Incidencia de la falta de fosfato en conexiones premium
tipo XT durante el break-in
Ivan Carballo
Ingeniero QA/QC-TPI
1.⁠ ⁠Marco Teórico
1.1 Fosfatado en conexiones roscadas y su función
El fosfatado es un tratamiento superficial que forma una capa de cristales de
fosfato (típicamente de zinc o manganeso) sobre el acero de las roscas y
hombros de sellado de conexiones roscadas. Este recubrimiento, de color gris
oscuro y acabado mate, se aplica sumergiendo la pieza en una solución
caliente de fosfato, provocando que los cristales crezcan sobre la superficie
metálica . La principal función del fosfatado es prevenir el galling (gallado o
agarrotamiento por fricción) durante el ensamblaje inicial de la conexión. Lo
logra actuando como barrera física que separa las superficies metálicas en
contacto y proporcionando una micro-textura porosa que retiene el lubricante o
thread compound (grasa para roscas) . En otras palabras, el fosfato reduce la
fricción y el desgaste adhesivo entre las roscas al introducir una capa intermedia
inerte que evita la soldadura en frío de metales bajo altas cargas .
Adicionalmente, el recubrimiento fosfático brinda cierta protección anticorrosiva
temporal y mejora la adherencia del compuesto lubricante en las roscas . Todas
las conexiones roscadas nuevas o recortadas en componentes de la columna
de perforación (drill pipe, tool joints, etc.) suelen suministrarse fosfatadas de
fábrica, siguiendo estándares de la industria. Por ejemplo, la norma API Spec 7-1
exige que todas las conexiones roscadas nuevas o remanufacturadas reciban
un tratamiento antigripado con fosfato de zinc o manganeso en hilos y
superficies de sellado . De hecho, la norma DS-1 (volumen 3) también indica
preferencia por fosfato de manganeso como tratamiento antidesgaste,
especificando que el sulfato de cobre (otro recubrimiento usado a veces) no es
sustituto aceptable para el fosfato en roscas nuevas . En resumen, el fosfatado es
considerado un paso crítico para garantizar un adecuado desempeño de las
roscas en conexiones petroleras, especialmente durante los primeros armados.
1.2 El proceso de break-in y su relevancia en conexiones premium
Se denomina proceso de break-in (o asentamiento inicial de la conexión) al
procedimiento de armado y desarmado cíclico que se realiza a una conexión
roscada nueva antes de ponerla en servicio. El objetivo del break-in es asentar
las roscas y hombros de la conexión, eliminando imperfecciones microscópicas
de mecanizado, distribuyendo uniformemente el lubricante en las superficies de
contacto y trabajando en frío ligeramente la zona de contacto para mejorar su
resistencia al galling. Típicamente, para conexiones premium de alta calidad, el
break-in en campo consiste en tres ciclos de hacer y deshacer la conexión
(make-up/break-out) en el piso de perforación. Según las recomendaciones de
fabricantes, se debe aplicar primero una capa uniforme de compuesto para
roscas en pin y box, ensamblar la conexión lentamente hasta el 100% del torque
de apriete recomendado, luego desarmar; repetir el ciclo dos veces más,
reaplicando compuesto antes del último apriete. Este procedimiento cíclico
asegura que después del break-in, las roscas alcancen su ajuste óptimo bajo
torque completo sin daños, y estén preparadas para múltiples usos en
condiciones de perforación.
La relevancia del break-in es mayor en conexiones premium, que son aquellas
diseñadas con especificaciones superiores a las conexiones API estándar. Estas
conexiones (por ejemplo, las series XT™, HT™, GPDS™, etc.) suelen tener
geometrías de rosca y hombros de sellado más complejas (doble hombro, sellos
metal-metal, roscas especializadas) que les permiten soportar mayores cargas
de torque, tensión y fatiga. Precisamente por operar al límite de prestaciones
más altas, requieren un rodaje cuidadoso para evitar fallas prematuras. Un
break-in adecuado reduce significativamente la probabilidad de galling inicial,
que es una de las causas más comunes de falla en la sarta de perforación.
Cabe destacar que aunque el proceso de break-in disminuye el riesgo de galling
y suaviza la interfase de las roscas, no elimina por completo la posibilidad de
galling en servicio. Por ello, se debe combinar con otras prácticas como el
fosfatado y el uso correcto de compuestos de rosca.
