شکستن میله مته در انتهای مته؟ دو علت که تقریباً هر خرابی را تشکیل میدهند
یک نوع ناامیدی خاص وجود دارد که با کشیدن رشته مته و دیدن میلهای که از رزوه انتهای مته کاملاً شکسته شده است - نه فرسوده شده، نه به تدریج از کار افتاده، فقط شکسته - به سراغتان میآید. سطح شکستگی تازه است. بدنه میله بالای شکستگی خوب به نظر میرسد. و اولین فکری که همیشه به ذهنتان میرسد این است: فولاد معیوب.
تقریباً هیچوقت فولاد معیوب نیست. تقریباً در هر مورد، میله میشکست زیرا زمین تغییر میکرد و اپراتور این کار را نمیکرد، یا به این دلیل که سوراخ برای شرایط خیلی عمیق میشد و هیچکس نقشه را تنظیم نمیکرد. در اینجا آنچه که واقعاً در آن اتصال رزوهدار هنگام خرابی اتفاق میافتد و نحوه جلوگیری از وقوع آن در شیفت بعدی شما آورده شده است.
شکست ناگهانی: وقتی زمین در کمین چوب ماهیگیری شماست
نگرانکنندهترین نوع خرابی میله، خرابی بدون هشدار است. مته به آرامی کار میکند، نفوذ یکنواخت است، و سپس - ترک میخورد. میله در رزوه انتهای مته گیر میکند و مته در ته سوراخ با یک ته رزوه که هنوز داخل آن است، باقی میماند.
این تقریباً منحصراً در زمینهای مختلط یا غیرقابل پیشبینی اتفاق میافتد. میلهای که در سنگ یکنواخت حفاری میکند، بارگذاری ثابت و قابل پیشبینی را تجربه میکند. انرژی ضربه از میله به مته و سپس به سنگ با الگویی ثابت منتقل میشود. رزوههای انتهای مته، بار طراحی شده خود را، چرخه به چرخه، در محدوده خستگی که برای آن طراحی شدهاند، تحمل میکنند.
سپس مته به چیز متفاوتی برخورد میکند. یک عدسی سخت کوارتزیت در ماسهسنگی که در غیر این صورت نرم است. یک فضای خالی که مته ناگهان هیچ مقاومتی ندارد و سپس به دیواره دور برخورد میکند. یک ناحیه شکسته که مته به یک لبه برخورد میکند و چرخش برای لحظهای متوقف میشود. در آن لحظه، بار در اتصال رزوه شده بسیار فراتر از مقدار حالت پایدار خود افزایش مییابد. رزوهها - که به دلیل تمرکز تنش هندسی در ریشه رزوه، در حال حاضر بالاترین محل تنش در هر میلهای هستند - باری را تحمل میکنند که میتواند از مقاومت کششی نهایی ماده فراتر رود.
اگر اپراتور در هنگام وقوع این اتفاق، از قدرت ضربه بالا و سرعت پیشروی بالایی استفاده کند - که دقیقاً همان کاری است که اگر زمین تا آن زمان نرم و مساعد بود، انجام میدادید - میله هیچ حاشیهای ندارد. میخ ضربه میخورد، تنش در ریشه رزوه از آنچه فولاد میتواند تحمل کند فراتر میرود و میله میشکند. نه به تدریج. نه پس از صد چرخه. با همان یک ضربه.
راه حل، آگاهی از موقعیت است، نه میلههای قویتر. وقتی در زمینی حفاری میکنید که میدانید متغیر است - و در بیشتر حفاریهای معدنی و ساختمانی، همیشه میدانید، یا باید بدانید - باید به مته گوش دهید. وقتی صدای ضربه تغییر میکند، وقتی گشتاور چرخش ناگهان نوسان میکند، وقتی نرخ نفوذ بدون هیچ دلیل مشخصی کاهش مییابد، اینها زمین هستند که به شما میگویند تغییر کرده است. قبل از اینکه میله ضربهای بخورد و نتواند دوام بیاورد، قدرت ضربه را کم کنید و نرخ پیشروی را کاهش دهید. چند ثانیه از سرعت نفوذ را از دست میدهید. میلهای به دست میآورید که سوراخ را تمام میکند.
مرگ تدریجی: خستگیای که تا وقتی خوب به نظر نمیرسد، خوب به نظر نمیرسد
تشخیص حالت رایج دیگرِ خرابی دشوارتر است زیرا هیچ عامل محرک مشخصی وجود ندارد. میله فقط یک روز میشکند و وقتی به سطح شکستگی نگاه میکنید، بخشی از آن تیره و اکسید شده است - ترک قدیمی - و بخشی روشن و تازه است - شکستگی نهایی. آن سطح شکستگی دو رنگ، کارت ویزیت خستگی است.
