EN
Матеріальні та геологічні чинники, що прискорюють зношування Буровий ковток Зноса
Геологічні умови входять до числа головних причин швидкого зношування бурильних ковшів. Абразивні породи та склад ґрунту безпосередньо впливають на термін служби обладнання — їх розуміння дозволяє застосовувати проактивні заходи щодо зменшення зношування.
Абразивні гірськопородні утворення та тверді включення
Гранітні та базальтові скельні утворення справді серйозно впливають на обладнання, оскільки ці матеріали надзвичайно тверді й часто мають твердість близько 6–7 за шкалою Мооса. Така твердість перевищує можливості більшості стандартних різальних інструментів. Працюючи в таких складних умовах, великі камені та інші тверді включення спричиняють різноманітні проблеми: вони створюють зони концентрації напружень під час проходження технікою, що призводить до утворення мікротріщин на зубах ковша та інших частинах машини. З часом постійне ударне навантаження призводить до значно швидшого зносу порівняно з роботою на менш твердих породах, наприклад, сланці чи вапняку. Польові випробування фактично показали, що у таких умовах інтенсивність зносу збільшується приблизно вдвічі. Наконечники з карбіду вольфраму дійсно продовжують термін служби техніки в умовах такого навантаження, однак операторам необхідно уважно стежити за відколами або відлущенням окремих частин після тривалої роботи в умовах інтенсивного ударного навантаження.
Ґрунти з високим вмістом кварцу або гравійні ґрунти
Ґрунти, багаті кварцем, діють як природний абразивний матеріал. Уявіть собі, що кожна мікрочастинка тереться об поверхню ковша так само, як тонкий наждачний папір. Коли до ґрунту додається гравій, ситуація стає ще гіршою, оскільки постійне шліфування серйозно впливає на обладнання. Це особливо характерно для таких місць, як русла річок і старі льодовикові відклади, де камені мають гострі краї, що значно прискорюють знос обладнання. Разом ці фактори спричиняють знос зубів ковша приблизно на третину швидше, ніж у разі роботи з липкими глинистими ґрунтами. Що ми спостерігаємо на об’єкті...
- Передчасне затуплення зубів
- Поступове зменшення товщини стінок корпусу
- Прискорене старіння ущільнень через проникнення абразивних частинок
Ковші з підсиленою кромкою — з загартованими краями, розташованими в шаховому порядку зубами та герметичними корпусами підшипників — є обов’язковими для забезпечення тривалої експлуатаційної надійності в таких умовах.
Експлуатаційні помилки, що сприяють Буровий ковток Швидкому зносу
Операційні помилки значно прискорюють знос бурильного відра, причому дві критичні помилки домінують у полівих випадках виходу з ладу.
Надмірне зусилля проникнення та перевантаження
Коли застосовується надто велике зусилля натиску вниз, це створює серйозне навантаження на зубці відра та його конструкційні зварні шви, що призводить до таких проблем, як раннє утворення тріщин, пластична деформація та, зрештою, втомне руйнування. Перевантаження цих машин створює точки концентрації напружень, які перевищують межі міцності матеріалів. Дослідження, проведені в галузі, показують, що відра, які експлуатуються за межами своїх робочих можливостей, потрібно замінювати приблизно на 70 % швидше порівняно з відрами, що використовуються відповідно до рекомендацій виробника. Щоб запобігти такого роду пошкодженням, оператори повинні в реальному часі контролювати тиск у гідравлічній системі та дотримуватися рекомендованих рівнів зусилля проникнення. Це особливо важливо під час переходу між різними типами ґрунту, де зусилля можуть різко змінюватися без попередження.
Неправильна швидкість обертання та кут нахилу відра
Коли обладнання обертається надто швидко в піщаному ґрунті, виникає шкідливе тертя, що призводить до нагрівання, прискорює поверхневу корозію та з часом ослаблює різальну кромку. Неправильний кут нахилу означає, що певні ділянки леза несуть усю навантаження замість того, щоб рівномірно розподілити роботу по всій різальній поверхні. Наприклад, у ґрунті, багатому кварцем, відхилення лише на 15 градусів від оптимального кута може збільшити інтенсивність зносу в цих ділянках утричі. Більшість операторів встановили, що найкращі результати досягаються за умови узгодження швидкості обертання з щільністю ґрунту — приблизно 12–18 обертів на хвилину під час роботи з ущільненим гравієм. Підтримання кута нахилу ковша в межах 30–45 градусів під час копання сприяє рівномірному розподілу навантаження на всі зуби й зменшує бічне навантаження, яке призводить до передчасного пошкодження інструментів.
