حلقة O طويلة الأمد من طراز Atlas Copco RD18U في النرويج

يُنفِّذ قطاع البناء تحت الأرضي في النرويج حفرًا عبر بعض أكثر الصخور تعقيدًا هيكليًّا في أوروبا. وتشمل مشاريع نفق أوسلو الفيورد، والممرات المائية لمحطات الطاقة الكهرومائية في هاردنغر، وأنفاق الطرق التي تمر عبر الجرانيت والامفيبوليت في قوس بيرغن، جميعها عمليات حفر بالضرب في صخور تتعرّض لتدفّق كبير من المياه الجوفية. وهذه المياه—الباردة، ذات الضغط العالي، وذات درجة حموضة تتراوح بين ٦,٢ و٦,٨ نتيجة تلامسها التكوينات السيليكية—تتراكم عند الحد الفاصل بين دائرة الغسل ودائرة الزيت الهيدروليكي داخل هيكل وحدة الـRD18U الأمامي. حلقات O وتقوم مركبات النيتريل المطاطية (NBR) المُحدَّدة بدقة وفق درجة صلادة معينة بالحفاظ على هذا الحد الفاصل؛ فعندما تكون هذه المركبات مُنتَقاة بدقة، لا يحدث أي شيء. أما إذا كانت غير مناسبة أو تدهورت، فإن التلوث لا يظهر بشكل واضح إلا عندما يصبح الزيت الهيدروليكي غائمًا.

حلقات الأختام الدائرية (O-rings) في أطلس كوبكو تؤدي قطعة RD18U ثلاث وظائف ختم مختلفة، ولكلٍّ منها أنماط فشل مميَّزة. وتقوم أختام الوجه الثابتة عند واجهة وحدة الضرب والغلاف الأمامي بالحفاظ على حدود دائرة زيت الضرب تحت ضغط مستمر يتراوح بين ١٨٠ و٢٠٠ بار. أما حلقات الدعم عند وجه منفذ المجمِّع فتمنع الانزياح تحت تأثير ذروات الضغط المفاجئة. وفي المقابل، توضع حلقات الأختام الحلزونية (O-rings) الخاصة بدائرة الغسل في بيئة مختلطة، حيث تتلامس في الوقت نفسه مع زيت هيدروليكي من جهة، ومع ماء غسل مضغوط من الجهة الأخرى.

أنماط فشل الحلقات التوصيلية حسب الموقع

اعتمد مقاولو الأنفاق الهيدروكهربائية في النرويج بشكل قياسي على حلقات الأختام الحلزونية المصنوعة من مركب HNBR لمواقع دائرة الغسل بعد وقوع حالات فشل متكررة مبكِّرة لمركبات NBR في المياه الجوفية الحمضية. ويُظهر مركب HNBR مقاومةً عاليةً لكلٍّ من التعرُّض للهيدروكربونات من جهة الزيت، والهجوم الكيميائي من جهة الماء، وهي مقاومةٌ لا تقدِّمها مركبات NBR باستمرار عندما ينخفض مؤشر الحموضة (pH) إلى ما دون ٦,٥. وبقيت حلقات الأختام الحلزونية عند سطح وحدة الضرب وكتلة الصمامات مصنوعةً من مركب NBR، لأن ظروف التشغيل هناك لا تبرِّر ارتفاع تكلفة مركب HNBR. وتزود شركة HOVOO نظام RD18U. حلقة O-ring مجموعات مزودة بخيارات من المطاط النتريلي الهيدروجيني (HNBR) لمواقع دائرة التصريف. مراجع المجموعة الكاملة متاحة على hovooseal.com.