Как распознать признаки: как настроить гидравлический буровой станок, когда грунт оказывает сопротивление
Настройка параметров гидравлической буровой установки — это не разовая операция. Это непрерывный процесс взаимодействия между буровой установкой, породой и инструментом. Когда грунт меняется — а это всегда происходит — настройки, которые работали в предыдущей скважине, могут оказаться совершенно неподходящими для следующей. Главное — знать, на какие сигналы обращать внимание и какие регуляторы поворачивать.
Параметры гидравлического бурения делятся на две категории. Первая — это параметры машины: рабочее давление, гидравлический поток и температура жидкости — они определяют энергию удара, стабильность системы и срок службы внутренних компонентов. Вторая — это параметры грунта и инструмента: прочность породы, тип бурового долота и промывочная среда. Для твердого гранита требуется иная конструкция бурового долота и иной энергетический профиль, чем для абразивного песчаника. Неправильная комбинация параметров повлияет на скорость проходки, на звук удара и на поверхность стали при выходе из скважины.
Вот три конкретных признака того, что ваши параметры сбились, и что именно нужно скорректировать.
Соединительная муфта слишком горячая, чтобы к ней прикасаться.
Это один из самых надежных диагностических сигналов бурильной колонны. В нормальных условиях температура муфты вблизи бурового конца — примерно в 40 миллиметрах от торца муфты — не должна превышать 50°C. В очень твердых породах, где энергия удара отражается обратно вверх по колонне, допустима температура 80°C. Но любое постоянное повышение температуры говорит о том, что резьба подвергается чрезмерной нагрузке, и ускоренный износ резьбы уже начался.
Если вы заметили, что соединительная муфта сильно нагревается, выполните следующие регулировки в указанном порядке:
Во-первых, рассмотрите возможность перехода от стандартных шаровидных наконечников к баллистическим наконечникам. Более острый профиль баллистической вставки более эффективно передает энергию в породу и генерирует меньше отраженной энергии обратно по тетиве. Другая геометрия наконечника, другой тепловой профиль.
Во-вторых, снизьте скорость вращения. Поддерживайте стабильную скорость проникновения — не гонитесь за скоростью в ущерб перегрузке соединений.
В-третьих, постепенно снижайте давление удара с шагом в пять бар. Снизьте его на пять бар, просверлите участок сверла, проверьте температуру втулки. Все еще горячо? Снизьте еще на пять. Продолжайте, пока температура не стабилизируется в приемлемом диапазоне. На каждом этапе убедитесь, что скорость подачи как минимум в три раза превышает максимальную скорость проходки — если подача отстает, сверло не остается в зацеплении, и вы фактически производите холостой выстрел, что является основным источником тепла.
Несмотря на хорошее вращение и подачу, скорость проникновения слишком низкая.
Если давление вращения и давление подачи кажутся правильными, но долото все еще медленно продвигается, наиболее вероятной причиной является недостаточная энергия удара для породы, в которой вы работаете. Увеличивайте давление удара с шагом в пять бар и следите за скоростью проходки. Остановитесь, когда достигнете либо максимального номинального давления удара, либо приемлемой скорости проходки — в зависимости от того, что произойдет раньше.
Некоторые буровые установки имеют ограничения по мощности и не могут достичь полной номинальной ударной нагрузки. В этом случае работайте в пределах доступного диапазона мощности. Цель — достичь максимально возможной ударной нагрузки, которую может выдержать установка без срабатывания ограничителей или перегрева системы. Большая ударная нагрузка в пределах допустимых значений означает более быстрое бурение. Превышение пределов означает дорогостоящий ремонт.
Струна постоянно заедает
Частые помехи могут быть вызваны тремя устранимыми причинами, и все их стоит проверить, прежде чем винить во всем землю.
Настройки защиты от заклинивания: Установите пороговое значение давления вращения в цепи защиты от заклинивания на 15–20 бар выше нормального давления вращения при сверлении. Не устанавливайте его выше, чтобы не навредить системе — слишком высокое пороговое значение означает, что система не среагирует достаточно быстро, когда сверло застрянет, и заклинивание будет более серьёзным, когда система наконец сработает.
Износ периферии долота: В абразивных породах — любых с высоким содержанием кварца — внешний край долота изнашивается быстрее, чем центральная часть. Профиль долота меняется с положительного конуса на отрицательный. Вместо того чтобы быть немного шире у торца и сужаться кзади, долото становится шире у плеча, чем у торца. В результате отверстие оказывается меньшего диаметра у основания, и корпус долота волочится по стенке при извлечении. Каждое втягивание становится борьбой. Решение — регулярная переточка периферии для восстановления правильной геометрии конуса.
Профиль кнопки: Если давление вращения падает при максимальном давлении подачи, кнопки, вероятно, потеряли свою выступающую часть и форму. Сверло скорее трется, чем трется. Переточите кнопки, чтобы восстановить их профиль и высоту зазора. Сверло, которое не может цепляться, не может сверлить — оно просто нагревается и изнашивается.
Принцип
Эти три признака — нагрев в месте соединения, медленное проникновение, частые заклинивания — охватывают подавляющее большинство проблем, связанных с параметрами гидравлического погрузчика. У каждой проблемы есть своя причина и свое решение. Дело не в знании того, за что отвечают ручки, а в умении выбрать ту, за которую нужно потянуться, когда сталь начинает «говорить».
