Tijele de foraj de extensie pentru minerit cedează întotdeauna? Un articol pentru a înțelege modurile de defecțiune și remediile
În operațiunile miniere, prăjinile de foraj sunt o componentă critică indispensabilă a cărei performanță afectează direct eficiența și siguranța. Comparativ cu prăjinile de foraj pentru tuneluri/foraj avansat, prăjinile de foraj miniere se confruntă cu mai puține defecțiuni anormale, dar odată ce apar probleme, acestea pot cauza în continuare probleme semnificative de producție. Acest articol examinează modurile comune de defecțiune ale prăjinilor de foraj miniere, cauzele care le stau la baza și contramăsurile pentru a vă ajuta să evitați „defecțiunile” de producție.
Uzura filetului intern și extern: cel mai frecvent „vinovat de uzură” Printre diversele defecțiuni ale tijelor de foraj utilizate pe platformele miniere, uzura filetului intern și extern este cea mai frecventă, predominând uzura filetului intern. Este ca un șurub pe care îl folosiți zilnic - filetul său se uzează în timp, devenind slăbit și greu de strâns; filetul tijelor de foraj se comportă în același mod.
Ce determină rezistența la uzură a filetului unei tije de foraj?
Procesul de fabricație ca fundament: duritatea tratamentului termic al tijei, adâncimea carcasei (carburată), finisajul suprafeței filetului și precizia de ajustare a filetului sunt factori cheie care afectează rezistența la uzură. La fel ca în cazul fabricării unei scule durabile, alegerea materialelor și calitatea procesului determină în mod direct durata de viață.
Condiții dure de operare: duritatea rocii și complexitatea geologică joacă un rol dominant. În condiții dificile, blocarea și devierea găurilor se produc ușor, acționând ca șmirghelul și accelerând uzura filetului.
Factorii operatori importanți: abilitățile operatorului și setările utilizate (presiunea de alimentare/avansare, presiunea apei de spălare etc.) pot influența rata de uzură a filetului. Funcționarea necorespunzătoare este ca și cum ai supune tija la o „tortură” și provoacă o uzură anormală.
Atenție la utilizare și întreținere: nerectificarea la timp a burghielor nu numai că reduce penetrarea, dar duce și la devierea găurii; amestecarea tijelor uzate cu cele noi sau utilizarea tijelor de la diferiți producători - din cauza diferențelor de toleranțe ale filetului și a jocului de ajustare - va accelera uzura filetului.
Fractura la rădăcina filetului extern: consecința utilizării excesive. Fractura la rădăcina filetului extern este un alt mod comun de defectare, care apare adesea atunci când o tijă a atins deja metrul său tipic, dar este încă utilizată. De obicei, filetele interne și externe se uzează înainte de a se produce fractura la rădăcină; cu toate acestea, unele produse ale căror filete nu s-au uzat pot suferi în continuare fracturi la rădăcină dacă sunt menținute în funcțiune. Principalele cauze includ:
Procesul de fabricație este critic: nivelul tratamentului termic determină rezistența la oboseală a tijei. Este crucial dacă microstructura tratată termic oferă o tenacitate și o rezistență la oboseală adecvate. Structura ideală este o suprafață martensitică cu conținut ridicat de carbon, cu un miez cu conținut scăzut de bainită și o zonă mixtă de tranziție largă și netedă între ele. Finisajul suprafeței filetului afectează, de asemenea, performanța.
Condițiile de operare adaugă probleme: condițiile complexe cu blocaje frecvente sau devieri ale găurilor duc la fracturi anormale prin oboseală la rădăcina filetului.
Utilizarea și întreținerea ascund riscuri: nerectificarea la timp a burghiului poate provoca devierea găurii și, prin urmare, fracturi anormale ale rădăcinii filetului tijei.
Fractura la relieful filetului interior (tăiere goală) - un punct slab structural Fractura la relieful filetului interior (regiunea subtăiere/„tăiere goală”) este un alt tip de defecțiune, cauzată de obicei de doi factori. În primul rând, în timpul găuririi, filetul exterior poate aplica forțe asupra zonei de relief a filetului interior, care este structural mai slabă și, prin urmare, predispusă la fracturi. În al doilea rând, uzura severă a părții exterioare a filetului interior reduce și mai mult rezistența zonei de relief și crește riscul de fractură. O contramăsură practică este selectarea tijelor cu un design cu filet interior extins: angrenarea mai lungă ajută la distribuirea sarcinilor și la reducerea concentrării stresului în punctul slab, întărind eficient zona vulnerabilă.
Ruptura corpului tijei: o eroare de control al calității Rupturile corpului tijei nu sunt frecvente și sunt de obicei legate de probleme cu oțelul în sine sau de procese de laminare/forjare necorespunzătoare, apărând de obicei ca incidente izolate. Cu toate acestea, dacă fracturile corpului tijei apar în loturi, acest lucru indică probabil o problemă semnificativă de tratament termic sau de control al procesului; este necesară o inspecție detaliată a procesului de tratament termic și a controalelor de calitate pentru a identifica și corecta defectele.
Îndoirea prăjinilor: factorul ucigaș ascuns în funcționarea în serie Prăjinile de foraj minier sunt utilizate frecvent în garnituri de foraj în serie, de obicei 10-20 de prăjini legate între ele. Odată ce o prăjină se îndoiește, nu numai că devine inutilizabilă, dar poate declanșa defecțiuni anormale ale altor prăjini. Prin urmare, liniaritatea și concentricitatea sunt criterii critice de calitate pentru prăjinile miniere. Asigurarea acestor toleranțe geometrice îmbunătățește semnificativ fiabilitatea și durabilitatea în timpul funcționării continue.
Pentru a preveni îndoirea tijelor, sunt necesare mai multe operațiuni de îndreptare în timpul fabricației. Materialul brut pentru tije poate fi deformat și trebuie îndreptat înainte de prelucrarea ulterioară; tijele se pot deforma în timpul tratamentului termic și necesită o îndreptare precisă ulterioară pentru a îndeplini standarde stricte de liniaritate. În plus, transportul și depozitarea trebuie gestionate pentru a păstra liniaritatea și a evita îndoirea.
