ชิ้นส่วนด้านหน้าที่มีความแข็งแรงสูงของเครื่องเจาะ Atlas Copco RD22U ในยูเครน

การดำเนินงานด้านแร่เหล็กของยูเครนในแอ่งครีวี ริห์ — ได้แก่ ArcelorMittal Kryvyi Rih และการดำเนินงานของ Metinvest ที่อิงกูเลตส์และเหมืองเหล็กภาคเหนือ — ขุดเจาะผ่านชั้นหินเหล็กครีวอย รอก (Krivoy Rog iron formation) ซึ่งเป็นหนึ่งในชั้นหินเหล็กแบบแบนด์ (banded iron formation: BIF) ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก ชั้นหิน BIF ที่ครีวี ริห์ มีความแข็งแกร่งและมีปริมาณซิลิกาสูงกว่าชั้นหินเทียบเท่าที่คาราจาส ประเทศบราซิล — โดยมีค่า UCS (Unconfined Compressive Strength) อยู่ระหว่าง 180–240 MPa ในบริเวณชั้นควอตซ์ไลต์แมกนีไทต์ — และการดำเนินงานใต้ดินนั้นลึกลงไปถึงระดับที่อุณหภูมิของหินและระดับความเค้นของหินสร้างสภาพแวดล้อมเชิงแรงกดทับที่ทดสอบชิ้นส่วนด้านหน้าของเครื่องจักร RD22U อย่างต่อเนื่อง

ส่วนหน้าของ RD22U คือโครงสร้างที่อยู่ด้านหน้า ซึ่งรวมการยึดติดปลอกนำทาง (guide bushing mount) ชุดกล่องล้าง (flushing box assembly) และพื้นผิวด้านหน้าของรูเจาะแบบกระทบ (percussion bore) เข้าด้วยกัน ส่วนนี้รับแรงปฏิกิริยาจากการกระทบแบบรวมกัน ซึ่งถูกส่งย้อนกลับมาจากพื้นผิวหินผ่านชุดแท่งเจาะ (drill string) รวมทั้งแรงปฏิกิริยาจากโมเมนต์บิด (rotational torque reaction) ที่เกิดจากชุดจับอุปกรณ์ยึด (chuck assembly) ในหินควอตไซต์แมกนีไทต์ที่แข็งมากของครีวี ริห์ (Kryvyi Rih) แต่ละแรงกระทบจะส่งคลื่นสะท้อนกลับ (return wave) ที่มีแอมพลิจูดสูงกว่าค่าเฉลี่ยเข้าสู่ส่วนหน้า เนื่องจากโมดูลัสความยืดหยุ่น (elastic modulus) ที่สูงของหินทำให้พลังงานที่สะท้อนกลับมามากกว่าหินชั้นอื่นที่มีความแข็งน้อยกว่า หลังจากใช้งานการกระทบอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 500 ชั่วโมงในชั้นหินนี้ ส่วนหน้าจะสะสมภาระความเหนื่อยล้า (fatigue loading) มากกว่าที่ส่วนประกอบเดียวกันนี้จะได้รับในหินปูนที่มีความแข็งระดับปานกลาง

ภาระเชิงโครงสร้างที่กระทำต่อส่วนหน้าภายใต้สภาวะของครีวี ริห์

วิศวกรด้านการบำรุงรักษาชาวยูเครนของบริษัท ArcelorMittal Kryvyi Rih ทำการตรวจสอบพื้นผิวด้านหน้าของเปลือกหุ้มส่วนหน้าและโซนรอยเชื่อมที่ขอบยึดทุกๆ 500 ชั่วโมงของการใช้งาน โดยใช้วิธีการตรวจจับรอยร้าวด้วยสารเคมีเรืองแสงภายใต้แสง UV ซึ่งใช้เวลาเพียง 15 นาที และสามารถระบุจุดเริ่มต้นของการแตกร้าวจากความเหนื่อยล้าได้ก่อนที่รอยร้าวจะปรากฏให้เห็นชัดเจนบริเวณรอยต่อระหว่างผิวภายในรูเจาะกับขอบยึด การตรวจพบรอยร้าวที่มีความยาว 0.5 มม. แทนที่จะรอจนถึง 2 มม. ทำให้สามารถวางแผนเปลี่ยนชิ้นส่วนล่วงหน้าได้ แทนที่จะต้องหยุดเครื่องฉุกเฉินแบบไม่คาดคิด HOVOO จัดหาชุดประกอบส่วนหน้าแบบความแข็งแรงสูงรุ่น RD22U สำหรับการขุดเหมืองแร่เหล็กในยูเครน ข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติมที่ hovooseal.com