1.3 Conexiones premium tipo XT y su diseño técnico
Las conexiones XT™ (eXtreme Torque), desarrolladas por Grant Prideco (hoy
parte de NOV), son un ejemplo destacado de conexiones premium de alto
desempeño. Estas conexiones pertenecen a la familia de Rotary Shouldered
Connections (RSC) de segunda generación con doble hombro de apoyo. Su
diseño técnico incorpora un perfil de rosca patentado con radio de raíz
ampliado para mejorar la resistencia a la fatiga, así como un hombro secundario
interno que aumenta la capacidad de torque más allá del hombro principal . En
comparación con las conexiones API convencionales (por ejemplo, NC, IF), una
conexión XT del mismo diámetro puede transmitir aproximadamente un 70% más
torque gracias al doble hombro y a la optimización geométrica. Esto permite
utilizar tuberías de perforación de mayor diámetro o pared más delgada sin
sacrificar resistencia torsional, mejorando la hidráulica del pozo y la resistencia al
pandeo.
Técnicamente, las conexiones XT presentan roscas cónicas truncadas con mayor
espesor de pared en el pin y caja (para soportar carga), un flare o
ensanchamiento controlado que distribuye tensiones, y hombros metálicos
mecanizados con precisión para lograr sello a alto torque. Aunque la función de
sello principal en una conexión de tubería de perforación es la interferencia
metal-metal en los hombros (previniendo aflojamiento y fugas de fluido de
perforación a lo largo de las roscas), en las conexiones premium como XT el
ajuste es tan preciso que efectivamente logran un sello metal-metal confiable .
Los hombros de las conexiones premium actúan tanto como tope de apriete
(definiendo la posición final a torque) como sellos de presión (evitando fugas de
lodo a través de la rosca), a diferencia de ciertas conexiones API donde el
sellado hidráulico no es crítico. En suma, el diseño de las conexiones XT está
orientado a maximizar la capacidad mecánica (torque, fatiga, etc.)
manteniendo la integridad del sello hombro-hombro. No obstante, estas mejoras
dependen en gran medida de un cuidado apropiado en su manejo inicial:
cualquier daño por galling en las roscas o los hombros puede comprometer
seriamente su desempeño.
2.⁠ ⁠Análisis Técnico de la Ausencia de Fosfato
2.1 Efectos de la falta de fosfato: fricción y galling
La ausencia del recubrimiento fosfático en las roscas de una conexión premium
nueva tiene un impacto inmediato en la fricción entre las superficies metálicas
durante el armado inicial. Sin la capa de fosfato que normalmente actúa como
separador, los picos microscópicos de las roscas metálicas quedan
directamente en contacto metal-metal, y aunque se utilice compuesto
lubricante, existe menor retención del mismo en la superficie lisa. En estas
condiciones, al aplicar alto torque de apriete, es muy probable que ocurra
galling o gallado: un fenómeno de soldadura en frío localizado, donde partes de
metal de una rosca se adhieren y desgarran contra la otra debido a la fricción
excesiva. El galling típicamente se manifiesta como rebabas, superficies
arañadas, material transferido o “pegado” en las roscas, e incluso atoramiento
de la conexión. Estudios y experiencia de campo indican que sin fosfato, el
galling puede presentarse en la primera makeup de la conexión, especialmente
en materiales de alta resistencia (ej. grados S-135, V 150) donde la tendencia al
agarrotamiento es mayor.
El incremento de fricción por falta de fosfato también trae como consecuencia
un requerimiento de torque más alto para lograr el mismo nivel de acople. Una
superficie fosfatada tiende a tener un coeficiente de fricción más predecible y
menor, pues los micro-cristales porosos retienen el lubricante . Sin esos microporos, el lubricante (grasa) puede ser expulsado más fácilmente de la interfase
roscada bajo carga, dejando zonas de contacto seco metal-metal que
disparan la fricción. Esto no solo provoca galling, sino que puede resultar en
torque inconsistente durante el apriete: la gráfica de torque vs. giro puede
mostrar incrementos bruscos o dispersión, en lugar de la subida suave esperada.
Un torque de apriete errático dificulta asegurar que se alcanzó el make-up
torque (MUT) correcto recomendado; el operario podría detener la aplicación
de torque prematuramente (por sentir sobreesfuerzo debido a fricción alta) o,
por el contrario, podría exceder el torque intentando lograr el hombro,
arriesgando sobreapretar y dañar la conexión.