شکستهای ناشی از خستگی در میلههای حفاری زمانی اتفاق میافتد که میله تحت شرایطی فراتر از حد تحمل خود، چرخه به چرخه، تا زمانی که آسیبهای ریز انباشته شده به نقطه بحرانی برسد، کار کند. رایجترین عامل این امر، سوراخی است که برای شرایط زمین خیلی عمیق است.
زنجیره ماجرا از این قرار است: با افزایش عمق چاه، تخلیه قلمهها کارایی کمتری پیدا میکند. فضای حلقوی بین میله و دیواره چاه طولانیتر میشود، سرعت هوای خروجی یا آب در طول مسیر کاهش مییابد و تراشههای سنگینتر به جای خروج، شروع به تهنشین شدن میکنند. اکنون میله علاوه بر بار حفاری معمولی، باید در برابر مقاومت قلمههای فشرده نیز بچرخد. این مقاومت چرخشی اضافی یکنواخت نیست - با تجمع و تخلیه قلمهها، نوسان میکند - و میله علاوه بر بارگذاری ضربهای ضربهای که برای آن طراحی شده بود، تحت بارگذاری چرخشی چرخشی نیز قرار میگیرد.
در عین حال، سوراخهای عمیق در زمینهای ناهموار به ندرت دیوارههای کاملاً صافی دارند. میله هنگام چرخش کمی خم میشود و این خمیدگی، تنش خمشی را در هر چرخش وارد میکند. خم شدن به علاوه پیچش به علاوه ضربه، یک تهدید سهگانه خستگی است.
اتصال رزوهدار در انتهای مته بدترین قسمت ماجرا را تشکیل میدهد. ریشه رزوه - که از قبل هم عامل تمرکز تنش هندسی است و باعث میشود رزوهها ذاتاً از بدنه میله ضعیفتر باشند - با هر چرخه، آسیب خستگی را جمع میکند. یک میکروترک در ریشه شروع میشود. در طول چند صد متر بعدی حفاری، آن ترک، میکرون به میکرون، رشد میکند تا اینکه سطح مقطع باقیمانده دیگر نمیتواند بار را تحمل کند و میله میشکند.
اپراتور میبیند که میلهای که به نظر میرسید خیلی ریز است، بدون هیچ هشداری میشکند. چیزی که در واقع اتفاق افتاده یک ترک ناشی از خستگی است که در طول پنجاه سوراخ آخر، که از بیرون قابل مشاهده نبود، در حال رشد بوده تا اینکه به اندازه بحرانی رسیده است.
چگونه خستگی را قبل از اینکه به سراغتان بیاید، مهار کنید
شما نمیتوانید یک ترک خستگی زیرسطحی را بدون بازرسی تخصصی - آزمایش ذرات مغناطیسی یا اولتراسونیک - ببینید، اما میتوانید شرایطی را که باعث ایجاد آنها میشود، مدیریت کنید.
اول: عمق سوراخ خود را کنترل کنید. در زمینهای شکسته، ترکدار یا بسیار ساینده، یک سوراخ کمعمقتر با فاصله بهتر از خردههای چوب، بار خستگی کمتری را نسبت به یک سوراخ عمیقتر با تخلیه جزئی به میله وارد میکند. اگر بازگشت تخلیه در طوقه کند شده یا کثیف کار میکند، سوراخ به شما میگوید که برای شرایط خیلی عمیق شده است. قبل از اینکه میله هزینه آن را بپردازد، متوقف شوید.
دوم: هر بار که میله از زه جدا میشود، رزوهها را بررسی کنید. شما به دنبال سه چیز هستید: ساییدگی (پارگی و زبری فلز روی سطوح کناری)، تغییر شکل (رزوههایی که دیگر در نوک تیز و تمیز نیستند) و حفرهدار شدن (حفرههای کوچک ناشی از خوردگی یا کاویتاسیون). هر یک از این موارد، تمرکزکنندههای تنش هستند که خستگی را تسریع میکنند. میلهای که آسیب رزوه قابل مشاهدهای دارد باید از سرویس خارج شود - نه اینکه سوراخ بیشتری ایجاد کند، نه اینکه مراقبش باشیم. کشیده شد.
سوم: میله را با زمین تطبیق دهید. میلهای که برای سنگ همگن با سختی متوسط مشخص شده است، حاشیه خستگی برای زمینهای ترکخورده و متغیر که بارگذاری در آنها غیرقابل پیشبینی است، نخواهد داشت. در شرایط دشوار، به میلهای با سطح مقطع بزرگتر در اتصال انتهای مته، شعاع ریشه رزوه بیشتر و مشخصات مادهای نیاز دارید که مقاومت در برابر خستگی را بر مقاومت کششی خام اولویت دهد. میلهای که 20٪ بیشتر هزینه دارد و در زمین بد سه برابر بیشتر دوام میآورد، گران نیست - میلهای که در وسط سوراخ میشکند گران است.
