Глобал төслүүдийн тулд Я Жуе Машин техникийн инженерүүд хэрхэн найдвартай цөмийн гилсүүдийг зохион бүтээдэг вэ

Мэдлэг Цөмийн цилиндрүүд : Үүрэг, төрлүүд болон гол давуу талууд

Газрын давхаргыг нэвтрэх, барилгын ажилд сердийн цилиндрийн тодорхойлолт болон үндсэн үүрэг

Сердийн хоолиморууд нь ихэвчлэн олборлолтын үед доторх давхаргуудыг бүхэлд нь гаргаж авах зориулалттай урт металл хоолиморууд юм. Стандарт эгзэгтүүрүүд зөвхөн туслах зүйлсийг шахаж, хагаргаж байгаа бол эдгээр тусгай хоолиморууд чулуу, хөрс болон бетоны дээжийг газрын доорх байдлаараа хадгалж чаддаг. Газрын судлалын ажил хийдэг геологичид, үнэт малтмал хайж буй олборлолтын компаниуд болон барилгын талбайнуудыг шалгадаг инженерүүдэд газрын доор ямар зүйлс байгааг нарийвчлан мэдэх нь маш чухал учраас энэ нь их ач холбогдолтой. Сердийн хоолиморуудын бохирдол, гэмтлийг багасгадаг байдал нь мэргэжилтнүүд давхаргуудын хүч, ямар төрлийн малтмал байж болох, материалууд газарт хэрхэн байрласан талаар судлах боломжийг олгодог.

Үндсэн ялгаа Цөмийн цилиндрүүд болон Энгийн Олборлолтын Тоног Төхөөрөмж

Уламжлалт олборлолтын хэрэгслүүд дээжний чанарыг алдагдуулж, хурд ба цоорхой үүсгэхийг эхлээд анхаардаг. Харин сердийн хоолиморууд нарийвчлалд суурилсан байдаг:

• Үзэгчийн хадгалах : Тогтвортой бүтцэд 95%-с дээш нөхөн авах чадалтай (Индустрийн тайлан, 2023), энгийн шургууны <50%-иос дахин их байна.
• Хамгийн бага шинж чанар : Дотоод хоолойн систем нь цөмийг шахалтын шингэн болон бохирдлоос тусгаарладаг.
• Гүний тохируулга : Хамгийн сүүлийн үеийн загварууд 3,000 метрээс давж ажиллах чадвартай бөгөөд хэвийн тоног төхөөрөмжийг давуу талтайгаар даван туулдаг.

Эдгээр давуу талууд нь нөөцийн үнэлгээ, газрын техникийн эрсдэлд өндөр нарийвчлал шаарддаг төслүүдэд цөмийн хоолойг чухал болгодог.

Үндсэн хуулийн Цөмийн цилиндрүүд Орчин үеийн геологийн шахалтын үйл ажиллагаанд ашигладаг

Гурван үндсэн байгууламж нь олон талт шахалтын сорилтуудыг шийдвэрлэдэг:

NQ ба PQ шиг стандарт хэмжээсүүд нь ялгаатай түршний диаметр, дээжний хэмжээтэй ажиллах үед үзүүлэлтийг сайжруулдаг. Хамгийн цаашдын үйлдвэрлэгчид одоо алмазтай сайжруулсан илүү тогтоосон түршүүдийг ашиглан, хатуу чулуун орчинд үйлчилгээний хугацааг 30%-иар бууруулж байна.

Нарийвчлалтай инженерчлэл ба Сердечник хийх гильза Системийн

Сердечник хийх гильза Компонентүүд ба тэдгээрийн инженерийн загварчлал

Өнөөгийн цөмийн хоолойн системүүд нь газрын доорх хатуу нөхцөлд ажиллахад зориулан урт хугацаагаар үргэлжлэх хэсгүүдтэй ирдэг. Гадаад бүрхүүл нь доор эргэх үед талын даралтыг даах чадвартай. Дотор нь тусгайлан үйлдвэрлэсэн дотор хоолойнууд нь дотор тал нь маш гөлгөр учраас зүйлсийг зовхион огт хонхойлдоггүй тул загварчлалыг хадгалж байдаг. Хуваагдсан баригч болон эргэлтийг саатуулагч түлхүүрүүдийн хувьд инженерүүд эхлээд FEA симуляци ашиглан шалгадаг. Эдгээр жижигхэн деталиуд нь хатуу чулуулагт нүхлэх үед 12,000 Ньютон метрээс давах эргүүлэх хүчийг тэсвэрлэх шаардлагатай. Эдгээр системүүд өдөр бүр бодит ертөнцөд тулгардаг зүйлсийг тооцоход маш гайхамшигтай зүйл.