En suma, sin fosfato aumenta la fricción y se dispara el riesgo de galling. El galling
resultante dañará las espiras de rosca y los hombros de la conexión, dejando
surcos profundos, desgaste adhesivo y depósitos metálicos. Una vez que una
conexión sufre galling severo en la rosca, su continuidad mecánica se ve
comprometida y ya no podrá lograr un buen sello ni resistir cargas repetidas sin
falla.
2.2 Torque inconsistente y daño mecánico en ausencia de fosfato
La inconsistencia en el torque de apriete debido a la falta de fosfato tiene varias
implicaciones técnicas. Primero, dificulta cumplir las especificaciones de
ensamblaje: las conexiones premium vienen con un rango de torque de makeup
recomendado,calibrado para garantizar el sellado hombro-hombro y evitar
aflojamiento. Si la fricción es mayor de lo previsto, alcanzar el torque mínimo
puede requerir más vueltas o esfuerzo, y aun así el hombro puede no contactar
adecuadamente. En algunos casos documentados, conexiones sin fosfato han
mostrado valores de break-out torque (torque al desarmar) mucho más bajos
que el torque de apriete aplicado, indicando que la unión no quedó bien
asentada y posiblemente sufrió deslizamientos repentinos por galling. Este
comportamiento inconsistente va en detrimento de la confianza en la integridad
del apriete.
Segundo, el daño mecánico por galling tiende a agravarse en cada ciclo sin
fosfato. Si a pesar de la ausencia de fosfato se intenta realizar el break-in (ciclos
de apriete/desarme), es muy probable que tras el primer ciclo las roscas
presenten marcas de desgaste severas. Al armar por segunda vez, esas
asperezas y material transferido actuarán como puntos de fricción aún mayores,
causando galling adicional en espiras adyacentes. Es decir, el daño es
cumulativo: una pequeña escoriación en el primer make-up puede producir
estragos en el siguiente. En contraste, con fosfato presente, el primer ciclo de
make-up generalmente consume parte del recubrimiento fosfático (se pulveriza
parcialmente, mezclándose con la grasa como un lubricante sólido adicional) ,
pero protege las roscas metálicas subyacentes para que no se adhieran
directamente. De esta forma, el fosfato actúa como sacrificio en el primer
apriete: es preferible desgastar la capa de fosfato que la superficie del acero.
Sin esa capa sacrificial, el acero base sufre directamente los esfuerzos cortantes
de la fricción, resultando en daños permanentes.
Otro aspecto es que la falta de fosfato puede conducir a daños no solo en la
conexión en sí, sino también en su contraparte acoplada. Si un pin sin fosfato
galló contra una caja, al desarmar es probable que ambas roscas tengan
material transferido. Si por descuido esa misma herramienta (por ejemplo, un
saver sub o adaptador) se vuelve a usar contra otras juntas, puede “contagiar”
el daño, rallando cada nueva conexión que toque. Por eso, en manuales de
buenas prácticas se enfatiza: una rosca gallada dañará la rosca pareja con la
que se conecte. Esto puede convertir un incidente aislado en un problema
generalizado en la sarta.
2.3 Desempeño del sello y efecto en los hombros de conexión
Las conexiones premium tipo XT dependen del contacto metal-metal en los
hombros para lograr su sellado y transferencia de carga axial. La ausencia de
fosfato afecta directamente la condición de estos hombros durante el armado
inicial. Si no hay fosfato, los hombros de acero pulido (pin shoulder y box face)
pueden sufrir galling al hacer contacto bajo torque, de forma muy similar a las
roscas. Un hombro gallado presentará superficies raspadas, con microranuras
radiales o áreas microscópicamente levantadas. Esto compromete el
desempeño de sello: para que el hombro actúe como sello presión-cero, ambas
caras deben acoplar de forma plana e íntegra, pero si hay galling, pueden
quedar caminos de fuga a través de las asperezas o falta de contacto en zonas
dañadas. En consecuencia, una conexión sin fosfato tiene mayor probabilidad
de fugas de fluido o de no mantener la presión interna de la sarta,
especialmente bajo vibraciones o variaciones de carga.
Además, los hombros gallados pierden eficacia como superficies de transmisión
uniforme de carga. En vez de asentarse al 100% de área de contacto, las
imperfecciones hacen que la carga se concentre en puntos específicos
alrededor del hombro. Esto genera puntos calientes de tensión que pueden
provocar fisuras o indentaciones. Para conexiones premium que a menudo
operan cercanas a altos torques y fuerzas de compresión (por ejemplo, en
perforación direccional o extended reach), un daño en el hombro puede
precipitar fallas como aflojamiento incremental durante operaciones de stick-slip
(torsión cíclica) o incluso fracturas en el cuello de la conexión.
