Cómo las tecnologías avanzadas de sellado están transformando las operaciones mineras en el Perú

En toda la industria minera peruana, lograr una producción sostenible depende de mejorar la confiabilidad de los equipos críticos y reducir el consumo de agua. Las plantas concentradoras y las instalaciones de molibdeno dependen de bombas centrífugas para transportar relaves abrasivos que, aunque fundamentales para la recuperación de minerales, generan un desgaste acelerado de los equipos.

Durante años, los frecuentes cambios de empaquetadura, el alto uso de agua de sello y los paros no programados eran considerados inevitables. Ahora, con estándares ambientales más estrictos y el aumento en los costos de energía, las operaciones mineras están adoptando tecnologías avanzadas de sellado que mejoran el rendimiento mientras reducen el consumo de agua y energía.

El desafío: fluidos abrasivos y uso excesivo de agua

Los relaves mineros son algunos de los fluidos más exigentes para los equipos rotativos. Contienen sólidos suspendidos, partículas disueltas y componentes cristalizantes que pueden degradar rápidamente las caras de sello y los ejes.

Las soluciones tradicionales con empaquetadura requieren un flujo constante de agua para evitar el sobrecalentamiento y la operación en seco. En circuitos concentradores grandes, con decenas de bombas de relaves, esto puede representar decenas de metros cúbicos de agua por hora —agua que necesita ser tratada, suministrada y luego procesada como efluente. El resultado: mayores costos operativos, intervalos de mantenimiento más cortos y un impacto ambiental significativo.

Las operaciones mineras en la región ahora se enfocan en tres objetivos clave:

• Reducir el consumo de agua para conservar recursos y disminuir costos.
• Mejorar la confiabilidad para minimizar paradas y extender la vida útil del equipo.
• Reducir el uso de energía disminuyendo la fricción y mejorando la eficiencia del sellado.

Experiencia local, tecnología global

John Crane en Perú, con sede en el Centro Industrial de Lima, respalda estos objetivos combinando capacidad de servicio local con tecnología de reconocimiento mundial. Desde su instalación de 480 m², el equipo ofrece soluciones de sellado mecánico y sistemas de soporte diseñados específicamente para relaves abrasivos y de alta concentración de sólidos.

El portafolio incluye:

• Sellos mecánicos: Tipo 5840 (cartucho simple), Tipo 5860/5864 y Tipo 5870 para slurries.
• Sistemas de control de agua de sello: Safeunit™ y SafeJet™ con filtración en línea y gestión de agua.
• Tecnologías avanzadas de caras de sello: HYDROPAD, ranura espiral, Upstream Pumping, Laserface y John Crane Diamond®.

Estas tecnologías ayudan a manejar la abrasión, eliminar el agua de sello innecesaria y mantener la operación estable incluso en condiciones extremas.

Tecnologías de caras de sello diseñadas para mejorar el rendimiento

Seleccionar la tecnología adecuada de cara de sello es crucial para lograr confiabilidad a largo plazo. Las soluciones de John Crane ofrecen beneficios específicos según las condiciones del servicio:

• HYDROPAD: mejora la refrigeración y lubricación en fluidos de baja lubricidad.
• Ranuras espirales y bidireccionales: generan levantamiento hidrodinámico que reduce calor y desgaste.
• Laserface: controla activamente la interfaz de sellado para reducir el calor por fricción.
• John Crane Diamond®: recubrimiento de diamante que incrementa dureza, estabilidad química y resistencia al desgaste, ideal para operación intermitente en seco o slurries abrasivos.
• Upstream Pumping: ofrece ventajas de un sello doble presurizado sin la complejidad de un sistema externo.