Зохицуулалтыг Сайжруулахын Тулд Толгойн Хэсгийн Бүрдэл Болон Шурдаг Холболтын Нэгдэл

Толгойн бүрдэл нь цөмийн хоолойг шургуулгын хэлхээнд холбож, чиглэлтэй нүхлэлтийн үед ч тэнхлэгийн зэрэгцээ байрлалыг хангана. Энэ нь тохируулсан конусан өнцгүүд, резьбийн хэлбэрүүд, мөн хажуу чичирхийлийг шингээх гидростатик өргийг агуулдаг. Эргүүлэх хүчийг хязгаарлагч шугамууд нь илүүтэй татах үзэгдлийг саатуулдаг бөгөөд лазераар бичсэн тэмдэглэгээ нь зэрэгцээ байрлалыг хурдан визуаль шалгах боломжийг олгодог.

Шпиндель ба өнхрөлтгөрийн систем: Ачаалал дор эргэх тогтвортой байдал хангах

Өндөр ачаалалтай шпиндель бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь 20,000 эрг/мин-аас дээш чадал бүхий давхар өнцгийн харьцааны паднаруудыг ашигладаг. Агаарын хатуулагдсан болон керамик доргиур элементүүдтэй хавтангууд нь стандарт паднаруудтай харьцуулахад 40%-иар үрэлтийг бууруулж, эргэлтийн хазайлтыг 0.01 мм-ээс доош хадгалдаг. Энэ нарийвчлалын түвшин нь дээжийн чанар хурдан муудаж болох хугарсан бүтэц доторх хөдөлгөөнийг саатуулдаг.

Толгойн Тохируулга: Цөмийн Дээжийг Нарийн Байдлаар Авбал Зохино

Дэвшилтэт тэнхлэгийн системүүд нь гироскопын мэдрэгч ба даралтад мэдрэг зузаан материал ашиглан 0.05°-аас доош өнцгийн хазайлтыг олж авдаг. Бодит цагт дамжуулагдах мэдээлэл нь түрхэгчийн уртанд суурилсан гидравлик тогтворжуулагчийг тохируулж, метаморфын давхаргуудад уламжлал ёсоор налархай дээж авалтад хүргэсэн чулуун давхаргын нийцмэггүй байдлыг засдаг.

Хатуу орчинд түрхэгтэй ажиллахад зориулсан материалын дэвшилтэт сонголт

Өндөр стрессийн нөхцөлд найдвартай ажиллагаа ба үйлдэлд зориулсан материалын сонголт

Гүдрүүрийн савлуур нь заримдаа квадрат инчид 50 мянган фунт хүртэлх шахалт, мөн 300 градус Фаренгейтээс дээш халуунд тэсвэртэй байх шаардлагатай. Ихэнх томоохон компаниуд эдгээр хэрэгслүүдийг хагарч буй чулуулагийн давхаргуудаас дахин дахин цохигдох үед бүхэл бүтэн хадгалагдахын тулд өндөр уян хатан байдаг төмөр болон тодорхой дулааны боловсруулалтын аргыг ашигладаг. Кварцитийн нөхцөлд шургуулах зэрэг маш хатуу орчинд ажиллах үед ихэнх үйлдвэрлэгчид хайлшийн төмөр биеэнд бэхлэсэн вольфрамын карбидын хавтангуудыг сонгодог. Эдгээр байгууламжууд нь ердийн хэрэгслийн төмрөөс илүү их хугацаа ажилладаг бөгөөд хэрэглээ болон ажиллаж буй чулууны төрлөөс хамааран износ хоногийн асуудлыг жилийн дөчин хувиас жаран хувийн хооронд бууруулдаг.

Химийн задралаас хамгаалсан материалын жишээ нь байрцаг төмөр болон хромын давхарга

Далайн ус эсвэл хүчиллэг шороотой нөхцөлд ажиллах үед физик элэгдэл болон химийн сөрөг нөлөөллийг хоёуланг нь тэсвэртэй даах чадвартай материал сонгох нь маш чухал болдог. Хлорид их байдаг орчинд цооролтоос сэргийлэх зорилгоор жижигхэн 0.003-0.005 инч зузаан хоёр давхар хромын бүрхүүл нь сайн үр дүнтэй ажилладаг. Газрын дулааны төслүүдэд 316L бохиргүй гангаар хийсэн доторх гуурснууд исэлдэлтийг саатуулдаг. Талбайн зарим туршилтууд эдгээр материалыг ашигласан тоног төхөөрөмж нь энгийн нүүрстөрөгчийн гангуудтай харьцуулахад далайн борооны шороог орох үедээ дунджаар 2.8 дахин илүү хугацаа ажилладаг байна гэж зааж өгсөн. Ямар ч материал задралаас бүрэн хамгаагдах боломжгүй ч ийм түвшний ажиллагаа нь цаг хугацааны туршид засвар, үйлчилгээний зардлыг хэмнэхэд томоохон ялгаа гаргадаг.