Desde el punto de vista de sellabilidad, algunos fabricantes califican sus
conexiones premium con pruebas de sello a cierta presión (p.ej., conexiones de
casing premium se prueban con gas para certificar sello). En el caso de drill pipe,
la preocupación principal es evitar la entrada de detritos en la rosca y mantener
la grasa en su sitio, más que contener presión interna elevada. Aún así, el sello de
hombros en drill pipe previene que el lodo de perforación circule por las roscas
(lo que causaría erosión y desgaste). Sin un sellado correcto por hombros
dañados, podría ocurrir washing de las roscas con el tiempo. Por ende, la falta
de fosfato que ocasiona galling en hombros degrada el sello metal-metal y abre
la puerta a problemas de integridad (pérdida de torque, filtraciones de fluido,
etc.).
2.4 Comparación: conexiones con vs. sin fosfato en el armado inicial
Comparar el comportamiento de una conexión fosfatada versus una sin fosfato
durante su armado inicial (break-in) ayuda a cuantificar la importancia del
recubrimiento:
•
Fricción inicial: Una conexión con fosfato presenta una superficie
ligeramente rugosa y porosa que retiene mejor la grasa, resultando en menor
fricción estática y dinámica al roscar. En una conexión sin fosfato, las superficies
metálicas lisas tienen fricción más variable; inicialmente pueden parecer suaves
al tacto, pero bajo carga alta tienden a friccionar más al expulsarse el
lubricante.
•
Torque requerido: En pruebas de laboratorio se ha observado que
ciertos recubrimientos antifricción pueden reducir significativamente el torque de
make-up necesario en roscas. Por ejemplo, un estudio sobre recubrimientos en
cuplas de casing demostró reducciones notables en el torque de apriete y virtual
eliminación del galling en aceros de alta resistencia. Análogamente, una rosca
fosfatada suele requerir menos esfuerzo para llegar a hombro y alcanzar el MUT,
mientras que la misma conexión sin fosfato podría necesitar un torque mayor
(debido a rozamiento) para lograr el acople, con el riesgo de sobrecargar la
tubería o los equipos de torque.
•
Apariencia post-break-in: Tras el armado/desarmado inicial, una
conexión con fosfato típicamente mostrará la capa fosfática parcialmente
pulida o desgastada en las crestas de la rosca y hombros, pero sin daños
metálicos apreciables. Incluso se nota a simple vista: las roscas fosfatadas pasan
de un gris mate homogéneo a tener áreas lustrosas donde hubo contacto,
indicando un asentamiento adecuado. En cambio, una conexión sin fosfato es
propensa a exhibir rayas brillantes y plateadas (metal desnudo) en roscas y
hombros desde el primer armado, señal de que hubo metal-metal directo. Si
ocurrió galling, se observarán también esquirlas o grumos de metal arrancado.
Básicamente, lo que en la conexión fosfatada sería desgaste benigno de la
capa protectora, en la no fosfatada es daño directo del material base.
•
Reutilización y vida útil: Conexiones adecuadamente fosfatadas y
asentadas pueden soportar múltiples ciclos de armado/desarme en campo sin
problemas, siempre que se re-aplique compuesto de rosca y se eviten malas
prácticas. Por el contrario, si una conexión inició servicio sin fosfato y experimentó
galling, su vida útil se reduce drásticamente. Probablemente requiera
reacondicionamiento (re-cortar roscas, eliminar material dañado) y desde luego
aplicar fosfato antes de reusarla, con la pérdida de longitud y costos asociados.
En situaciones extremas, la conexión queda inutilizable tras un solo evento de
galling severo.
En resumen, la presencia del fosfato marca la diferencia entre un break-in
controlado y exitoso, y un armado inicial problemático que puede arruinar una
costosa conexión premium. Los beneficios del fosfatado —menor fricción,
ausencia de galling, torque consistente, superficies intactas— se traducen
directamente en mayor confiabilidad operativa.
