I costi di perforazione delle rocce restano elevati? Molto probabilmente è colpa della cattiva gestione degli utensili di perforazione: analisi completa delle cause dei guasti
In quasi tutti i progetti di perforazione di rocce, i materiali di consumo rappresentano un'importante fonte di costo: dopo anni di utilizzo, la loro usura e la loro sostituzione spesso rappresentano una quota significativa dei costi totali di perforazione. Se si desidera ridurre i costi e aumentare l'efficienza, è essenziale capire perché gli utensili di perforazione si guastano.
La durata dell'utensile non è mai determinata da un singolo fattore: dipende dalla qualità del prodotto, dal corretto utilizzo e dal corretto funzionamento. Il detto del settore "utensili di qualità e operatori qualificati dimezzano la spesa per i materiali di consumo" riflette quanto siano cruciali la gestione competente e scientifica per prolungare la durata dell'utensile.
Assemblaggio utensile disallineato: la concentrazione di sollecitazioni nasconde una bomba a orologeria. La concentricità del gambo, del giunto e dell'asta di perforazione è la base per un funzionamento stabile dell'utensile. Se un assemblaggio non è concentrico dopo l'assemblaggio, si piegherà sotto carico e creerà concentrazioni di sollecitazioni locali. Questo squilibrio impedisce il contatto stretto sui giunti, causando nel migliore dei casi allentamenti e nel peggiore usura o frattura della filettatura.
Pressione di avanzamento (spinta) non corrispondente: troppo bassa o troppo alta danneggiano gli utensili. La pressione di avanzamento è un parametro di carotaggio; sia un'alimentazione insufficiente che eccessiva danneggiano gli utensili. Tra le insidie più comuni in cantiere figurano:
Bassa pressione di alimentazione: bassa efficienza e surriscaldamento. Una spinta insufficiente riduce l'efficienza di penetrazione e può causare allentamenti del giunto. In condizioni di allentamento, il trasferimento di energia viene gravemente perso, producendo elevate sollecitazioni istantanee che causano ripetuti "urti e separazioni" delle superfici di accoppiamento. Segni visibili sono utensili caldi, rumori di clic sui giunti e un forte surriscaldamento che accelera l'usura della filettatura o addirittura produce erosioni.
Pressione di avanzamento eccessiva: rischio maggiore di inceppamento e flessione dell'asta. Una spinta eccessiva costringe la punta a rallentare la rotazione, ostacolando l'avanzamento e aumentando notevolmente il rischio di inceppamento dell'utensile. Aumenta inoltre notevolmente lo stress di flessione sull'asta di perforazione e l'uso prolungato può causare la deformazione o la frattura dell'asta.
Pressione d'impatto (martello) sbilanciata: efficienza e durata ne risentono. Una corretta regolazione della pressione d'impatto è fondamentale per il coordinamento del sistema. Una pressione d'impatto troppo alta o troppo bassa non solo riduce la velocità di rotazione e l'efficienza di foratura, ma riduce anche direttamente la durata dell'utensile. Una pressione d'impatto non corretta produce forze d'impatto istantanee sbilanciate sugli utensili, accelerando l'usura dei denti della punta nei casi lievi e causando la rottura completa dell'acciaio della punta nei casi gravi.
Velocità di rotazione non corrispondente: i denti della punta si usurano rapidamente. La velocità di rotazione deve essere adattata al diametro della punta e alla frequenza di impatto del martello. In parole povere, punte di diametro maggiore richiedono una velocità di rotazione inferiore. Un aumento eccessivo dei giri al minuto sovraccarica i denti della punta con un'eccessiva sollecitazione di taglio, accelerandone l'usura o causandone la rottura e riducendo drasticamente la durata della punta.
Pressione di rotazione incontrollata: i giunti sono i primi a "cedere". Una pressione di rotazione stabile (la pressione idraulica che controlla la rotazione/coppia) è una salvaguardia invisibile per i gruppi utensili: aiuta a proteggere la batteria di perforazione da danni da inceppamento e garantisce una velocità di rotazione costante. Fondamentalmente, la pressione di rotazione controlla anche la tenuta del giunto: una pressione insufficiente consente lo slittamento del giunto e il riscaldamento per attrito, causando sfaldamento della superficie della filettatura, usura prematura e, nei casi più gravi, rottura.
Uso improprio: l'errore umano è la causa più deplorevole. Molti guasti degli utensili sono causati da errori evitabili dell'operatore. Punti chiave da tenere d'occhio:
Combinazione di utensili nuovi e usati: l'abbinamento di utensili usurati con utensili nuovi crea una distribuzione non uniforme del carico e accelera l'usura degli utensili nuovi.
Scarsa pratica di assemblaggio delle aste: disallineamento durante l'assemblaggio, sporcizia o sabbia nelle filettature o mancata applicazione del lubrificante per filettature aumentano l'usura delle filettature.
Sparo a vuoto (impatto senza carico): quando il martello colpisce senza contatto, la forza d'impatto istantanea viene assorbita direttamente dall'utensile stesso ed è una causa comune di frattura dell'acciaio della punta. Lo sparo a vuoto deve essere rigorosamente evitato.
La longevità degli utensili richiede uno sforzo coordinato. La perforazione non è mai un'impresa solitaria. Gestire l'intero ciclo di vita degli utensili di perforazione richiede un'azione coordinata tra fornitura, produzione e operazioni sul campo. Affidarsi a un solo anello non farà funzionare questo sistema.
La competizione industriale stimola l'innovazione, ma il progresso richiede anche cooperazione. Proprio come la risoluzione di problemi complessi richiede la forza congiunta, il progresso nel settore della perforazione dipende dalla collaborazione di tutti. I nostri veri avversari sono concetti operativi e metodi di gestione obsoleti: solo apprendendo attivamente pratiche scientifiche e adottando nuove tecnologie possiamo massimizzare la durata degli utensili e ottenere una reale riduzione dei costi e un aumento dell'efficienza.
