אטמים עמידים מ-HNBR ו-PU למערכות הרמה במכרות, מכונות טעינה (LHD) ומכונות קדיחת גלגלים (Drill Jumbos)

הכרייה תת-קרקעית היא תחום קשה במיוחד, שבו הציוד פועל בסביבות צפופות, מלוכלכות, רטובות ונתונות למתח מכני כבד. אמינות אינה רק עניין כלכלי, אלא רכיב מרכזי של הבטיחות. שלושה מהמכונות החשובות ביותר: —מכונות הורדה במכרות, מכונות טעינה-הובלה-פריקה (LHD) ומכונות קדיחת גלגלים —תלויות במערכות הידראוליות ומיכניות, שבהן כשל חיבורים עלול להוביל לתוצאות קטסטרופליות: כשל במערכת הבלימה של מכונת הורדה, אובדן שליטה בכיוון במכונה מסוג LHD או פיצוץ צינור הידראולי סמוך למתאם הקדיחה.

מכונות הורדה במכרות:

אלו הן המעלות לאנשים, לחומרים ולעפרות, המזיזות עומסים עצומים במהירויות גבוהות במעמקים אנכיים. מערכות הבלימה שלהן הן בדרך כלל הידראוליות או הידרו-פנאומטיות, פועלות תחת לחץ גבוה ודורשות אמינות מוחלטת. החיבורים בבלימות ובמאגרי הלחץ נתונים ל:

· לחץ סטטי ודינמי גבוה.

· סיכון לזיהום מאבק ציר המרחף באוויר.

· פונקציונליות קריטית לבטיחות.

  ניטריל מומס במימן (HNBR) הוא החומר המועדף למסגרות אלו. הוא מספק את התנגדות השמן המمتازת של ניטריל סטנדרטי (NBR), אך עם שיפור דרמטי ב:

· תResistance לחום (עד 150 °מצלחת רציפה), מה שהופך אותו קריטי למערכות בלמים.

· חוזק מכני ותResistance לשחיקה.

· תResistance לאוזון ולגילוי.

  תכונות אלו מבטאות כי המסגרת שומרת על שלמותה ואלסטיותה לאורך תקופות ארוכות — דרישה חובה בלתי ניתנת לוותר עליה עבור מערכת בטיחות.

LHDs (כלי רכב להעמסה, הובלה ופריקה):

כלי רכב מתנגנים ומעורפלים אלו הם הסוסים העבודה של כרייה בתפעול. הצילינדרים ההידראוליים הרבים שלהם (לשליטה בכיוון, זרוע הרמה, נטיה של הדלי) עוברים מחזורים דינמיים קצובים ובכוח גבוה. האתגר העיקרי למסגרות הצילינדרים הוא יציאה החוצה (extrusion) ושחיקה.

· פוליאוריתן (PU) הוא החומר הדומיננטי למסתמים של מוט ומחסום בצילינדרים של מכונות לחיצה אופקית (LHD). התנגדותו הבלתי שוויה לשחיקה והמודולוס הגבוה שלו (קשיחות) מונעים את עיוות המסם ואת יציאתו לתוך הפער הצר שבין המחסום וקוטר הצילינדר תחת לחצים שיכולים לעלות על 300 בר.

· HNBR משמש לעיתים קרובות כמסתמים משניים, מסתמי ניקוי (סקרפרים) ומסתמים סטטיים בתוך אסמבלי הצילינדר. חומר זה מספק איטום תמיכה מעולה ועושה עמידה בשמן ההידראולי החם.

ג'אמבו-דילים:

מכונות אלו משתמשות במקדחות סלע הידראוליות כדי ליצור חורים לפיצוץ. צילינדר הזנת המקדחה והמנגנון המניע את המקלעת/הסיבוב נתונים ללחצים פולסיים בעלי תדירות גבוהה ולרטט עז, שיכולים להרוס מהר מדי מסתמים פחות איכותיים.

· שילוב של PU ו-HNBR הוא סטנדרטי. PU מבצע את איטום הלחץ הגבוה בצילינדרי הזנה, בעוד ש-HNBR משמש במסתמים המורכבים של ראש המקדחה, שם הוא עמיד באבק הסלע החשוף ובשמן החם.

שיתוף פעולה עם יצרני הציוד המקורי (OEM) ותחזוקה תחזיתית:

ספקים כמו Atlas Copco, Sandvik ו-Caterpillar מעצבים את הציוד שלהם עם פרופילי איטמים ספציפיים והמלצות חומרים מסוימים. שימוש באיטמים שאינם של היצרן המקורי (OEM) או בחומרים לא מתאימים עלול לבטל את האחריות ולפגוע בביצועים.

במכרות עמוקים ולחמים במערב אוסטרליה ובארצות הברית (נבדה), טמפרטורת הסלע הסביבתית יכולה לעלות על 50 °מעלות צלזיוס, מה שמעמיס עוד יותר את מערכות ההידראוליקה. כאן, אסטרטגיות התיקון מתקדמות:

1. ניתוח שמן: דגימות שגרתיות של נוזל הידראולי עוקבות אחר הצמיגות, כמות החלקיקים, ובעיקר אחרי נוכחות של סיליקון (מהחדירה של אבק מחוספס, המצביע על כשל באיטם/במנוע הנשיפה) או נחושת/ברזל (מתלישות).

2. החלפת מצבית: במקום תקופות קבועות של שעות, איטמים במערכות קריטיות מוחלפים בהתאם לתוצאות ניתוח השמן ובהתבסס על בדיקות פירוק בזמן תיקונים מתוכננים.

3. תוכניות שדרוג איטמים: מכרות עובדים לעיתים קרובות עם יצרני איטמים כדי לפתח תערובות מותאמות —למשל, שילוב היברידי של פוליאוריטן (PU) עם עמידות משופרת להידרוליזה לתנאים רטובים או נתרית הידרוגנית-בוטיל-ראבר (HNBR) מוגברת במיוחד למכונות קדוח בעלות טמפרטורה גבוהה.

ההיגיון הכלכלי ברור: תקלה בלתי מתוכננת במכונה לכרסום וטעינה (LHD) או במכונה גדולה (jumbo) בפינה מרוחקת של גלגלת תת-קרקעית עלולה לעלות עשרות אלפי דולרים לשעה בשל אבדן ייצור. השקעה בחיבורים מדורגיים מהשדרה הגבוהה (HNBR) ובפוליאוריטן (PU) המתאימים, וכן יישום תוכנית תחזוקה מבוססת מדע, היא אחת הדרכים היעילות ביותר להבטחת זמינות הציוד ולשמירה על צוות העבודה בתת-הקרקע.