ערכת אטמים למכונה לקידוח סלעים: עמידה ללחצים גבוהים ואינה מזדהמת, מתאימה לכל הדגמים

מכונת קידוח סלעים אינה מודיעה כאשר האטמים שלה פגומים. אנרגיית ההדפדה יורדת לאט, צריכת השמן עולה באיטיות, והמכונה ממשיכה לפעול — אך רק באחוזים בודדים יותר איטי בכל משמרת בהשוואה לחודש הקודם. עד שמישהו שם לב שהביצועים פחתו, נזק לאטמים כבר התפשט לעתים קרובות לתא ההדפדה עצמו, וכך מה שהיה בתחילה החלפת אטמים פשוטה הופך לתיקון מלא של המכונה.

תבנית זו מתרחשת באתרים ברחבי העולם, וזו הסיבה היחידה לכך: קִיטֵי חֲתֹם מתנהלים כחומר צריכה זול ולא כרכיב תחזוקה מדויק. מאמר זה עוסק בתוכן המוחלט של מקדחה לסלע קיט סיגל למעשה, כיצד תנאי הפעלה קובעים את פרקי ההחלפה, ולמה בחירת החומר חשובה יותר מאשר מרבית הקונים מצפים בטווח הלחצים של 160–220 בר.

מה כולל קיט מלא ליצירת אטימות — ולמה לכל רכיב יש תפקיד משלו

ערכת איטמים מלאה למקדחה לסלע אינה רק שקית של O-rings . תאי הפעלת ההלם פועלים בשני מעגלי הידראוליקה נפרדים בו זמנית: מעגל הלם בעל הלחץ הגבוה שמניע את תנועת הפיסטון, ומעגל מים לשטיפה שמשאיר את החריץ נקי. לכל מעגל יש רכיבי איטום משלו, והם נבלעים בקצב שונה בהתאם לאיכות המים, לחציצה של הצורה הגאולוגית ולצמיגות השמן.

חוגת החציצה של המניע הקולטי מטפלת במשימה המחזורית הגבוהה ביותר — נושאת את כל הלחץ ההידראולי בכל מחזור פגיעה, בדרך כלל בתדר של 30–60 הרץ במניע קולטי פעיל. חוגות תיבת השטיפה מטפלות בלחץ נמוך יותר (6–25 בר, תלוי בדגם), אך נחשפות למים מזוהמים הנושאים חלקיקים דקים של סלע, אשר פועלים כחומר מגרד על פני השטח האלאסטומרי.

חוגות O-טבעת בבלוק השסתומים ובמעגל המאגר משלימות את הסט. חוגות אלו נכשלות באופן שונה מחוגות דינמיות — בדרך כלל עקב התכווצות קבועה לאורך זמן ולא בגלל שחיקה אברסיבית — אך חוגת O-טבעת נצמדת או קשוחה במעגל הבקרה משנה את הלחץ האחורי בדרכים שמעוותות את זמנים הפגיעה ופוחתות את אנרגיית הפגיעות, גם כאשר חוגות הפגיעה הראשיות נראות שלמות.

חומר החוגות: PU, HNBR ו-PTFE ביישומים של מקדחות סלע

הבחירה המעשית בין PU ו HNBR מסתכם בטמפרטורת הפעלה. במכרה עמוק שבו טמפרטורת פני השטח של הסביבה עולה על 40 °C והשמן ההידרולי חוזר ב 80 °C או יותר, חותמות HNBR במעגל ההדפסה ישרדו את PU על ידי שוליים ניתנים למדידה. במגוון של יישומים במקומות בעלי אקלים מתון עם קירור טוב של שמן, ההבדל בעלויות לעתים רחוקות מצדיק את השיפור.

לחץ, מחזור, ומתי להחליף

חיי החותם במקדחת סלע הם פונקציה של שלושה משתנים: גודל הלחץ, תדירות המחזור והזיהום. בלחץ של 180 בר, 45 הרץ, חותמת הבקסט הראשית מקימה כ-162,000 מחזורי לחץ לשעה. על פני 500 שעות שירות, זה 81 מיליון מחזורים - מספיק כדי לעייף כל אלסטומר שלא מוגדרת כראוי עבור היישום.