Хүнд нөхцөлд шахах үед хайлшлагын гангийн ажиллагааны харьцуулалт

2023 онд хийгдсэн харьцуулах судалгаанд гол шахах хайлшлагын гангуудыг үнэлсэн:

Гүн хий цохилтын хэрэглээнд цөмийн эсэргүүцэл ихтэй никель-галт уул уурхайн хайлш доминант байдаг. Харин эрдэний туяа шиг (DLC) ахмад давхаргууд 5,000 м-ээс дээш гүн уулзалтанд нэмэгдэж байгаа ба хатуу чанар ихтэй, үрэлт багатай байдаг.

Цөмийн бүтэн байдлыг хангах: Дотор хоолойн систем ба Дээж авах технологи

Дотор цилиндрийн бүрдэл: авах үед цөмийн бүхэл байдал хадгалах

Цөмний савнууд нь дотор хоолойн системийг ашигладаг бөгөөд цохилтын үед дотор хоолой нь хөдөлгөөнгүй байдаг. Энэ нь эргэх гадна хоолой ба цөмийн хоорондох үрэлтийг багасган, бүтцийн нарийвчлалыг хадгалдаг. Хагарсан тунамал чулуулагт талын туршлагаас энэ дизайн нь дээж авах үзүүлэлтийг хүртэл 34%-иар сайжруулдаг. (Геотехникийн цохилтын сэтгүүл, 2023) .

Цөмийн дээж авах аргууд ба дээжний чанарыг хадгалах

Судалгааны аргууд одоогоор механик татах ба хөндийд соруулах системийг нэгтгэн, эмзэг туузлаг хөрсийг салгахгүйгээр ялган авах боломжийг олгодог. Хромонгоор бүрсэн доторх хоолойнууд нь шороонд баялаг чулуулгийн орчинд дээж баригдах хэмжээг 62%-иар бууруулдаг бөгөөд 2024 оны Материал судлалын судалгаагаар түүний нарийвчлалыг сайжруулдаг.

Хагарсан чулуун давхаргатай бүсийн дундах дутагдал ба шийдэл

Хагарсан байвал жижигхэн болох гранит ба слань нь томоохон эрсдэлтэй—босгох ажлын 28% нь хамгаалах аргагүйгээр цөөхөн хэсэг болон задардаг. Хос хоолойтой байгууламжууд нь хэлбэлзлийг багасгах тогтвортойжуулагчтай байдаг бөгөөд туршилтаар 92% дээжийн бүтэн байдлыг хадгалдаг. (ASTM D5434-22) , иймд нарийн чулуулгийн бүтэцтэй ордны хувьд тохиромжтой.

Мэдрэг геологийн бүтцүүдэд зориулсан нэг ба хоёр давхар хоолойтой цөмийн савааны харьцуулалт

Хоёр цилиндрт системүүд нь хоорондоо багцлагдсан дизайнгаар хамгаалалтыг сайжруулдаг бол ганц цилиндрт хувилбарууд нэгэн төрлийн чулуулагийн массанд тохиромжтой, зардал багатай шийдэл үзүүлдэг. Бөмбөгний төрлийг чулуулагийн нөхцөл байдлын дагуу сонгох нь ашигт малтмалын судалгааны үйл явцад 19% илүү үр дүнтэй ажилладаг. (Олборлолтын технологийн хяналт, 2023) .

Дэлхийн хэмжээнд хэрэглэгдэх боломж ба засварлалт: Олон талт шахах төслийн шаардлагыг хангах

Совремтой цөмийн бөмбөгний системүүд маш их тохируулагддаг бөгөөд үйлдвэрлэгчид хувь хүнд тохируулсан тохиргоонууд тусгай геологийн шаардлагыг хангахын тулд захидалт цөмийн бөмбөг үйлдвэрлэдэг. Олон улсын шахах технологийн консорциумын 2023 оны судалгаагаар ашигт малтмалын судалгааны төслүүдийн 78% нь тухайн газрын хатуу чанар, хагарал, эсвэл бутархай чулуулагийн төрлүүдтэй ажиллахад зориулан инженерчилсэн цөмийн бөмбөг шаарддаг байв.

