Γιατί οι Σφραγίδες Δραπάνων Βράχου Αποτυγχάνουν Ταχύτερα σε Ορυχεία Υψηλής Υψομετρικής Θέσης;

Σε ύψος 4.200 μέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας — περίπου το υψόμετρο λειτουργίας σε αρκετά ορυχεία χαλκού και χρυσού των Άνδεων στο Περού και τη Χιλή — η ατμοσφαιρική πίεση ανέρχεται στο 61 % της τιμής στο επίπεδο της θάλασσας. Αυτή η μείωση επηρεάζει το υδραυλικό τρυπάνι βράχων με τρεις τρόπους, οι οποίοι συνδυάζονται και οδηγούν σε επιταχυνόμενη αστοχία των σφραγίσεων: μειωμένη αποτελεσματικότητα ψύξης του νερού πλύσιμος, αυξημένος κίνδυνος αερισμού του υδραυλικού λαδιού και χειρότερη αποβολή θερμότητας από όλες τις επιφάνειες του κυκλώματος που εκτίθενται στον περιβάλλοντα αέρα. Κανένα από αυτά τα φαινόμενα δεν είναι σημαντικό μόνο του. Συνολικά, όμως, αυξάνουν τη θερμοκρασία της περκουσιβής διάτρησης κατά 12–18 °C σε σχέση με τη θερμοκρασία που παράγει το ίδιο τρυπάνι σε ύψος 1.000 μέτρων, γεγονός που επαρκεί για να μεταφέρει το πολυουρεθανικό υλικό Shore 90 στη ζώνη επιταχυνόμενης γήρανσης, που βρίσκεται πάνω από τη βέλτιστη θερμοκρασία επιστροφής των 78 °C.

Η μεταλλεία Antamina στην περιοχή Άνκας του Περού (ύψος 4.300 μ.) λειτουργεί Atlas Copco με διατρητικά μηχανήματα σε σκαρν-ορυκτωματικό απόθεμα χαλκού-ψευδαργύρου με αντοχή UCS 140–180 MPa. Οι μηχανικοί συντήρησης εκεί διαπίστωσαν ότι η διάρκεια ζωής των περιστρεφόμενων σφραγίδων ήταν 18–22% μικρότερη σε σύγκριση με τα ίδια μοντέλα μηχανημάτων σε υπόγειες εγκαταστάσεις της Νορβηγίας στο επίπεδο της θάλασσας — μετά τον έλεγχο για σκληρότητα του γεωλογικού σχηματισμού και πίεση λειτουργίας. Ο κύριος μηχανισμός που ανέδειξαν: η μειωμένη πυκνότητα του αέρα σε υψόμετρο μειώνει την αποδοτικότητα της ψύξης με υποχρεωτική ροή αέρα στο υδραυλικό κύκλωμα κατά 35–40%, ενώ το σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας του μηχανήματος δεν αντιστάθμιζε επαρκώς αυτή την απόκλιση. Η λύση ήταν η επαναβαθμονόμηση της βαλβίδας παράκαμψης του ψυγείου λαδιού σε χαμηλότερη θερμοκρασιακή τιμή ορισμού — μειώνοντας τη θερμοκρασία επιστροφής του λαδιού από 86°C σε 78°C — πράγμα που αποκατέστησε τη διάρκεια ζωής των σφραγίδων σε ποσοστό εντός του 8% της απόδοσης σε επίπεδο θάλασσας.

Προσαρμογές Διαχείρισης Σφραγίδων σε Υψηλό Υψόμετρο

Η διόρθωση του υψομέτρου για το σημείο ρύθμισης παράκαμψης του ψυγείου δεν συνεπάγεται καμία επιπλέον δαπάνη πέραν του χρόνου του μηχανικού συντήρησης για τη ρύθμιση του θερμοστάτη. Η αγνόησή της συνεπάγεται μείωση της διάρκειας ζωής των σφραγίδων κατά 18–22% σε κάθε κύκλο αντικατάστασης, σε όλη τη διάρκεια λειτουργίας της μηχανής. Η HOVOO παρέχει συντελεστές διόρθωσης υψομέτρου για τη θερμική διαχείριση υδραυλικών συστημάτων και προσαρμογή των διαστημάτων αντικατάστασης σφραγίδων για ορυχεία της Νοτίου Αμερικής. Πλήρεις αναφορές στη διεύθυνση hovooseal.com.