Jak naprawić wyciek oleju z wiertnika skalnego? Najskuteczniejsze metody naprawy

Wyciek oleju z hydraulicznego wiertła do skał rzadko jest jedynie uciążliwy. Wyciekający uszczelniacz obudowy płuczącej oznacza, że woda przedostaje się do obwodu uderzeniowego w przeciwnym kierunku – zanieczyszczając olej hydrauliczny i stopniowo powodując zadrapania na powierzchni otworu wierconego. Wyciekający uszczelniacz komory uderzeniowej oznacza utratę skutecznego spadku ciśnienia w obwodzie wysokociśnieniowym przy każdym uderzeniu roboczym, co prowadzi do zmniejszenia energii uderzenia jeszcze zanim stanie się widoczny jakikolwiek zewnętrzny wyciek. Gdy technik zauważa zbierający się pod wiertłem olej, ścieżka uszkodzenia jest zwykle już dobrze wyznaczona.

Poprawna reakcja na wyciek oleju zależy całkowicie od tego, który obwód ulega wyciekowi, a nie od ilości widocznego oleju. Zewnętrzne wycieki w połączeniach węży i na powierzchniach przyłączy są problemami oddzielnymi od wycieków wewnętrznych przez powierzchnie uszczelnień – a procedury naprawcze są w obu przypadkach zupełnie różne. Traktowanie tych przypadków wymiennie jest główną przyczyną niepowodzeń napraw związanych z wyciekami.

Klasyfikacja wycieku przed użyciem klucza

Trzy miejsca wycieku obejmują znaczną większość przypadków wycieku oleju z wiertnic skalnych. Pierwszym z nich jest wyciek zewnętrzny przez złącza: olej wycieka z połączeń gwintowanych między przewodami hydraulicznymi a korpusem wiertnicy. Jest to najłatwiejszy do stwierdzenia typ wycieku — należy oczyścić obszar, uruchomić krótki cykl uderzeniowy i obserwować, gdzie pojawi się nowy olej. Złącza portowe można często naprawić poprzez dokręcenie do określonego momentu obrotowego; jeśli nadal występuje z nich wyciek po dokręceniu, oznacza to uszkodzenie powierzchni oporowej gwintu i konieczna jest wymiana złącza.

Drugim objawem jest wyciek z puszki płuczącej: przemieszczanie się oleju z obszaru obwodu płucznego w kierunku czoła wiertarki. Oznacza to uszkodzenie uszczelek puszki płuczącej — albo w wyniku zużycia spowodowanego normalnym cyklowaniem, albo wskutek degradacji przez chemicznie agresywne wodę płuczną. Kluczowy aspekt: wyciek z puszki płuczącej umożliwia wnikanie wody wstecz do komory uderzeniowej, co prowadzi do emulsji oleju hydraulicznego. Próba oleju hydraulicznego pobrana z otworu odpływowego wiertarki po wystąpieniu wycieku z puszki płuczącej i mająca mleczny lub mętny wygląd potwierdza takie zanieczyszczenie. Olej należy wymienić przed zamontowaniem nowych uszczelek, ponieważ w przeciwnym razie abrazyjna emulsja uszkodzi nowe uszczelki w ciągu kilku godzin.

Trzecim rodzajem jest wyciek z komory uderzeniowej: olej gromadzący się z tyłu przesuwaka lub w obszarze silnika obrotowego, często bez wyraźnego zewnętrznego skupiska. Zazwyczaj wskazuje to na uszkodzenie uszczelki tłoka uderzeniowego lub pierścienia O bloku zaworów. Objawem jest utrata energii uderzeniowej w większym stopniu niż widoczny wyciek zewnętrzny — olej przepływa wewnętrznie do obwodu zwrotnego zamiast wyciekać przez obudowę.

Lokalizacja wycieku i metoda diagnostyczna według strefy

Dlaczego stan otworu wytoczenia musi zostać sprawdzony przed zamontowaniem nowych uszczelek

Każda uszczelka hydrauliczna działa w kontakcie z obróbką powierzchni otworu wytoczenia. Gdy przez dłuższy czas olej przecieka przez uszczelkę tłoczka udarowego, cząstki pochodzące z degradacji elastomeru oraz zużycia metalu krążą w oleju powrotnym. Niektóre z tych cząstek osadzają się na ścianie otworu i tworzą ślady zadrapań – cienkie bruzdy biegnące wzdłuż osi otworu. Nowa uszczelka poruszająca się po tych bruzdach szybko ulega uszkodzeniu: wargę uszczelki kontaktuje się z grzbietem bruzdy, warstwa olejowa ulega zniszczeniu, a zużycie ścierne przyspiesza w linii tego kontaktu.

