من به عنوان تأمین کننده چکش های DTH (پایین سوراخ) ، اهمیت اساسی مقاومت در برابر سایش را در بیت های چکش DTH درک می کنم. مقاومت سایش این بیت ها به طور مستقیم بر عملکرد ، طول عمر و در نهایت ، اثربخشی هزینه عملیات حفاری تأثیر می گذارد. در این وبلاگ ، من روش های مؤثر برای بهبود مقاومت سایش بیت های DTH Hammer را به اشتراک می گذارم.
انتخاب مواد
انتخاب مواد پایه و اساس بهبود مقاومت سایش بیت های DTH Hammer است. کاربید تنگستن با کیفیت بالا یک انتخاب محبوب برای لبه های برش بیت های DTH است. کاربید تنگستن از سختی ، مقاومت در برابر سایش و پایداری حرارتی برخوردار است. در هنگام حفاری می تواند در برابر فشار زیاد فشار و درجه حرارت بالا مقاومت کند.
به عنوان مثال ، برخی از نمرات پیشرفته کاربید تنگستن به طور خاص برای برنامه های DTH طراحی شده اند. این نمرات دارای یک ساختار ریز دانه هستند که در مقایسه با کاربیدهای دانه درشت مقاومت بهتری در برابر سایش فراهم می کند. دانه های ریز به توزیع استرس به طور مساوی در لبه برش کمک می کنند و خطر تراش و سایش را کاهش می دهد.
گزینه دیگر استفاده از آلیاژهای مبتنی بر کبالت است. آلیاژهای کبالت از مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی خوبی برخوردار هستند که می تواند دوام کلی بیت DTH را تقویت کند. آنها همچنین می توانند برای بهبود بیشتر خصوصیات مکانیکی خود ، از گرما استفاده شوند. هنگامی که با درج کاربید تنگستن ترکیب می شود ، آلیاژهای مبتنی بر کبالت می توانند یک ساختار قوی و مقاوم در برابر سایش تشکیل دهند.
درمان سطحی
درمان سطح یک روش مؤثر برای تقویت مقاومت سایش بیت های چکش DTH است. یک درمان سطح متداول نیترایدر است. نیترایدر شامل معرفی نیتروژن به لایه سطح مواد بیت است. این فرآیند یک لایه نیترید سخت روی سطح تشکیل می دهد که به طور قابل توجهی سختی و مقاومت سایش بیت را بهبود می بخشد.
لایه نیترید همچنین می تواند در برابر خوردگی محافظت کند ، که به ویژه در محیط های حفاری سخت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به عنوان مثال ، در عملیات استخراج معادن که بیت های مته در معرض محلول های اسیدی یا قلیایی قرار دارند ، یک سطح نیتید می تواند مانع از خوردگی مواد و حفظ خصوصیات مقاوم در برابر آن شود.
یکی دیگر از گزینه های تصفیه سطح ، پوشش است. انواع مختلفی از پوشش ها برای بیت های DTH وجود دارد ، مانند تیتانیوم نیترید (قلع) ، تیتانیوم کربنیترید (TICN) و الماس - مانند پوشش های کربن (DLC). پوشش های قلع به خوبی به دلیل سختی زیاد و ضریب اصطکاک کم شناخته شده اند. آنها می توانند چسبندگی بین بیت و سنگ را کاهش دهند که به نوبه خود باعث کاهش سایش می شود.
پوشش های Ticn به دلیل میزان کربن بالاتر ، مقاومت در برابر سایش بهتر نسبت به پوشش های قلع را ارائه می دهند. از طرف دیگر ، پوشش های DLC از اصطکاک بسیار کم و سختی بالایی برخوردار هستند و آنها را برای برنامه های حفاری با سرعت بالا مناسب می کند. این روکش ها را می توان با استفاده از تکنیک های رسوب بخار فیزیکی (PVD) یا رسوب بخار شیمیایی (CVD) استفاده کرد که یک پوشش یکنواخت و چسبنده را بر روی سطح بیت تضمین می کند.
بهینه سازی طراحی
طراحی بیت DTH Hammer نیز نقش مهمی در مقاومت در برابر سایش دارد. شکل و ترتیب لبه های برش می تواند بر نحوه تعامل بیت با سنگ تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، یک بیت چاه طراحی شده باید از زاویه و زاویه ترخیص کالا از گمرک مناسب برخوردار باشد. زاویه جیب راندمان برش را تعیین می کند ، در حالی که زاویه ترخیص کالا از گمرک مانع از مالیدن بیت در برابر دیواره سنگ می شود و باعث کاهش سایش می شود.
