Hiilikivennäköinen hydraulinen kallionporakone: turvallisuus- ja valintasäännöt

Hiilikivennäköisessä kaivoksessa käytettävä hydraulinen kallionporakone kohtaa vaaraluokan, joka ei yksinkertaisesti koske metallikaivoksia tai tunnelirakentamista: metaanin syttyminen. Iskumekanismi tuottaa lämpöä iskupinnalla ja varren ohjauspultin liitospinnassa; hydraulipiiri toimii paineessa 160–220 bar ja paluuvuon lämpötila on lämmin; ja jos liitosvirheen aiheuttama öljysuihku saavuttaa kaasun kertymän, tulvaaran syntymisen mahdollisuus on välitön. Kaikki hiilikivennäköisessä kaivoksessa käytettävän hydraulisen porakoneen komponenttivalinnat ja käyttömenettelyt on arvioitava tämän taustan perusteella, ei ainoastaan standardien suorituskyky- ja käyttöikäkriteerien mukaisesti.

Hiilikaivokset luokitellaan myös kaasuriskin perusteella – ei-kaasuisista erinomaisen kaasuisiin – ja niitä koskevat sääntelyvaatimukset laitteiden teknisistä vaatimuksista vaihtelevat alueittain. Tässä artikkelissa esitetyt valintasäännöt koskevat erityisesti hydraulisia kallioruuvimekaniikoita ja niiden liittyviä nestepiirejä laiteluokassa, eikä niitä tule käyttää paikallisesti sovellettavan lainsäädännön noudattamisen korvikkeena.

Räjähtämättömyyteen suunnittelun vaatimukset

Tulenvastainen hydrauliikkaneste on perusvaatimus kaikille alapuolisille hiilikaivosten hydrauliikkapiireille. Standardit mineraaliöljyhydrauliikkanesteet ovat syttyviä; letkun rikkouduttua mineraaliöljy voi roiskua kuumille pinnoille tai sähkökaareen, mikä muodostaa todellisen syttymisreitin. Vede-öljy-emulsioita (HFA-E, yleensä 95–97 % vettä öljykeskittimen kanssa) tai vesiglykoleja (HFC) käytetään standarditulenvastaisina vaihtoehtoina alapuolisille hiilikaivosten iskupiireille. Kompromissi: molemmat ovat huonommin voiteluja kuin mineraaliöljy, mikä lisää vaatimuksia tiivistemateriaaleihin ja nesteessä käytettyyn kulutusta estävään lisäaineeseen.

PU-iskutiivit toimivat hyvin vesi-öljy-emulsioilla, kun emulsion öljypitoisuus pidetään määritellyssä arvossa. Kun emulsion öljypitoisuus laskee alle 5 %:n (tyypillinen minimiarvo), voitelukyky heikkenee merkittävästi ja PU-tiivit kulumavat nopeammin kuin niiden suunniteltu käyttöikä. HNBR-tiivit kestävät öljypitoisuuden vaihtelua paremmin, ja niitä suositellaan käytettäväksi tilanteissa, joissa emulsion tarkka öljypitoisuus on vaikea pitää yllä. Veden ja glykolin seokset voivat aiheuttaa vaurioita tavallisille NBR-sta valmistetuille staattisille tiiveille (O-renkaille) liiallisen glykolipitoisuuden vuoksi turvoutumalla – veden ja glykolin piirien O-renkaat on määritelty tehtäväksi FKM- tai HNBR-materiaalista sen sijaan, että käytettäisiin tavallisia NBR-renkaita.

Laitteistospesifikaatiot kaasuisiin ympäristöihin

Käyttöturvallisuus: Kolme tärkeintä menettelyä

Nesteputkiston tarkastus ennen jokaista työvuoroa on välttämätöntä hiilikaivoksen ympäristössä, jossa putken rikkoutuminen käytön aikana aiheuttaa välittömän tulvaaran. Tarkastus kattaa: letkun kunnon (ei leikkausvaurioita, ulkokoteloissa olevia kuluma-alueita tai sisäistä vauriota osoittavia pullistumia), liitosten kiinnityksen (ei vuotoja kierreliitoksissa, ei liikkuvia liittimiä käsin painettaessa) sekä säiliön nesteetason ja emulsio- tai glykoli-konsentraation tarkistuksen. Heikentynyt emulsio, joka näyttää väriseltään normaalilta, mutta jonka öljypitoisuus on testattuna alle 5 %, edustaa samanaikaisesti tiivisteen vaurioitumisriskiä ja syttymisvaaraa.

Tyhjäammuntaa estävä toiminto on tärkeämpi hiilikaivoksissa kuin muissa sovelluksissa. Kun porakärki menettää kallion kanssa olevan kosketuksen ja iskutoiminto toimii ilmalla, iskupiirin turvaventtiili toimii jatkuvasti, mikä aiheuttaa lämpöä venttiilikunnassa. Standardissa kaivostoiminnassa ja rakentamisessa tämä on huoltokysymys; metaaniympäristössä kuumennettu venttiilikunta on lisäsyttymisvaara. Automaattiset tyhjäammuntatukijärjestelmät – jotka katkaisevat iskutoiminnon 200–500 millisekunnin sisällä tyhjäiskun havaitsemisesta painekuvion analyysin perusteella – ovat vakiomäärittelyjä hyvin hallituissa hiilikaivoksen porakoneiden konfiguraatioissa.

Iskupiirin työvuoron jälkeinen puhdistus ja purkaminen ennen porakoneen irrottamista poistaa paineistetun tulenvastaisen nesteen letkujen osista, joita todennäköisimmin häiritään työvuoronvaihdossa. Paineistetun letkun irrottaminen kaasuisessa kulmassa aiheuttaa sekä saastumisriskin että nestesuihkun aiheuttaman tulipalon riskin. Menettelyn mukaisesti purkaminen on tehtävä järjestelmän suunnitellun turvapolun kautta, ei löysentämällä liitoksia paineessa.

Valintaperusteet, jotka koskevat erityisesti hiilikaivosten ympäristöä

Drifter-suunnittelun ominaisuudet, jotka vähentävät hiilikaivoksen käyttöriskejä: suljettu iskupiiri (paluuöljy virtaa takaisin säiliöön ilman ilmakehän altistumista, mikä vähentää nesteiden sumua työskentelyalueen ilmastossa); tiukasti suljettu pyörivän moottorin kotelo, jossa on positiivinen paine-este, joka estää hiilipölyn pääsyn laakerialueelle; etusyöttimen pesuvesipiiri tarkistusventtiilillä, joka estää iskuöljyn takaisinvuodon pesuvesipiiriin (saastunut pesuvesi hiilikaivoksen työskentelyalueella on toissijainen vaara); sekä kaikkien isku- ja pyörintäletkujen staattisen sähkön varalta suojattu ulkokotelo.

Hiilikaivoksen vaeltajien sinettipakkaus: HNBR-yhdisteen lyöntikit HFA-E- tai HFC-nesteen yhteensopivuuden varmistamiseksi, PTFE-tukien sisältämien yhdisteiden etusuihkujen (kaivoksen veden pH-vaihtelun kannalta kemiallisesti inert Näiden yhdisteiden eritelmien olisi oltava selvästi hankintatiedostoon merkittyjä eikä niiden pitäisi olla "standardipakkauksia". HOVOO toimittaa hiilikaivoksille soveltuvia sinettipaketteja kaikille tärkeimmille vaeltajien tuotemerkkeille, joiden yhdistevaihtoehdot on tarkistettu HFA-E- ja HFC-yhteensopivuudeksi. Täydelliset mallin viittaukset hovooseal.com.