El diamante de trabajo

Tecnología de rodamiento de diamante (Imagen: US Synthetic)

Una industria que opera en algunos de los entornos más duros del mundo a veces necesita recurrir al material más resistente para piezas de desgaste.

Entrar en el diamante industrial, descubierto en la década de 1950. El diamante sintético puede tolerar ambientes abrasivos, de alta temperatura y corrosivos y resistir altas cargas.

La industria del petróleo y el gas, desde hace mucho tiempo, adoptó las brocas de diamante industrial para diamante policristalino compacto (PDC), que se introdujeron en la década de 1970.

Durante los últimos 20 años, los ingenieros han puesto en funcionamiento el material más resistente del mundo para proteger los rodamientos en equipos como motores de lodo, bombas eléctricas sumergibles (ESP), turbinas y herramientas de perforación direccionales.

Trond Pedersen, un ingeniero de clientes de US Synthetic, una compañía de Apergy, dijo que el uso de rodamientos de diamante en sistemas orientables giratorios puede aumentar la vida útil de la herramienta, disminuir el tamaño de la herramienta y reducir la complejidad mediante la eliminación de sellos. En los motores de lodo, dijo, reduce la broca de la herramienta y aumenta la capacidad de carga.

Los ingenieros prueban nuevos diseños de rodamientos de diamante en un banco de pruebas interno (Foto: US Synthetic)

Las turbinas que operan en un ambiente corrosivo tienden a tener una alta tasa de fallas con los rodamientos tradicionales que quizás duren 200 horas, dijo Marc Modersitzki, director de mercadeo de US Synthetic. Un cojinete de diamante puede operar en una turbina por más de 2,000 horas, dijo.

Los rodamientos de bolas típicos o los rodamientos de carburo, por ejemplo, se sellan tradicionalmente para protegerlos del ambiente de trabajo.

"No se puede controlar lo que hay en el agua de mar o en el lodo de perforación", dijo Peterson. “Ya sea arena, roca, arenilla, tierra o mugre, todo pasa directamente a través de un cojinete de diamante. Simplemente lo mastica y lo escupe como mantequilla ”.

La diferencia, dijo, es que los rodamientos de diamante pueden manejar "casi todo".

Si se rompe el sello de un rodamiento tradicional, puede entrar ácido, agua de mar y lodo de perforación, y el rodamiento fallará. Un cojinete de diamante, dijo Modersitzki, voltea la debilidad de un cojinete tradicional en su cabeza. Los cojinetes de diamante industriales realmente usan agua de mar para mantenerlos frescos, convirtiendo una debilidad en una solución, dijo.

Rodamientos de diamante diseñados a medida (Imagen: US Synthetic)

Un cliente ya no quería reemplazar los rodamientos desgastados cada tres meses en una aplicación de mezcla química, dijo, por lo que reemplazaron los rodamientos tradicionales de carburo con un rodamiento industrial de diamante hace seis años, y todavía está funcionando.

A pesar de esos registros de seguimiento, dijo Modersitzki, el diamante está subutilizado como material de ingeniería.

"Creemos que el diamante se puede usar en muchas otras aplicaciones", como piezas de desgaste como válvulas y sellos en ambientes hostiles, dijo Modersitzki.

US Synthetic fabrica diamantes industriales, que requieren el calentamiento de carbón común a presiones y temperaturas extremadamente altas.

“No todos los diamantes (PDC) son iguales. "Puede parecer lo mismo, negro en la parte superior y plateado en la parte inferior, pero no funciona igual", dijo Modersitzki. “Cada lugar de perforación presenta sus propios desafíos únicos. Por eso es importante que los ingenieros adapten el diamante adecuado a las condiciones de perforación correctas ".

Ingenieros de US Synthetic que trabajan a través de nuevos diseños de aplicaciones para rodamientos de diamante de fondo de pozo (Foto: US Synthetic)