تعداد و توزیع لبه های برش نیز مهم است. کمی با لبه های برش بیش از حد ممکن است در هر لبه سایش بیش از حد را تجربه کند ، در حالی که کمی با لبه های برش بیش از حد ممکن است نتواند به طور مؤثر سنگ را بشکند. بنابراین ، لازم است تعداد بهینه و توزیع لبه های برش بر اساس شرایط خاص حفاری مانند نوع سنگ و عمق حفاری پیدا شود.
علاوه بر این ، ساختار داخلی بیت DTH می تواند برای بهبود مقاومت در برابر سایش آن بهینه شود. به عنوان مثال ، برخی از بیت ها با یک هسته توخالی طراحی شده اند که امکان شستشوی بهتر قلمه های سنگی را فراهم می کند. این امر به جلوگیری از تجمع قلمه ها در اطراف لبه های برش و ایجاد سایش اضافی کمک می کند.
شرایط عملیاتی
شرایط عملیاتی مناسب می تواند به طور قابل توجهی عمر سایش بیت های DTH Hammer را گسترش دهد. اول از همه ، فشار حفاری باید با دقت کنترل شود. فشار حفاری بسیار زیاد می تواند باعث ایجاد استرس بیش از حد در بیت شود و منجر به سایش زودرس و شکستگی شود. از طرف دیگر ، فشار حفاری بیش از حد کم ممکن است منجر به حفاری ناکارآمد و افزایش سایش شود زیرا بیت قادر به نفوذ موثر در سنگ نیست.
سرعت چرخش رشته مته نیز بر سایش بیت DTH تأثیر می گذارد. سرعت چرخش بالا می تواند راندمان برش را افزایش دهد ، اما ممکن است باعث سایش بیشتر در بیت نیز شود. بنابراین ، لازم است سرعت چرخش بهینه را بر اساس نوع سنگ و طراحی بیت پیدا کنید.
علاوه بر این ، محیط شستشوی مورد استفاده در هنگام حفاری مهم است. یک محیط خوب گرگرفتگی می تواند قلمه های سنگی را از لبه های برش دور کند و سایش را کاهش دهد. آب یک ماده شستشوی متداول است ، اما در بعضی موارد ممکن است هوا یا مخلوطی از هوا و آب مناسب تر باشد.
نگهداری و بازرسی
نگهداری منظم و بازرسی از بیت های چکش DTH برای اطمینان از مقاومت در برابر سایش آنها ضروری است. پس از هر عمل حفاری ، بیت ها باید تمیز شوند تا هر قلمه سنگی و زباله ها را از بین ببرند. این امر به جلوگیری از تجمع ذرات ساینده روی سطح بیت کمک می کند که می تواند باعث سایش شود.
بازرسی بیت ها باید به طور مرتب انجام شود تا علائم سایش یا آسیب را تشخیص دهد. در صورت یافتن هرگونه ساییدگی یا خسارت ، بیت باید به موقع تعمیر یا تعویض شود. به عنوان مثال ، اگر درج های کاربید تنگستن تراشیده یا پوشیده شده باشد ، باید آنها را جایگزین کنید تا عملکرد برش بیت حفظ شود.
در نتیجه ، بهبود مقاومت سایش بیت های چکش DTH نیاز به یک رویکرد جامع دارد که شامل انتخاب مواد ، تصفیه سطح ، بهینه سازی طراحی ، شرایط عملیاتی مناسب و نگهداری منظم است. با اجرای این اقدامات ، می توانیم بیت های DTH را که دارای خدمات طولانی تر و عملکرد بهتری هستند ، به مشتریان خود ارائه دهیم.
اگر به ما علاقه داریدچکش حفاری خوشه DTHبافشار بالا چکش DTH، یافشار کم به پایین - چکش سوراخ، و می خواهید در مورد ویژگی های سایش - مقاوم در برابر بیت های DTH ما بحث کنید ، لطفاً برای تهیه و مذاکره با ما تماس بگیرید.
منابع
- ASTM International. روش های تست استاندارد برای آزمایش سایش مواد. ASTM International ، West Conshohocken ، PA ، USA.
کتابچه راهنمای 4: درمان گرما. ASM International ، Material Park ، OH ، USA. - Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2011). علوم و مهندسی مواد: مقدمه. جان ویلی و پسران.
