Chi phí khoan đá vẫn cao? Nguyên nhân có thể là do quản lý dụng cụ khoan kém — phân tích đầy đủ các nguyên nhân gây ra sự cố
Trong hầu hết mọi dự án khoan đá, vật tư tiêu hao khoan là một trung tâm chi phí lớn — sau nhiều năm sử dụng, hao mòn và việc thay thế chúng thường chiếm một phần lớn trong tổng chi phí khoan. Nếu bạn muốn cắt giảm chi phí và nâng cao hiệu quả, việc hiểu rõ nguyên nhân khiến dụng cụ khoan bị hỏng là điều cần thiết.
Tuổi thọ của dụng cụ không bao giờ được quyết định bởi một yếu tố duy nhất: nó phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm, cách sử dụng đúng và vận hành đúng. Câu nói của ngành công nghiệp “dụng cụ tốt cộng với người vận hành lành nghề giúp giảm một nửa chi phí tiêu hao” phản ánh tầm quan trọng của việc xử lý khéo léo và quản lý khoa học trong việc kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
Lắp ráp dụng cụ không đồng bộ — ứng suất tập trung ẩn chứa một quả bom hẹn giờ. Độ đồng tâm của chuôi, khớp nối và cần khoan là nền tảng cho hoạt động ổn định của dụng cụ. Nếu một cụm lắp ráp không đồng tâm sau khi gia công, nó sẽ bị uốn cong dưới tải trọng và tạo ra các điểm tập trung ứng suất cục bộ. Sự mất cân bằng này ngăn cản sự tiếp xúc chặt chẽ tại các mối nối, gây ra hiện tượng lỏng lẻo ở mức tốt nhất và mòn ren hoặc gãy ở mức tệ nhất.
Áp suất nạp (lực đẩy) không cân bằng — quá ít hoặc quá nhiều đều gây hại cho dụng cụ; áp suất nạp là một thông số khoan lõi; cả áp suất nạp không đủ và quá nhiều đều làm hỏng dụng cụ. Những cạm bẫy thường gặp tại công trường bao gồm:
Áp suất cấp liệu thấp: hiệu suất thấp và quá nhiệt. Lực đẩy không đủ làm giảm hiệu suất xuyên thấu và có thể khiến mối nối bị lỏng lẻo. Trong điều kiện lỏng lẻo, năng lượng truyền đi bị mất mát nghiêm trọng, tạo ra ứng suất tức thời lớn khiến các mặt tiếp xúc liên tục “va chạm và tách rời”. Dấu hiệu dễ thấy là dụng cụ nóng, tiếng kêu lách cách ở mối nối và quá nhiệt nghiêm trọng làm tăng tốc độ mòn ren hoặc thậm chí tạo ra các vết lõm do xói mòn.
Áp lực cấp liệu quá mức: nguy cơ kẹt và cong thanh khoan cao hơn. Lực đẩy quá mức buộc mũi khoan phải quay chậm lại, ảnh hưởng đến tiến độ và làm tăng đáng kể nguy cơ kẹt dụng cụ. Nó cũng làm tăng đáng kể ứng suất uốn trên thanh khoan, và việc sử dụng lâu dài có thể dẫn đến biến dạng hoặc gãy thanh khoan.
Áp lực va đập (búa) không cân bằng — cả hiệu suất và tuổi thọ đều bị ảnh hưởng. Việc điều chỉnh áp lực va đập phù hợp là rất quan trọng đối với sự phối hợp hệ thống. Áp lực va đập quá cao hoặc quá thấp không chỉ làm giảm tốc độ quay và hiệu suất khoan mà còn trực tiếp làm giảm tuổi thọ dụng cụ. Áp lực va đập không chính xác tạo ra lực va đập tức thời không cân bằng lên dụng cụ — làm tăng tốc độ mòn răng mũi khoan trong trường hợp nhẹ và gây ra gãy toàn bộ thép khoan trong trường hợp nghiêm trọng.
Tốc độ quay không đồng đều — răng mũi khoan mòn nhanh. Tốc độ quay phải phù hợp với đường kính mũi khoan và tần suất va đập của búa. Nói một cách đơn giản, mũi khoan có đường kính lớn hơn yêu cầu tốc độ quay thấp hơn. Việc tăng tốc độ vòng/phút một cách mù quáng sẽ gây quá tải cho răng cắt của mũi khoan với ứng suất cắt quá mức, đẩy nhanh quá trình mài mòn hoặc gây gãy răng và làm giảm đáng kể tuổi thọ của mũi khoan.
Áp suất quay không được kiểm soát — khớp nối là bộ phận đầu tiên “bỏ cuộc”. Áp suất quay ổn định (áp suất thủy lực điều khiển vòng quay/mô-men xoắn) là một biện pháp bảo vệ vô hình cho cụm dụng cụ: nó giúp bảo vệ dây khoan khỏi hư hỏng do kẹt và đảm bảo tốc độ quay ổn định. Quan trọng hơn, áp suất quay cũng kiểm soát độ khít của khớp nối — áp suất không đủ cho phép khớp nối trượt và ma sát làm nóng, gây bong tróc bề mặt ren, mài mòn sớm và trong trường hợp nghiêm trọng là gãy.
Sử dụng không đúng cách — lỗi của con người là nguyên nhân đáng tiếc nhất Nhiều hỏng hóc của dụng cụ là do lỗi của người vận hành có thể tránh được. Những điểm chính cần lưu ý:
Trộn lẫn các công cụ mới và đã qua sử dụng: kết hợp các công cụ cũ với các công cụ mới sẽ tạo ra sự phân bổ tải không đồng đều và làm tăng tốc độ mài mòn của các công cụ mới.
Thực hành trang bị thanh ren kém: không cân chỉnh trong quá trình trang bị, bụi bẩn hoặc cát trong ren hoặc không bôi trơn ren đều làm tăng độ mòn của ren.
Bắn khô (không va đập): khi búa đập mà không có lực tác động, lực va đập tức thời sẽ được chính dụng cụ chịu trực tiếp và là nguyên nhân phổ biến gây gãy thép khoan. Phải tuyệt đối tránh bắn khô.
Tuổi thọ dụng cụ cần sự phối hợp nhịp nhàng. Khoan không bao giờ là một nỗ lực đơn lẻ. Quản lý toàn bộ vòng đời của dụng cụ khoan đòi hỏi sự phối hợp hành động xuyên suốt từ khâu cung ứng, sản xuất đến vận hành tại hiện trường. Chỉ dựa vào một mắt xích sẽ không thể vận hành hệ thống này.
Cạnh tranh trong ngành thúc đẩy đổi mới, nhưng tiến bộ cũng đòi hỏi sự hợp tác. Cũng như việc giải quyết các vấn đề khó khăn cần sức mạnh tổng hợp, sự phát triển của ngành khoan phụ thuộc vào sự chung tay của tất cả mọi người. Đối thủ thực sự của chúng ta là các khái niệm vận hành và phương pháp quản lý lỗi thời: chỉ bằng cách chủ động học hỏi các thực hành khoa học và áp dụng công nghệ mới, chúng ta mới có thể tối đa hóa tuổi thọ công cụ và thực sự đạt được mục tiêu giảm chi phí và tăng hiệu quả.
