Come risolvere le perdite d'olio nei perforatori rocciosi? Metodi di riparazione più efficaci

La perdita d'olio su un perforatore idraulico per roccia raramente è soltanto un fastidio. Una tenuta della scatola di lavaggio che perde ("weeping") significa che l'acqua sta penetrando nel circuito di percussione in direzione opposta, contaminando l'olio idraulico e danneggiando progressivamente la superficie interna del foro. Una tenuta della camera di percussione che perde significa che il circuito ad alta pressione sta perdendo il differenziale di pressione efficace ad ogni colpo di potenza, riducendo l'energia d'impatto ancor prima che si manifesti una perdita esterna evidente. Quando un tecnico nota l'olio accumulato sotto il drifter, il percorso di danno è generalmente già ben consolidato.

La risposta corretta a una perdita d'olio dipende esclusivamente dal circuito interessato, non dalla quantità di olio visibile. Le perdite esterne ai raccordi dei tubi flessibili e alle facce di attacco sono problemi distinti rispetto alle perdite interne attraverso le superfici di tenuta — e le procedure di riparazione sono completamente diverse. Trattarle in modo intercambiabile è la causa principale della maggior parte degli interventi di riparazione delle perdite andati a vuoto.

Classificare la perdita prima di toccare una chiave inglese

Tre posizioni di perdita coprono la stragrande maggioranza dei casi di perdita d'olio nei perforatori per roccia. La prima è la perdita esterna ai raccordi: l'olio che fuoriesce dalle connessioni filettate tra i tubi flessibili idraulici e il corpo del drifter. Questo tipo di perdita è il più facile da individuare: pulire la zona, eseguire un breve ciclo di percussione e osservare dove compare nuovo olio. I raccordi possono spesso essere riparati serrandoli alla coppia specificata; se continuano tuttavia a perdere dopo tale operazione, la sede della filettatura è danneggiata e il raccordo deve essere sostituito.

Il secondo è la perdita dalla scatola di spurgo: l'olio fuoriesce dall'area del circuito di spurgo verso la parte anteriore del perforatore. Ciò indica che le guarnizioni della scatola di spurgo sono danneggiate, sia per usura dovuta al normale ciclo operativo sia per degrado causato dall'acqua di spurgo chimicamente aggressiva. Il punto critico è che la perdita dalla scatola di spurgo consente all'acqua di migrare all'indietro nella camera di percussione, provocando l'emulsificazione dell'olio idraulico. Un campione di olio idraulico lattescente o torbido prelevato dal portello di scarico del perforatore dopo una perdita dalla scatola di spurgo conferma tale contaminazione. L'olio deve essere sostituito prima di installare nuove guarnizioni, altrimenti l'emulsione abrasiva degrada le nuove guarnizioni entro poche ore.

Il terzo è la perdita nella camera di percussione: olio che si accumula nella parte posteriore del perforatore o nell'area del motore di rotazione, spesso senza evidenti fuoriuscite esterne. Questo indica tipicamente un guasto della guarnizione del pistone di percussione o di una O-ring del blocco valvole. Il sintomo principale è la perdita di energia di percussione più che una fuoriuscita esterna visibile: l'olio bypassa internamente il circuito di ritorno anziché uscire attraverso la carcassa.

Localizzazione della perdita e metodo diagnostico per zona

Perché è necessario controllare lo stato dell’alesaggio prima di installare nuove tenute

Ogni tenuta idraulica opera contro una superficie di alesaggio lavorata. Quando l’olio fuoriesce oltre la tenuta del pistone a percussione per un periodo prolungato, particelle derivanti dalla degradazione dell’elastomero e dall’usura metallica circolano nell’olio di ritorno. Alcune di queste particelle si depositano sulla parete dell’alesaggio, generando solchi di graffiatura: sottili scanalature che si estendono in direzione assiale lungo l’alesaggio. Una nuova tenuta che scorre su tali solchi si deteriora rapidamente: il labbro entra in contatto con il punto più alto del solco, il film d’olio si rompe e l’usura abrasiva si accelera lungo tale linea di contatto.

