Rulmentul cu ace robust al Atlas Copco RD18U din Brazilia

Complexul Carajás al Vale din nordul statului Pará prezintă o problemă la un rulment al burghiului, care nu este vizibilă la suprafață și nu devine evidentă decât atunci când apariția defectelor rulmenților începe să se concentreze la o anumită adâncime de foraj. Zăcământul de minereu Carajás este o formațiune banded iron (BIF), unde partea superioară a rezervei (80 %) este formată din limonit friabil și moale, respectiv hematit îmbogățit — ușor de forat, cu cuplu de rotație scăzut și sarcini pe rulmenți bine în limitele proiectate. Sub adâncimea de 150–200 de metri, limonitul cedează locul hematitului dur silicios, conținutul de SiO₂ crescând de la sub 1 % la 8–12 %, iar rezistența la compresiune unică (UCS) crește de la 40 MPa spre 160 MPa; în plus, silica abrazivă acționează asupra tuturor suprafețelor rulmenților cu care intră în contact garnitura de foraj. Drifterii RD18U funcționează fără probleme timp de 1.200 de ore în zona superioară moale, dar pot consuma un rulment cu ace în doar 600 de ore odată ce programul de foraj ajunge în zona de tranziție mai dură și bogată în siliciu — aceeași echipamentă, adâncime diferită, durată de viață diferită a rulmenților.

Rulmentul cu ace din motorul de rotație Atlas Copco RD18U suportă sarcinile radiale provenite de la angrenajul roților dințate, în timp ce arborele transmite cuplul motorului. În zona moale Carajás, aceste sarcini radiale sunt reduse și rulmentul funcționează la temperaturi scăzute. În zona hematită silicioasă, cerința de cuplu de rotație crește cu 40–60 %, deoarece formarea abrazivă rezistă acțiunii burghiului, sarcina radială pe rulment crește proporțional, iar particulele fine de dioxid de siliciu care pătrund în circuitul de lubrifiere al tijei prin etanșări uzurate pentru spălare migrează în caja rulmentului prin traseul de scurgere al carcasei de rotație.

Modul în care tranziția de adâncime modifică încărcarea rulmentului

Calea de contaminare care scurtează durata de viață a rulmenților

Particulele fine de silice provenite din zona hematită silicioasă nu ajung la rulmentul cu ace numai prin uleiul hidraulic — această cale de contaminare este filtrată. Ele ajung prin circuitul de scurgere al carcasei de rotație: conducta de scurgere care evacuează uleiul uzat de ungere al tijei din carcasă transportă, de asemenea, particule abrazive fine depuse pe suprafața adaptatorului de tijă și antrenate înapoi în carcasă de filmul de lubrifiant. În zona superioară moale, suprafața tijei acumulează o cantitate minimă de material abraziv, iar scurgerea evacuează ulei curat. În zona silicioasă, tija rulează în contact cu o formațiune care generează tăieturi fine bogate în cuarț, unele dintre acestea trec pe lângă etanșarea de ștergere și pătrund în carcasă împreună cu tija la fiecare cursă de revenire a percutorului.

Indicatorul practic este culoarea uleiului drenat: amber curat în zona moale, devenind progresiv mai închisă, cu particule fine în suspensie în zona silicioasă. Supraveghetorii brazilieni de foraj care observă această schimbare de culoare la 200 de ore de funcționare într-un program de foraj în formațiuni silicioase și reduc în consecință intervalul de inspecție a lagărelor prelungesc durata de viață a lagărelor cu 30–40% comparativ cu cei care păstrează neschimbat intervalul standard de 500 de ore. Verificarea culorii durează 30 de secunde.

Protocol de inspecție a lagărelor pentru programele braziliene cu adâncime variabilă

La Carajás Serra Norte și S11D, unde programele individuale de forare încep adesea în zona moale și coboară apoi în tranziția silicioasă, abordarea recomandată este un program adaptiv de inspecție a lagărelor, bazat pe formăție, și nu un interval fix, exprimat în ore. Când jurnalul de forare indică intrarea broșei în hematit silicios — identificat prin scăderea vitezei de pătrundere și creșterea simultană a presiunii de rotație, fără nicio modificare a parametrilor de percuție — intervalul de inspecție a lagărelor trebuie redus la jumătate, de la 500 la 250 de ore. Această singură ajustare, aplicată în mod constant, aliniază momentul întreținerii cu expunerea reală a lagărelor, și nu cu presupunerile calendaristice stabilite pentru zona moale.

Înlocuirea rulmenților cu ace la 250 de ore în zona silicioasă costă la fel ca și la 500 de ore; diferența constă în faptul că un rulment înlocuit la 250 de ore este extras cu geometria carcasei încă funcțională. Un rulment lăsat să funcționeze până la 500 de ore în zona silicioasă produce, de obicei, contaminare cu fragmente de carcasă care ajung la canelurile arborelui de comandă și la alezajul pistonului ghid în același ciclu de întreținere — transformând o înlocuire planificată a rulmentului într-o înlocuire neprevăzută a mai multor componente. HOVOO oferă rulmenți cu ace RD18U robusti, dimensionați conform specificațiilor producătorului original (OEM) pentru piața braziliană, disponibili cu termene scurte de livrare din distribuția din São Paulo. Referințe complete pe hovooseal.com.