El Bloque de Corona es el conjunto estacionario de poleas (conocidas como sheaves) situado en la parte superior del mástil o la torre de perforación. Su función principal es proporcionar un medio para cambiar la dirección del cable de perforación, permitiendo que el movimiento horizontal del malacate (drawworks) se convierta en el movimiento vertical del bloque viajero.
1. Función y Principio de Operación
El bloque de corona funciona como una polea fija en un sistema de poleas compuesto. El cable de perforación (drill line) se enhebra desde el malacate hacia el bloque de corona, luego baja al bloque viajero, y vuelve a subir y bajar varias veces dependiendo del número de líneas de izaje necesarias.
Objetivo: Multiplicar la fuerza de tracción del malacate. A mayor número de líneas enhebradas entre el bloque de corona y el bloque viajero, mayor será la capacidad de carga del sistema, aunque a costa de una menor velocidad de izaje.
2. Componentes Principales
Poleas (Sheaves): Discos de acero con una ranura circunferencial (garganta) donde se asienta el cable.
Eje de la Corona (Crown Shaft): Un eje de acero de alta resistencia que soporta todas las poleas y las cargas de tensión.
Rodamientos (Bearings): Generalmente rodamientos de rodillos cónicos o cilíndricos que permiten que las poleas giren con una fricción mínima bajo cargas pesadas.
Sistema de Lubricación: Canales internos que permiten inyectar grasa en los rodamientos desde un punto central o individualmente.
Protectores de Poleas (Sheave Guards): Estructuras metálicas que evitan que el cable de perforación se salga de la ranura de la polea si la tensión disminuye repentinamente.
Poleas Auxiliares: Poleas más pequeñas utilizadas para cables secundarios, como la línea de arena (sandline) o los cabrestantes auxiliares (air hoists).
3. Especificaciones y Diseño de las Poleas
El diseño de las poleas está regulado por normas internacionales (API) para maximizar la vida útil del cable de perforación:
Diámetro de la Polea: Debe ser lo suficientemente grande para evitar que el cable se fatigue por flexión excesiva. Una regla común es que el diámetro de la polea sea al menos 40 a 50 veces el diámetro del cable.
Ranura de la Polea (Groove): La forma de la ranura es crítica. Si es muy estrecha, pellizcará el cable; si es muy ancha, el cable se aplanará bajo carga.
Nota técnica: Las ranuras suelen endurecerse por inducción para resistir el desgaste abrasivo del cable de acero.
4. Inspección y Mantenimiento
Debido a que el bloque de corona es de difícil acceso, su mantenimiento suele ser preventivo y se realiza durante las mudanzas del equipo o paradas programadas:
Lubricación: Es vital engrasar los rodamientos regularmente. Muchos equipos modernos tienen líneas de grasa que bajan hasta el piso del equipo para evitar que el personal tenga que subir a la corona.
Verificación de Desgaste: Se utilizan calibradores de ranura para asegurar que la garganta de la polea no se haya desgastado más allá de los límites de la API.
Inspección Visual: Se buscan grietas en los radios de las poleas o daños en los protectores.
Alineación: Un bloque de corona mal alineado causará un desgaste prematuro en el cable y vibraciones en toda la torre.
5. El Dispositivo de Seguridad: Crown-O-Matic
Para prevenir colisiones catastróficas, se instala un dispositivo de seguridad llamado Crown-O-Matic (o limitador de carrera superior).
Cómo funciona: Es una válvula activada por un cable o sensor situada justo debajo de la corona. Si el bloque viajero sube demasiado, activa el dispositivo, el cual aplica instantáneamente el freno del malacate y corta la potencia del motor para evitar que el bloque viajero golpee la corona.
6. Diferencias entre Mástil y Torre (Derrick)
En Mástiles: El bloque de corona suele ser una unidad pre-ensamblada que se asegura con pines a la parte superior cuando el mástil está en el suelo.
En Torres (Derricks): Las poleas se montan individualmente sobre las vigas de agua (water table beams) de la estructura de la torre.