Захиалгат тохируулга нь Сердечник хийх гильза өвөрмөц шахах орчинд зориулсан

Үйлдвэрлэгчид доторх хоолойн диаметрийг (42 мм-с 147 мм хүртэл) тохируулж, огтлогчийн хөнсний материалуудыг өөрчилж, тусгайлан авах системийг нэвтрүүлдэг. Хөвсгөрийн олборлолтод далайн шигших эсрэг турбины цэвэрхэн ган багтаамжуудыг ихэвчлэн ашигладаг бол Арктикийн төслүүдэд зориулж доогуур температуртай шингэнийг ашиглан загварыг хөлдөхөөс сэргийлдэг.

Чухал байгууллагуудын хамгийн томоохон бүтээлүүд

• Уул уурхайн салбар : Баталгаажсан цөмийн багтаамжууд кимберлитийн хоолойгоос болон сульфидийн хүдрийн биетээс цохигдолгүй дээж авна
• Газрын техникийн : Утасны системүүд хотын суурь дээрх мэдээллийг 0,5 мм-с бага нарийвчлалтайгаар хүргэдэг
• Орчин : Хоёр давхар урсгалын эсрэг чиглэлтэй багтаамжууд нь газрын доорх усний судалгаанд хольцоос үүсэх бохирдлыг бүрэн арилгадаг

Тусгай зориулалтын ажиллагааны нөхцлүүд

Гурвалсан хоолойт цөмийн багтаамжуудыг ангижрын тулгуур, архинд шалгах зэрэг инженерийн барилга байгууламжийн төслүүдэд бүтэн ашиглаж байгаа бөгөөд ASCE 2024 стандартын дагуу холимог нөхцөлд 98,3% нөхөн сэргээлттэй байна. Эзэн тэнгисийн судалгаанууд одоо 3000 метрийн гүнд ажиллах чадвартай, даралт тэнцвэржүүлэгч системийг ашиглан нарийвчлалтай чиглэлээр ажилладаг.

Нийлмэл геологийн бүсэд тохируулах

Зүүн өмнөд Азийн газрын техникийн төслүүдэд гурван гол шинэчлэлтийн дүнд хагархайтай байдал дахь чулуулагийн зүсэлтээс гарах алдагдлыг 35%-аас 6%-р түвшинд бууруулсан тохируулгатай цөмийн хоолойнууд:

1. Карбид эрээнтэй хоёр хуваагдсан дотор хальс
2. 25°-ийн хазайлтын чиглэлд хийх бурталтыг дэмжих модульлагдсан өргөстэй байгууламжууд
3. Бодит цагт хэвийн бус хэлбэлзлийг багасгах сенсорууд

Энэ зориулалтад нийцэх чадвар нь цөмийн хоолойг олборлолт, барилга, энерги болон шинжлэх ухааны бурталтын салбаруудад дэлхийн хэмжээнд түшигтэй хэрэгсэл болгон ашиглагдах боломжийг олгоно.

НӨАТ-ын хэсэг

Цөмийн хоолой гэж юу вэ, түүний үндсэн үүрэг юу вэ?

Цөмийн хоолой гэж бурталт хийх үед газрын доорх материалуудыг бүхлээр нь авах зориулалттай урт металл хоолой бөгөөд дээжийн бүтцийг хадгалж, шинжилгээ хийхэд ашигладаг.

Цөмийн хоолойнууд энгийн бургалтын хэрэгслээс ямар ялгаатай вэ?

Цөмийн хоолойнууд нарийвчлал болон дээжийг хадгалах зорилгоор зохион бүтээгддэг бол энгийн бургалтын хэрэгслүүд нь хурд ба туннель үүсгэхэд чиглэдэг.

Ямар төрлийн цөмийн хоолойнууд байдаг вэ?

Ганц хоолой, хоёр хоолой, гурвалжин хоолойн байгууламжууд байдаг бөгөөд тус бүр нь ялгаатай геологийн нөхцөлд зориулагдсан байдаг.

Судалгааны цилиндэрт материал сонгохдоо ямар хүчин зүйлсийг анхаарч үздэг вэ?

Материалын сонголтод найдвартай байдал, өндөр ачааллын үедхийн ажиллагаа болон исэлдэхээс хамгаалах чадварыг онцлон анхаардаг.

Судалгааны цилиндэрүүд дээж авахад хэрхэн тусалдаг вэ?

Судалгааны цилиндэрүүд нь олборлолт явуулах үед дотогш хоолойн системийг хөдөлгөөнгүй байлгаж үрэлтийг багасган, дээжний бүтцийг хадгалдаг бөгөөд цаашид хөгжсөн дээж авах арга техникийг ашиглан салгах үйл явцыг хамгийн бага байлгадаг.