2.5 Implicaciones en la integridad mecánica y operativa
La integridad mecánica de la sarta de perforación depende en buena medida
de la condición de sus conexiones. Una conexión premium tipo XT sin fosfato que
sufra daños en el break-in tendrá puntos débiles estructurales que pueden
propagar fallas en servicio. Por ejemplo, las melladuras por galling en las raíces
de las roscas actúan como concentradores de esfuerzo, reduciendo la
resistencia a la fatiga. Bajo las cargas cíclicas de perforación (vibraciones,
torsión alternante en fenómenos de stick-slip, etc.), esas concentraciones
pueden desencadenar grietas por fatiga en la unión roscada. Esto es
particularmente crítico en conexiones de doble hombro como XT, donde se
espera alta longevidad en fatiga gracias al diseño; el beneficio de
características como roscas de raíz redondeada y rosca laminada en frío se
pierde si hay daños superficiales por galling que inician grietas.
Operativamente, una conexión que no logró un buen sello ni torque por falta de
fosfato puede aflojarse durante la perforación (backing off). Un hombro que no
apoyó completamente o que quedó con rebabas no mantendrá el preload
necesario, y las vibraciones podrían desenroscar lentamente la junta. Un
aflojamiento en plena operación conlleva riesgo de desconexión catastrófica
(pérdida de la sarta inferior, fish en el pozo) con costos enormes en tiempo no
productivo y posible abandono del pozo. Incluso si no llega a desarmarse, un
pequeño juego en la conexión por falta de apriete óptimo permite
micromovimientos que agravan el desgaste de roscas, creando una espiral de
degradación.
La seguridad también es un factor: las conexiones premium son elementos
calculados para soportar cargas específicas; un fallo repentino por fractura de
una conexión debilitada puede ocasionar un evento de caída de tubería (drop
of drill string) poniendo en peligro al personal y equipo. Por ello, estándares como
DS-1 categorizan el galling severo como causa de rechazo de conexiones
durante inspecciones . Operar con una conexión gallada (posible resultado de
no tener fosfato) va en contra de estas prácticas de seguridad y confiabilidad.
Finalmente, desde el punto de vista económico, las implicaciones operativas de
no usar fosfato son muy negativas. Se estiman costos de reparación de una sola
conexión premium dañada en miles de dólares, sin contar el tiempo de rig down
para reemplazarla. Empresas especializadas y expertos (como Peter Sharpe)
enfatizan que omitir el fosfatado “es tirar el dinero” invertido en recortar o
fabricar la conexión, arriesgando daños en la sarta y problemas mayores en el
pozo. En síntesis, la integridad mecánica y operativa de la conexión – y de toda
la sarta – se ve seriamente comprometida por la falta de fosfato, al punto de
que hoy es impensable en la industria no aplicar este tratamiento a conexiones
premium.
3.⁠ ⁠Datos y experiencias relevantes
La práctica estándar en la industria ha sido desde hace décadas aplicar fosfato
a las conexiones roscadas petroleras, precisamente porque los datos empíricos
demostraron su efectividad. Por ello, es poco común encontrar
deliberadamente “conexiones sin fosfato” para comparativas controladas, ya
que sería considerado un procedimiento fuera de especificación. Sin embargo,
sí existen datos indirectos de pruebas de laboratorio y campo que ilustran los
beneficios del fosfatado (y por ende, los problemas cuando falta). A
continuación se resumen algunos hallazgos y testimonios técnicos relevantes:
•
Reducción de galling: En pruebas controladas, se observó que una capa
de fosfato de manganeso puede eliminar virtualmente la ocurrencia de galling
en aceros de alta aleación bajo condiciones de alto torque. Un estudio (MATEC,
2016) reportó que el uso de revestimiento antifricción en cuplas de tubería de
revestimiento (casing) redujo significativamente el torque de make-up y “mejoró
o incluso eliminó el galling” en roscas de acero grado alto. Esto sugiere que, sin
dicho revestimiento, esas mismas conexiones habrían experimentado galling
bajo las mismas condiciones.
•
Experiencias de campo: Contratistas de perforación han documentado
incidentes donde conexiones nuevas no fosfatadas por error sufrieron daños
inmediatos. En foros técnicos se relatan casos en que tras la primera vuelta de
tubería, las roscas aparecieron brillantes y con virutas metálicas: señal de galling
incipiente. En contraste, conexiones correctamente fosfatadas y dopadas
muestran un patrón normal de desgaste del recubrimiento sin daños al metal.