Недоліки конструкції та технічного обслуговування обладнання
Недостатня твердість різальної кромки та некоректний склад сплаву
Проблеми зі зносом зазвичай починаються через неправильний вибір металу. Різальні інструменти, виготовлені з матеріалу, твердість за Роквеллом якого нижча за 55 за шкалою HRC, або ті, що містять менше 15 % вольфрамового карбіду, погано витримують вплив абразивних матеріалів. Проте дослідження, опубліковане в International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, показало цікавий факт: різальні кромки, правильно леговані для досягнення твердості понад 60 HRC, мають термін служби приблизно в 2,3 раза довший у порідному ґрунті, забрудненому гравієм, порівняно зі звичайними стальними аналогами. Що відбувається, коли ці вимоги до твердості ігнорують? Під час звичайної експлуатації швидко утворюються мікротріщини, які швидко поширюються, спричиняючи прискорений знос не лише по краях ковша, а й у зонах з’єднання адаптерів, а також у місцях кріплення всіх компонентів.
Недостатня перевірка, відновлення та затягнення болтів
Згідно з даними, зібраними Інститутом глибоких фундаментів щодо надійності обладнання для земляних робіт, близько 38 % ранніх відмов бурильних ковшів виникають через повне пропускання технічного огляду. Коли у важливих зварних зонах утворюються тріщини від напруження й їх не помічають, вони, як правило, посилюються до тих пір, поки щось не вийде з ладу після приблизно 150 годин роботи без належного обслуговування. Те саме стосується й кріпильних болтів, які з часом послаблюються: на перший погляд це здається незначною проблемою, але згодом вона призводить до серйозних ускладнень. Ці послаблені з’єднання викликають вібрації по всій системі, що призводить до зношування сусідніх зварних швів і, зрештою, до повного відпадання зубів. Польові бригади, які щотижня перевіряють затягнутість болтів, повідомляють про необхідність заміни ковшів лише в одній третині випадків порівняно з бригадами, які чекають, поки щось не зламається, перш ніж щось робити. Деякі основні кроки технічного обслуговування, яких варто дотримуватися:
- Ультразвукове випробування на наявність підповерхневих дефектів кожні 75 годин роботи
- Перевірка моменту затягування всіх кріпильних елементів після закінчення зміни за допомогою каліброваних інструментів
- Заміна зношуваних накладок до того, як ступінь ерозії перевищить 25 % від початкової глибини
Доведені заходи профілактики та усунення проблем для подовження терміну служби ковша
Коли йдеться про зменшення зносу бурових ковшів, існує кілька розумних підходів, які суттєво впливають на термін їхньої експлуатації. Заміна звичайних ковшів на ковші, посилені карбідом вольфраму, показала реальні результати на практиці. Такі оновлені ковші мають твердість основи понад 400 HB і фактично служать приблизно вдвічі довше під час роботи в надзвичайно абразивних ґрунтах порівняно зі стандартними сплавними версіями. З операційного боку критично важливо стежити за межами навантаження, щоб уникнути перевантаження обладнання. Оптимальними є обертові швидкості в діапазоні від 15 до 25 об/хв у районах із щільним ґрунтом, що містить велику кількість кварцу. Це допомагає мінімізувати знос, спричинений надмірним тертям. Екіпажі технічного обслуговування повинні впроваджувати передбачувальні програми, що аналізують вібраційні патерни для виявлення зароджувальних тріщин до того, як вони перетворяться на серйозні проблеми. Щомісячний огляд різальних кромок та перевірка надійності всіх кріпильних елементів забезпечують безперебійну роботу без неочікуваних простоїв. Правильне навчання операторів щодо регулювання кутів нахилу в межах приблизно ±5 градусів у умовах щільного ґрунту також сприяє більш рівномірному розподілу зносу по поверхні ковша. Усі ці комплексні заходи можуть скоротити витрати на заміну приблизно на 30 %, що має вирішальне значення для компаній, які працюють у середовищах, насичених гравієм і кварцем, де відбувається більшість відмов.
ЧаП
П: Які геологічні умови сприяють зносу бурового відра?
В: Абразивні породи, такі як граніт і базальт, а також ґрунти з високим вмістом кварцу або гравію, є значними чинниками швидкого зносу бурових відер.
П: Як експлуатаційні помилки впливають на термін служби бурового відра?
В: Надмірне зусилля проникнення, перевантаження, неправильна швидкість обертання та невідповідні кути нахилу відра можуть суттєво скоротити термін його служби.
П: Чому технічне обслуговування є критичним для тривалості роботи бурового відра?
В: Належне технічне обслуговування, у тому числі регулярні огляди та перевірка затягнутості болтів, запобігає передчасним відмовам і подовжує термін служби відра.
П: Які заходи можна вжити для зменшення швидкого зносу бурових відер?
В: Використання відер, посиленних вольфрамовим карбідом, регулювання швидкості обертання, дотримання меж навантаження та впровадження програм прогнозного технічного обслуговування є ефективними заходами щодо запобігання зносу.
