planificó mejor de lo esperado. Los problemas con la tornamesa fueron inesperados en cuanto a la cantidad de daño que había sufrido.” Ocho a 10 personas por turno trabajaron dos turnos por día, siete días a la semana para terminar el proyecto.

El proyecto comenzó el 31 de Agosto de 2010, y se terminó durante Noviembre. En lo que respecta a L&H y a la mina, el proyecto fue un enorme éxito, especialmente cuando el costos de las reconstrucciones se compara con el precio de comprar un carbody nuevo, que es lo que el OEM aconsejó. “El meollo del asunto es que nadie había hecho esto antes y se requirió muchísima ingeniería para lograrlo,” dijo Percifield.

El proceso de puesta en servicio transcurrió bien. La P&H 2800 reconstruida había estado operando aproximadamente 1.500 horas. L&H re-inspeccionó la pala a las 1.000 horas. “Nosotros volvemos a visitar todas las máquinas que reconstruimos durante una jornada de mantención preventiva y revisamos todas las áreas donde hicimos cambios, tales como el alineamiento de engranajes, el contacto de los rodillos, etc.,” dijo Percifield. Para una modesta inversión, un poco de ingeniería de detalle, y un poco de trabajo duro, la mina tiene una P&H 2800 restaurada y ellos pueden esperar muchas más horas de esta máquina.

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