Aunque estos relatos suelen ser anecdóticos, reflejan el consenso general de los
operarios: “si la rosca no tiene fosfato, ni se te ocurra apretarla”. De hecho,
muchas empresas de servicios incluyen en sus procedimientos de QA/QC la
verificación visual de la presencia de fosfato (color oscuro mate) en cada
conexión nueva, antes de entrarla al pozo.
•
Datos de fabricantes: Empresas como DP-Master y Command Tubular
(fabricantes de drill pipe) señalan explícitamente en sus catálogos que todas sus
conexiones se entregan fosfatadas para minimizar el galling durante el make-up.
Igualmente, las especificaciones NS-1 y API demandan ese tratamiento. La
ausencia de fosfato, por tanto, no es siquiera probada por los fabricantes, pues
consideran que va en detrimento de la consistencia del desempeño del
producto . Algunos fabricantes han investigado recubrimientos alternativos (p.ej.,
copper plating, recubrimientos sólidos de MoS2, o incluso superficies Dopeless®
de Tenaris en conexiones de casing), pero para las conexiones rotatorias con
hombro el consenso es que el fosfato de manganeso ofrece la mejor
combinación de costo, facilidad de aplicación y eficacia anti-galling .
•
Inspecciones según DS-1: En programas de inspección como DS-1, cuarta
edición, se registra la condición de las roscas incluyendo su recubrimiento. Un
análisis de informes de inspección revela que conexiones recuperadas sin fosfato
presentan mayor porcentaje de rechazo. DS-1 establece que si una conexión ha
perdido su recubrimiento antidesgaste por reprocesamiento, debe volver a
aplicarse (fosfato o eventualmente cobre) antes de ser puesta en servicio . Esto
implica que, estadísticamente, una conexión sin fosfato es automáticamente No
Conforme hasta que se corrija. En términos de desempeño, prácticamente no se
disponen datos de tasa de falla de conexiones sin fosfato porque, idealmente,
ninguna conexión debería entrar a operación en tal condición.
En conjunto, las estadísticas y evidencias cualitativas reafirman la importancia
del fosfatado: reduce drásticamente la incidencia de galling y falla en
conexiones. Su ausencia, por el contrario, aumenta sustancialmente la
probabilidad de problemas desde el primer armado. Como señala Sharpe
(2016), los costos evitados en reparaciones y tiempos muertos gracias al fosfato
justifican con creces su aplicación universal .
4.⁠ ⁠Conclusiones y Recomendaciones Técnicas
En este ensayo se ha analizado la incidencia de la falta de fosfato en
conexiones premium tipo XT utilizadas en tuberías de perforación, especialmente
durante el proceso de break-in. Con base en el marco teórico, el análisis técnico
y la evidencia disponible, se concluye lo siguiente:
•
El fosfatado de roscas y hombros es un tratamiento esencial para prevenir
el galling inicial. Su ausencia genera un aumento de fricción que casi con
certeza derivará en galling durante el primer make-up, afectando
irreversiblemente las superficies de contacto. Esto conlleva torque de apriete
inconsistente, posible incapacidad de lograr sello en los hombros, y daño
mecánico acumulativo en las roscas.
•
Las conexiones premium tipo XT, diseñadas para alto torque y desempeño,
dependen críticamente de mantener sus roscas intactas y sus hombros lisos y
paralelos. Si se omite el fosfato en estas conexiones, se pierde la protección que
permite su correcto asentamiento. Como resultado, la conexión ve mermada su
capacidad de torque, su resistencia a fatiga y su fiabilidad de sello,
contrarrestando las ventajas de su sofisticado diseño. En otras palabras, una
conexión premium sin fosfato se comportará peor que una conexión API
estándar fosfatada, pues estará dañada desde el inicio.
•
Existen estándares y mejores prácticas bien establecidos que obligan o
recomiendan firmemente el uso de recubrimientos antigripantes (fosfato) en
conexiones roscadas petroleras. API Spec 7-1 lo exige explícitamente , al igual
que DS-1 y las especificaciones de fabricantes líderes (Tenaris, Grant
Prideco/NOV, Vallourec, etc.). Ignorar estas pautas no solo expone a la empresa
a fallas operativas, sino que podría considerarse una desviación de calidad no
justificable. Por lo tanto, cualquier programa de aseguramiento de calidad en la
gestión de tubulares debe verificar el fosfatado de las conexiones antes de su
uso.
