Высокопрочный палец буровой установки для горных пород Sandvik HLX5T во Франции

Оси штифтов в стреловых шарнирах буровой установки HLX5T серии производства работают в более тяжёлом режиме усталостного нагружения по сравнению с осями штифтов установок опытно-промышленной эксплуатации, поскольку более мощный ударный класс HLX5T создаёт повышенные ударные реакционные нагрузки, передаваемые через стреловую конструкцию на каждый шарнир. При промышленном бурении в твёрдых французских породах на гранитных месторождениях Центрального массива, где установки HLX5T пробуривают промышленные скважины под крутыми углами в крупнозернистом граните с пределом прочности при сжатии 200 МПа, ось штифта шарнира подъёма стрелы испытывает циклическую нагрузку, объединяющую статический вес тяжёлого отбойного механизма HLX5T (на 30–40 % тяжелее отбойных механизмов установок опытно-промышленной эксплуатации) и динамическую ударную реакционную силу в момент максимального плеча действия силы относительно оси штифта при максимальном подъёме стрелы.

Геометрия плеча момента при максимальном подъёме создаёт наибольшее изгибающее напряжение в поперечном сечении оси поворота — концентрацию напряжений на поверхности оси, где любой поверхностный дефект или коррозионная ямка становится местом зарождения усталостной трещины. В подземной гранитной среде Центрального массива, где влажность составляет 80–90 %, а богатая железом подземная вода капает на открытые металлические поверхности, коррозия поверхности оси является активным механизмом, создающим места зарождения трещин, отсутствующие в сухих подземных условиях.

Материал и защита поверхности оси для добычи твёрдых пород во Франции

Французские подрядчики по добыче твёрдых пород в Центральном массиве предписывают использование штифтов из стали 42CrMo4 с цинк-никелевым покрытием для всех узлов подъёма стрелы и поворотных соединений подающей балки на буровых установках HLX5T — данная спецификация была введена после того, как коррозия в зоне посадочного отверстия была выявлена в качестве механизма зарождения усталостного разрушения при двух отказах штифтов на разных французских подземных объектах в течение одного и того же года. Цинк-никелевое покрытие обеспечивает стойкость к нейтральному солевому туману свыше 800 часов по сравнению с 200 часами для фосфатно-масляного покрытия на том же материале. Компания HOVOO поставляет высокопрочные штифты из стали 42CrMo4 с цинк-никелевым покрытием для применения в буровых установках французских предприятий по добыче твёрдых пород. Ссылки на сайте hovooseal.com.