Cómo la tecnología Diamond redefine la confiabilidad

El recubrimiento John Crane Diamond, producido mediante deposición química en fase vapor (CVD), genera un fuerte enlace químico entre la capa de diamante y el sustrato a temperaturas de hasta 800°C. Su superficie ofrece:

• Mayor durabilidad por resistencia extrema a la abrasión.
• Confiabilidad superior gracias a una estructura cristalina uniforme.
• Costos reducidos por menor fricción, menor generación de calor y mayor vida útil del sello.
• Mejores índices de productividad al prolongar los ciclos entre mantenimientos.

Rendimiento comprobado en plantas concentradoras del Perú

Los beneficios de esta tecnología ya están demostrados en múltiples concentradoras del país.

En dos grandes plantas, más de 150 bombas centrífugas en las áreas de remolienda, espesamiento y molibdeno fueron convertidas de empaquetadura a sellos mecánicos John Crane Tipo 5860 con caras John Crane Diamond. Antes, los caudales de agua de sello variaban entre 1 y 22 m3/h por bomba.

Desde su instalación en 2020, estos sellos han operado de manera continua, eliminando por completo la necesidad de agua de enfriamiento y reduciendo considerablemente el mantenimiento.

Ejemplos de conversiones exitosas:

• Bomba de colas Mo 1st cleaner (35% sólidos): de empaquetadura (~4.2 m3/h) a Tipo 5860 con caras 8189 — operativa desde noviembre 2020.
• Bomba de underflow de clarificador (60% sólidos): de empaquetadura (~68 l/min) a Tipo 5860 con John Crane Diamond — operativa desde noviembre 2020.
• Bomba de alimentación a ciclón de remolienda (46–60% sólidos): reemplazo de empaquetadura (~12–18 m3/h) por Tipo 5860 — operación continua desde 2021.
• Sistema de alimentación de filtros de cobre: de empaquetadura (~1.8 m3/h) a Tipo 5860 — sin consumo de água desde 2021.

Con estas instalaciones, las minas han logrado:

• Eliminación total del agua de sello en bombas críticas.
• Confiabilidad de largo plazo, con más de cuatro años de operación continua.
• Reducción de energía y mantenimiento, aumentando la disponibilidad de planta.

Impulsando la sostenibilidad en la minería

Al eliminar el uso de agua y extender el tiempo medio entre reparaciones (MTBR), la tecnología John Crane Diamond ayuda a las operaciones mineras a cumplir sus objetivos ESG. Menor fricción del sello también reduce el consumo energético, disminuyendo la huella de carbono de los sistemas de bombeo.

En aplicaciones severas de slurry, los sellos mecánicos suelen requerir sistemas API Plan 53 y 54 para mantener presión de barrera y lubricación continua. Los sistemas de soporte de sellos de bombas Safeunit y SafeJet de John Crane integran estas funciones, proporcionando control preciso del flujo de agua o fluido de barrera, minimizando contaminación, optimizando la refrigeración, y reduciendo el consumo general de agua.

Combinados con Safeunit y SafeJet, las minas pueden monitorear y optimizar cada litro de agua utilizada, una necesidad crítica en zonas afectadas por escasez hídrica y regulaciones ambientales más estrictas.

Ingeniería de confiabilidad, entregada localmente

Para la minería peruana, la confiabilidad depende tanto de la tecnología avanzada como de la experiencia local. Desde el Centro Industrial de Lima, John Crane ofrece ingeniería, instalación y servicios de reacondicionamiento que ayudan a reducir tiempos muertos, extender la vida del equipo y mantener altos estándares de seguridad.

Gracias a esta capacidad local y a tecnologías probadas, las operaciones mineras en el Perú demuestran que confiabilidad y sostenibilidad pueden avanzar juntas. Trabajar con expertos que entienden tanto el proceso como el entorno permite extender la vida útil de los sellos, reducir el consumo de recursos y aumentar la confiabilidad del equipo crítico.

Este blog se basa en la presentación “Beyond Sealing: How John Crane Peru Transforms Mining Operations”, presentada en la Convención Minera PERUMIN 37 por Eduardo Chacaltana García, Gerente de Ventas de John Crane en Perú.