•
Durante el proceso de break-in, se recomienda encarecidamente seguir
las instrucciones de torque y velocidad de make-up provistas por el fabricante,
especialmente en las primeras armadas. Para conexiones premium, efectuar el
ciclo de triple make-up/break-out en superficie (ya sea en fábrica o en el patio
del equipo) es una práctica que asegura que cualquier desajuste inicial ocurra
en un entorno controlado y con supervisión. En estos ciclos, la presencia de
fosfato garantiza que el desgaste sea benigno. Si por alguna razón se detecta
que una conexión nueva no tiene fosfato (por ejemplo, visualmente se ve
brillante en lugar de gris oscuro), la acción correctiva inmediata debe ser
retirarla del servicio y enviarla a fosfatar adecuadamente, antes de intentar
cualquier armado.
•
El uso de un compuesto de rosca apropiado es el complemento del
fosfatado. Los estándares (API 7A1, ISO 13678) recomiendan grasas con aditivos
metálicos (ej. compuestos a base de cobre, zinc o moly) que junto con el fosfato
proveen la lubricación óptima . Aplicar suficiente grasa en todas las superficies
(flancos de rosca y hombros) antes del make-up es imperativo. Un error
operacional común –que se agrava sin fosfato– es insuficiente lubricación o
reaprietes sin volver a engrasar, lo que provoca galling incluso en conexiones
fosfatadas. Por ello, la recomendación es engrasar y reapretar según
procedimiento cada vez, inspeccionando visualmente tras los primeros armados.
En conclusión, la falta de fosfato en conexiones premium tipo XT tiene un
impacto sumamente negativo en el desempeño de dichas conexiones durante
el break-in y en servicio. Las conexiones fosfatadas muestran claramente mejor
resistencia al galling, torque de make-up estable y conservación de la integridad
mecánica y de sello. Dado que las consecuencias de no fosfatar van desde
daños inmediatos hasta potenciales fallas catastróficas, la recomendación
técnica inequívoca es asegurar siempre el tratamiento de fosfatado en todas las
conexiones roscadas nuevas o reprocesadas, conforme a los estándares API, DS1 y las indicaciones de los fabricantes. Este sencillo pero vital paso es parte
integral de las prácticas de gestión de tubulares en la industria petrolera y no
debe obviarse bajo ninguna circunstancia.
Referencias
•
American Petroleum Institute (2013). API Specification 7-1, Specification for
Rotary Drill Stem Elements (Addendum). Washington, DC: API. (Requisito de
fosfatado anti-galling en conexiones nuevas)
•
Grant Prideco / NOV (2019). XT™ – eXtreme™ Torque Connections (ficha
técnica). Recuperado de NOV: https://www.nov.com (Datos de diseño de
conexiones XT)
•
Peter Sharpe (2016). “The Importance of Phosphating”, Sharpe Engineering
– Latest News, 7 Nov 2016. (Importancia del tratamiento anti-galling y
consecuencias de omitir fosfato)
•
Fordia/Epiroc (2021). “What is Phosphate and What it Means for Drill Rod
Threads”, The Driller’s Blog, 13 Abr 2021. (Descripción del proceso de fosfatado y
sus beneficios en roscas)
•
DP-Master (2020). Catálogo de Drill Pipe – Surface Protection &
Make&Break. Singapur: DP-Master. (Indica aplicación de fosfato en todas las
conexiones para mejorar anti-galling)
•
OILSO (2018). “Collar de perforación – Características y beneficios”, Oil &
Gas Solutions (sitio web). (Menciona conexiones fosfatadas tras mecanizado
para prevenir excoriación en maquillaje inicial)
•
Landa International (2019). Ficha Técnica “Trícolas”, Shandong Landa
Petroleum. (Especifica fosfato post-mecanizado para proteger roscas y evitar
corrosión en maquillaje inicial)
•
Bureau Veritas (2012). Standard DS-1 Vol.3 Drill Stem Inspection, 4th Ed.
(traducción no oficial). (Criterios: conexiones nuevas deben fosfatarse; fosfato de
Mn preferido sobre cobre)
•
National Oilwell Varco – NOV (2020). “Making-Up Connections”, secc.
Connection break-in on the rig floor. Recuperado de NOV website.
(Procedimiento de break-in de tres ciclos para conexiones premium)
•
MATEC Conferences (2016). “Galling Resistance of an Anti-friction Coating
on Oil-Casing Couplings”. (Estudio técnico que muestra reducción de galling con
recubrimiento antifricción)