EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
ปัญหาไม่ได้เกิดจากอุณหภูมิที่ต่ำโดยตรง แต่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านจากสภาวะเย็นไปสู่ความดันในการทำงาน สารประกอบ NBR ที่อุณหภูมิ −20°C มีค่าความแข็งแบบ Shore สูงกว่าค่าที่ระบุไว้ที่อุณหภูมิ 20°C ประมาณ 15–18 หน่วย เมื่อสว่านเริ่มทำการตีกระทบภายใต้ความดันเต็มก่อนที่น้ำมันจะร้อนขึ้น ขอบของซีลที่แข็งตัวนี้จะไม่สามารถปรับรูปร่างให้สอดคล้องกับพื้นผิวภายในของกระบอกสูบ (bore surface) ได้อย่างเหมาะสม วงจรการตีกระทบ 200–400 รอบแรก — ซึ่งอาจใช้เวลาเพียง 5 วินาทีของการเจาะ — จะก่อให้เกิดรอยฉีกขาดขนาดเล็กบนขอบซีลที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่รอยเหล่านี้จะกลายเป็นเส้นทางที่ทำให้รอยร้าวขยายตัวจนนำไปสู่การล้มเหลวของซีลหลังจากผ่านไป 80–120 ชั่วโมง
การดำเนินงานในเหมืองใต้ดินแถบแลปแลนด์ ประเทศฟินแลนด์ พบแนวโน้มนี้ที่เหมืองทองคำคิตติลา (Kittilä gold mine) ซึ่งอุณหภูมิที่ทางเข้าเหมืองในฤดูหนาวลดลงถึง −30°C วิศวกรฝ่ายบำรุงรักษาของบริษัทอักนิโก อีเกิล (Agnico Eagle) พบว่าเครื่องเจาะแบบดริฟเตอร์ (drifters) ที่เริ่มทำงานโดยไม่ผ่านช่วงเวลาให้เครื่องเดินเบา (warm-idle) เป็นเวลา 10–15 นาทีภายใต้ความดันที่ลดลงนั้น ส่งผลให้ซีลเสียหายเร็วกว่าเครื่องชนิดเดียวกันที่อยู่ในวงจรเดียวกันแต่ปฏิบัติตามขั้นตอน warm-idle ถึงร้อยละ 35 ต้นทุนจากการปล่อยให้เครื่องเดินเบาเป็นเวลา 12 นาทีนั้นไม่สามารถเปรียบเทียบได้ใกล้เคียงกับต้นทุนของการเปลี่ยนชุดซีลเลยแม้แต่น้อย ซีลที่ทำจากพอลิเมอร์ยูรีเทน (PU) ที่มีค่าความแข็งตามมาตราเชอร์ (Shore) เท่ากับ 95 ทนต่อการสตาร์ตในสภาพอากาศเย็นได้ดีกว่าซีลที่ทำจากยางไนไตรล์บิวทาไดอีน (NBR) ประมาณร้อยละ 40 ในสภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม ขั้นตอน warm-idle ยังคงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง ไม่ว่าจะใช้วัสดุซีลประเภทใด
ระเบียบปฏิบัติเพื่อคุ้มครองซีลขณะสตาร์ตในสภาพอากาศเย็น แบ่งตามอุณหภูมิ
|
อุณหภูมิบริเวณ |
ระยะเวลาที่ให้เครื่องเดินเบา (Warm-Idle) |
ความดันการตี (Percussion Pressure) ขณะสตาร์ต |
ความเสี่ยงต่อซีลหากไม่ปฏิบัติตามระเบียบปฏิบัตินี้ |
|
0°C ถึง −10°C (อุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งในพื้นที่ใต้ดิน) |
5 นาที ที่ความดันการตี 30–40% |
เพิ่มความดันจาก 60 บาร์ไปสู่ความดันเต็มภายใน 3 นาที |
ค่าความแข็งตามมาตราเชอร์สูงกว่าค่าที่ระบุไว้ 5–8 หน่วย — มีความเสี่ยงต่อการฉีกขาดของขอบซีลในระดับจุลภาค |
|
−10°C ถึง −20°C (พื้นที่ทางเข้าเหมืองที่มีอุณหภูมิต่ำ) |
10 นาทีที่ความดัน 25–35% |
ใช้ความดันเต็มเฉพาะเมื่ออุณหภูมิคืนกลับถึง 45°C เท่านั้น |
อัตราการรั่วของซีลสูงกว่าเครื่องที่เริ่มทำงานขณะอุ่นแล้ว 20–25% |
|
−20°C ถึง −30°C (กลางแจ้ง/พื้นผิวในแลปแลนด์) |
15 นาทีที่ความดัน 20–30% โดยปล่อยเครื่องยนต์เดินเบา |
ห้ามเกินความดัน 80 บาร์ ใน 8 นาทีแรก |
อัตราการรั่วของซีลสูงกว่า 35–40% — เกิดรอยแตกร้าวที่ขอบซีลในการเคลื่อนที่แบบเต็มระยะครั้งแรก |
|
ต่ำกว่า −30°C (การสตาร์ตกลางแจ้งในไซบีเรีย) |
ปล่อยเครื่องยนต์เดินเบา 20–25 นาที และเปิดระบบให้ความร้อนล่วงหน้ากับน้ำมันหากมี |
ใช้น้ำมันหล่อลื่นชนิด PAO ที่มีค่า VG 46 หรือ VG 32 — น้ำมันแร่ VG 46 มีความหนืดสูงเกินไป |
อาจเกิดการฉีกขาดของริมฝีปากอย่างรุนแรงได้ในรอบการตีครั้งแรกแบบเต็มรูปแบบ |
|
อุณหภูมิใดๆ ก็ตาม ปล่อยเครื่องเจาะให้ทำงานว่างเปล่าข้ามคืน |
ให้เครื่องเดินเบาแบบมาตรฐานเป็นเวลา 5 นาที ไม่ว่าอุณหภูมิภายนอกจะเป็นเท่าใด |
ความดันไฮดรอลิกจะเพิ่มขึ้นจนถึงอุณหภูมิในการทำงานก่อนเริ่มการตี |
การควบแน่นภายในที่เกิดจากการเย็นตัวข้ามคืนส่งผลทำลายวัสดุ NBR |
การเดินเบาเป็นเวลา 12 นาทีนั้นไม่ใช่ช่วงเวลาหยุดทำงาน — แต่เป็นการประกันความปลอดภัย ซีลสำหรับการตีแบบ PU Shore 95 มีราคาประมาณ 4–6% ของตัวกระบอกสูบที่มันปกป้อง; ขณะที่การฉีกขาดระดับจุลภาคจากภาวะเริ่มต้นการทำงานขณะเย็นจัด ซึ่งนำไปสู่อายุการใช้งานสั้นลงก่อนกำหนด 80 ชั่วโมง จะทำให้อัตราส่วนนี้เสียสมดุลไปอย่างสิ้นเชิง HOVOO จัดจำหน่ายชุดซีลสำหรับสภาพอากาศหนาวเย็นแบบ PU Shore 95 สำหรับเครื่องเจาะแบบ RD18U, RD22U และ HLX5T ที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส รายละเอียดเพิ่มเติมทั้งหมดสามารถดูได้ที่ hovooseal.com