המרווח הנכון להחלפה נקבע לפי שעות הפעלה של ההדפדה, ולא לפי הזמן הקאלנדרי. דריפטר שפועל משמרת אחת של 8 שעות ליום מביא לשחיקה של החתימות בקצב שונה מאשר אותו יחידה שפועלת אוטומטית בשלוש משמרות. רוב היצרנים מגדירים 500 שעות הדפדה כמרווח הזמן הראשון לבדיקת החתימות הראשיות; בתנאי קרקע קשיחים במיוחד או בטמפרטורות גבוהות, המרווח האפקטיבי הוא 300–400 שעות לפני שהחתימה של תיבת ההדפדה מפגינה התכווצות משמעותית.

להמתין לтеות שמן חיצונית נראית כדי להחליף את ערכת האטמים פירושו שהאטם כבר כשל בשימוש – זיהום של מעגל השטיפה חדר לתאי ההדפדה, ופני השטח של חור הפיסטון עשויים לדרוש טיפול לפני שהאטמים החדשים יושבו כראוי.

תאימות בין דגמים: ערכת חתימות אחת אינה מתאימה לכל הדגמים

הטעות הנפוצה ביותר ברכישת אטמים בציים המורכבים ממספר מותגים היא הזמנה לפי קוטר החור בלבד. ערכת אטמים שגודלה תואם את הקוטר הפנימי עלול להכיל גאומטריה לא נכונה של השפה, קשיות (דומר) לא מתאימה או סידור לא נכון של טבעות התמיכה עבור הדגם הספציפי שעבורה היא מיועדת. דגמים של Epiroc COP, סדרת Sandvik HL/RD ודגמים של Furukawa כוללים גאומטריות שונות של קופסאות הזרקה (flushing box) ופרופילים שונים של לחץ במעגל ההדפדה — ולכן האטמים אינם ניתנים להחלפה גם כאשר מידות החור נראות דומות.

HOVOO מייצרת ערכות אטמים למכונות קדיחת סלעים אשר מתאימות לדגמי מכונות קדיחה ספציפיים, ולא רק לקוטר החור. הערכות מוגדרות בהתאם למידות המפורטות על ידי יצרן המקור (OEM), תוך בחירת חומרים כגון PU או HNBR בהתאם לתנאי הפעולה הטיפוסיים של כל דגם. רשימת המפרטים המלאה, הכוללת את דגמי Epiroc/Atlas Copco, Sandvik, Furukawa, Montabert ומותגים נוספים, זמינה באתר hovooseal.com. בעת הזמנה עבור צי מעורב, התייחסות למספר הדגם של המכונה היא הדרך היחידה והאמינה למזמן.

התקנה: השלב שקובע האם הסט החדש יחזיק לאורך זמן

סט איטמים מוגדר כראוי, אך המותקן באופן שגוי, ייכשל בתוך המאות השעות הראשונות. שתי שגיאות ההתקנה הנפוצות ביותר הן סיבוב איטמי הדינמיקה במהלך הרכבה (מה שמייצר מסלול חילוף ספירלי במקום פנים מגע אחיד) ושכחה של הכיוון הנכון של טבעת התמיכה באיטמים אסימטריים. שני סוגי הכישלון נראים כמו פגמים בחומר כאשר הם מתגלים – אך למעשה מדובר בשגיאות טיפול.

שטיפת קנה המכה בשמן הידראולי נקי לפני הצבת האיטמים החדשים מסירה חלקיקים זעירים של מתכת מהמחזור הקודם של החילוף. חלקיקים אלו קשיחים יותר מהמבלטום החדש ויגרמו לחילוף abrasion כבר במשמרת הראשונה אם לא יוסרו. הפעולה אורכת עשר דקות ומצילה את עלות סט האיטמים השני.