Почему ваши сверла постоянно выходят из строя: четыре причины поломок, которые съедают ваш бюджет на сверла.
Выход из строя сверл подчиняется определенным закономерностям. Проведя достаточно времени на достаточном количестве объектов, вы будете снова и снова видеть одни и те же четыре причины — и они почти никогда не связаны с дефектом сверла. Они связаны с тем, что от сверла требуется, как от него требуется это делать и заметил ли кто-нибудь предупреждающие знаки до того, как карбид начал разлетаться.
Вот четыре причины преждевременного извлечения из строя буровых долот и других буровых долот, а также что можно предпринять в каждом случае.
Земля тверже удила
Это звучит очевидно, но дело не в твердости породы в абстрактном смысле. Речь идет об абразивной породе — кварците, высококремнистом граните, полосчатых железистых формациях — где сама порода является абразивной средой. Каждый оборот долота перемещает карбид по абразивному камню под давлением в тысячи фунтов. Карбид изнашивается. Рабочая поверхность долота выравнивается. Проходимость падает.
Затем происходит разрушение грунта. Сверло натыкается на пустоту, тетива резко продвигается вперед, и твердосплавные кнопки подвергаются ударной нагрузке, на которую они не рассчитаны. Если за один проход наткнуться на достаточное количество пустот, в твердосплаве начинают образовываться микротрещины. Эти трещины распространяются. В конце концов, кнопка откалывается или полностью срезается.
Добавьте влагу, коррозионно-активные грунтовые воды или мелкую пыль, забивающую промывочные канавки, и вы получите многостороннюю атаку на долото. Для нанесения ущерба не обязательно должны быть экстремальные условия — достаточно, чтобы они были стабильными.
Оператор работает против долота
Вот что я неоднократно наблюдал: бурильщик начинает бурение с чрезмерно высоким давлением подачи, прежде чем долото успеет как следует закрепиться. Долото скользит по поверхности породы вместо того, чтобы врезаться в неё, и твердосплавные элементы подвергаются боковой нагрузке, для которой они изначально не были предназначены. Края долот скалываются. Повреждения происходят в первые тридцать секунд бурения.
Другие причины выхода из строя буровых долот из-за ошибок оператора: использование буровой колонны в качестве рычага для сбивания рыхлой породы с забоя, работа долотом с заметно изношенными или отсутствующими кнопками, потому что «это завершит заход», и холостой удар — удары молотком, когда долото не прижато к породе. Один холостой удар может вызвать ударную волну в долоте, которая выбьет твердосплавную кнопку из ее гнезда. Одно мгновение невнимательности — одна кнопка потеряна, одно долото выброшено.
Сверло было изготовлено неправильно с самого начала.
Не все буровые долота одинаковы. Низкосортные твердосплавные долота с неоднородной структурой зерна изнашиваются неравномерно и преждевременно выходят из строя. Стальные корпуса с недостаточной термообработкой трескаются от усталости у основания резьбы или в промывочной канавке. Геометрия рабочей поверхности долота, создающая концентрацию напряжений в местах крепления кнопок — слишком мало стали между кнопками или чрезмерно агрессивный профиль выступа для данного типа породы — это конструктивная проблема, которую не исправит никакая тщательная эксплуатация.
Здесь качество поставщика имеет значение. Сверло от производителя, который контролирует марку твердосплава, процесс термообработки и конструкцию рабочей поверхности для конкретных типов пород, прослужит значительно дольше, чем универсальное сверло подходящего размера. Более дешевое сверло обходится дешевле в счете-фактуре, но дороже на буровой площадке.
Жара — тихий убийца.
При сильном ударном воздействии и вращении буровой долота на границе раздела с породой генерируется значительный нагрев. Промывочная среда — вода или воздух — отводит часть этого тепла, но не всё. Твердосплавные долота и стальной корпус расширяются и сжимаются с разной скоростью при каждом температурном цикле. За тысячи циклов возникает термическая усталость. На границе раздела твердосплав-сталь образуются микротрещины. Долото ослабевает в своем гнезде. Еще один удар — и оно выходит из строя.
Решение несложное: не допускайте полного высыхания сверла, не превышайте давление подачи, при котором промывка уже не справляется, и дайте сверлу несколько секунд охладиться только промывкой, прежде чем вынимать его из отверстия. Управление температурой сверла — это не инженерная проблема, а проблема привычки.
Узор
Рассмотрим четыре причины: окружающая среда, эксплуатация, производство и температура. Первые две вы контролируете на месте. Третью вы контролируете на этапе закупки. Четвертую вы контролируете с помощью параметров промывки и дисциплины смены. Ни одна из них не является загадкой. Все они устранимы.