Protokół inspekcji jest prosty. Po usunięciu tłoka przeprowadź czystą, bezwłóknistą ściereczkę po całej powierzchni cylindra przy dobrej oświetleniu. Każde widoczne rysy lub ubytki (pitting) o szerokości przekraczającej około 0,2 mm wymagają wykończenia (honing) przed zamontowaniem nowych uszczelek. Pominięcie tego kroku i zamontowanie nowego zestawu uszczelek w uszkodzonym cylindrze jest najczęstszą przyczyną powtarzających się wcześniejszych awarii uszczelek – oraz najłatwiejszą do zapobieżenia.

Rysy spowodowane przedostaniem się zanieczyszczonej wody płuczącej skupiają się zwykle w przedniej części cylindra, w pobliżu miejsca styku z obudową płuczącą. Rysy wynikające z zanieczyszczenia cząstkami metalu są rozłożone bardziej równomiernie na całej długości cylindra. Wzór uszkodzeń wskazuje źródło zanieczyszczenia.

Łańcuch zanieczyszczeń: dlaczego jedna awaria uszczelki prowadzi do innych

Wiertniki udarowe działające w środowiskach podziemnych są szczególnie narażone na łańcuchowe zanieczyszczenia. Uszczelki w obwodzie udarowym mogą być narażone na cząstki ścierne pochodzące ze ściany skalnej, zanieczyszczenia z obwodu płuczącego oraz zanieczyszczenia olejem hydraulicznym z filtrów znajdujących się w górnej części obwodu, które przekroczyły interwał serwisowy. Każde z tych czynników przyspiesza zużycie uszczelek. Gdy przyspieszone zużycie prowadzi do przecieków, wyciekający olej powoduje wtórne zanieczyszczenie, które dociera bezpośrednio do kolejnej uszczelki w obwodzie.

Częste rozłączanie i ponowne podłączanie wiertników do źródła ciśnienia – co jest rutynową czynnością w górnictwie podziemnym w miarę postępującego robociego frontu – jest udokumentowaną przyczyną przedostawania się zanieczyszczeń do wnętrza układu. Każdy cykl rozłączenia, w trakcie którego odsłonięty zostaje otwarty port hydrauliczny, dopuszcza do układu pewną ilość cząstek zawartych w atmosferze. Po setkach takich cykli ład zanieczyszczeń omija filtr i dociera bezpośrednio do uszczelek obwodu udarowego.

Najskuteczniejszą metodą zapobiegania jest cel czystości oleju hydraulicznego: kod czystości ISO 16/14/11 lub lepszy w obwodzie uderzeniowym. Większość placówek pracuje przy wyższym stopniu zanieczyszczenia. Próba oleju pobrana po 200 i 500 godzinach pracy, przeanalizowana przez akredytowaną laboratorium, pozwala na wcześniejsze wykrycie zagrożenia przed wystąpieniem widocznych uszkodzeń uszczelki. Jest to inwestycja w wysokości 50 USD za próbkę, która pozwala uniknąć wymiany zestawu uszczelek kosztującej 400–600 USD oraz związanych z nią przestojów.

Zestawy uszczelek HOVOO: dobór odpowiedniego materiału do pierwotnej przyczyny wycieku

Nie każda sytuacja wycieku oleju wymaga standardowego zestawu uszczelek poliuretanowych (PU). Jeśli wyciek jest spowodowany podwyższoną temperaturą oleju — oleju powrotnego o temperaturze przekraczającej 80 °C, co przyspiesza zjawisko utraty sprężystości poliuretanu — stosowanie związków HNBR wydłuża niezawodny okres użytkowania uszczelek o 20–30%. Jeśli źródłem zanieczyszczenia jest udokumentowana zanieczyszczona woda płuczna, zestaw wyposażony w uszczelki statyczne z podkładką PTFE w obwodzie komory płuczącej zmniejsza ryzyko przyszłego przedostawania się wody. HOVOO dostarcza zestawy uszczelek do wiertnic skalnych w obu wariantach materiałów dla wszystkich głównych marek wiertnic obrotowo-udarowych, przy czym średnice otworów i geometria krawędzi uszczelek są dopasowane do specyfikacji producenta oryginalnego wyposażenia (OEM). Dane kontaktowe na stronie hovooseal.com.