Il protocollo di ispezione è semplice. Dopo aver rimosso il pistone, passare un panno pulito e senza pelucchi sull'intera superficie del cilindro con una buona illuminazione. Qualsiasi solco visibile o corrosione (pitting) con larghezza superiore a circa 0,2 mm richiede la rettifica della canna prima dell’installazione di nuove guarnizioni. Saltare questo passaggio e installare un nuovo kit in un cilindro danneggiato è la causa più comune di ripetuti e precoci guasti delle guarnizioni — ed è anche la più facilmente prevenibile.

I solchi causati dall’intrusione di acqua di spurgo contaminata sono generalmente concentrati nella sezione anteriore del cilindro, vicino all’interfaccia con la scatola di spurgo. I solchi derivanti dalla contaminazione da particelle metalliche sono invece distribuiti in modo più uniforme lungo l’intera lunghezza del cilindro. Il tipo di tracciato indica la fonte della contaminazione.

La cascata di contaminazione: perché un guasto di una guarnizione ne innesci altri

I perforatori rocciosi che operano in ambienti sotterranei sono particolarmente vulnerabili alle catene di contaminazione. Le guarnizioni del circuito a percussione possono essere esposte a particelle abrasive provenienti dalla fronte di scavo, a contaminanti provenienti dal circuito di spurgo e a oli idraulici contaminati dai filtri a monte, i quali hanno superato l’intervallo di manutenzione previsto. Ciascuna di queste condizioni accelera l’usura delle guarnizioni. Quando tale usura accelerata provoca perdite, l’olio fuoriuscito genera una contaminazione secondaria che raggiunge direttamente la guarnizione successiva nel circuito.

La frequente disconnessione e riconnessione dei perforatori alla fonte di pressione—operazione abituale nelle miniere sotterranee, poiché la fronte di scavo avanza—è una causa documentata di ingresso di contaminanti. Ogni ciclo di disconnessione che espone un attacco idraulico aperto consente l’ingresso di alcune particelle atmosferiche. Nel corso di centinaia di cicli, tale carica contaminante bypassa il filtro e raggiunge direttamente le guarnizioni del circuito a percussione.

La prevenzione più efficace consiste nell’obiettivo di pulizia dell’olio idraulico: codice di pulizia ISO 16/14/11 o migliore nel circuito di percussione. La maggior parte dei cantieri funziona con un livello di contaminazione superiore a questo. Un campione d’olio prelevato dopo 200 e 500 ore di funzionamento, analizzato da un laboratorio accreditato, fornisce un avviso precoce prima che il degrado delle guarnizioni diventi visibile. Si tratta di un investimento di 50 USD per campione, che evita la sostituzione di un kit guarnizioni da 400–600 USD, oltre al relativo fermo macchina.

Kit guarnizioni HOVOO: scelta del composto in base alla causa radice della perdita

Non ogni situazione di perdita d'olio richiede un kit standard di guarnizioni in PU. Se la perdita è causata da un'elevata temperatura dell'olio—olio di ritorno superiore a 80 °C, che accelera il fenomeno del set di compressione del PU—i composti HNBR estendono la durata affidabile della tenuta del 20–30%. Se l'acqua di spurgo contaminata è la fonte documentata di contaminazione, un kit con guarnizioni statiche rivestite in PTFE nel circuito della scatola di spurgo riduce il rischio futuro di infiltrazione d'acqua. HOVOO fornisce kit di guarnizioni per perforatrici a percussione in entrambe le tipologie di materiale per tutti i principali marchi di drifter, con dimensioni del diametro interno e geometria del labbro specifiche per modello e conformi alle specifiche OEM. Riferimenti su hovooseal.com.