خاک، گرد و غبار از مسیر هوا وارد دستگاه حفاری شده و به تدریج بخش‌های مختلف آن را زیرفشار قرار میدهد

چطور گرد و غبار بیابان و محیط کارگاهی پر از خاک به دستگاه حفاری حمله میکند؟ دستگاه حفاری ساعت‌ها در بیابان و کوه و کمر کار میکند، این فضا زیر آفتاب، در مسیر هوای داغ و میان ابری از گرد و غبار قرار دارد، اما دشمن اصلی دریل واگن همیشه آن چیزی نیست که از بیرون دیده میشود. دریل واگن، چه هیدرولیک، چه پنوماتیک، به هر حال نیازمند نفس کشیدن است.

نمک و رطوبت موجود در محیط کاری بیابانی میتواند با گرد و غبار ترکیب شده و ماده‌ای همچون سیمان پدید آورد. پیچ‌های پمپها در چنین وضعیتی توسط گل نمکدار جوش خورده و نیرویی عظیم برای باز کردن آنها لازم است.

دمای هوا که در بیابان‌ها به بالای ۵۰ درجه میرسد با گرد و غبار همدست شده و در فضایی که ذرات پره‌های خنک‌کننده و رادیاتور را مسدود میکند،‌ دفع گرما نیز به مراتب دشوار خواهد شد. داغ کردن سریع زیاد رخ میدهد.

قربانی شماره یک: فیلتر هوا

گفتیم دریل واگن هیدرولیک هم نیازمند تنفس هواست. موتور دیزلی و در دریل پنوماتیک کمپرسور هوا برای کار به حجم زیادی هوا نیاز دارند. در محیط بیابانی این هوا احتمالا شامل مقادیر زیادی ذرات ریز و گردوغبار است. فیلتر هوا وظیفه‌ی جلوگیری از ورود این ذرات را بر عهده دارد. هرچه فیلتر کثیف‌تر، مقاومت در برابر عبور هوا بیشتر، نتیجه چیست؟ افت جریان هوا، افزایش فشار روی سیستم مکش و در نهایت تضعیف عملکرد موتور

اگر فیلتر هوا وظیفه‌اش را به درستی انجام ندهد چه میشود؟

سایش قطعات متحرک: ماسه و گرد و غبار ذراتی ریز و تیزگوشه از جنس سنگ هستند، این ذرات مانند خمیری ساینده بر روی هر سطح متحرکی عمل خواهد کرد.

ذرات ریز گرد و غبار وارد موتور شده و آن را خواهند سابید. ذرات به مرور سایش در بخش‌هایی مانند سیلندر، رینگ‌ها و سطوح متحرک را افزایش خواهد داد. فرسایش تدریجی موتور بدیهی است.

برای دریل پنوماتیکی و در برخی موارد برای امور جانبی دکل حفاری هیدرولیک، اموری همچون دمیدن هوا برای پاکسازی چال حفاری یا فعالیت سیستم کنترلی و شیرها،‌کمپرسور هوا لازم است. ورود گرد و غبار به کمپرسور هم روغن را آلوده کرده، قطعات را میسابد و عمر مفید کمپرسور را تخریب خواهد کرد. در کمپرسور اسکرو آلودگی به مرور بر روی عملکرد و اطمینان موثر بوده و کیفیت هوای ورودی و سیستم فیلتراسیون اهمیت ویژه‌ای دارند.

آیا فقط گرد و غبار ورودی خطرناک است؟

هوای آلوده به درون موتور و کمپرسور مکیده شده و دیواره‌های سیلندر، پیستون‌ها و یاتاقانها را سمباده میزند. در مواردی، به ویژه سیلیس پخش در هوا، اجزای داخلی کمپرسور و ایرند آن را در زیر ۳ هزار ساعت کارکرد فرسوده کرده است. عمر مفید انتظاری برای این قطعات تا ۳ برابر یا ۸ هزار ساعت است.

جایی که کسی اهمیت نمیدهد گردوغبار نشسته بر روی سطوح است. اگر گرد و غبار به مقدار کافی روی سطوح تبادل حرارت، رادیاتور و کولرهای دستگاه حفاری بنشیند مسیر هوا را محدود کرده و انتقال حرارت را تخریب میکند. در این حالت دفع گرما با مشکل روبروست.

سیستم هیدرولیکی هم از حملات گردوغبار و ذرات معلق در هوا بی‌نصیب نخواهد ماند. سیل‌های فرسوده یا دریچه‌های تنفس ورود ذرات را به روغن هیدرولیک میسر کرده و پمپ‌ها،‌ شیرآلات و سیلندرها فرسوده میشوند. افت عملکرد، نشتی و خرابی از نتایج احتمالی است.

گرمای ناشی از فضای بیابانی و افت شدید خنک‌کنندگی باعث ترکیدن اویل کولر یا خنک‌کننده روغن و خاموشی حرارتی موتور میشود. همچنین گرد و غبار با نفوذ به کابین کنترل الکتریکی باعث اتصال کوتاه و خرابی تجهیزات میشود.

در وضعیت بیابانی جمع همه خوبان جمع است

حتی مته هم که در برخورد با صخره و سنگ‌های ساینده فرسوده میشود، از تشدید ساییدگی در اثر حضور گرد و غبار در امان نخواهد بود. سیل‌های پمپ‌های گل حفاری ممکن است پاره شود و شیاری تا عمق نصف انگشت در سطح فولادی نشیمنگاه دریچه ایجاد شود.

در شرایط بیابانی چندین عامل مخرب و آسیب‌زا همزمان رخ میدهند. گردوغبار زیاد است، دمای محیط کاری بالاست،‌ ساعات کاری طولانی و پیوسته است،‌ بار کاری معمولا سنگین است و جریان هوای زیادی برای موتور و کمپرسور لازم داریم. در این شرایط حتی دسترسی به سرویس و تعمیرکاران هم دشوارتر از سایر پروژه‌هاست. شاید در محیط تمیز کارخانجات چنین مسائلی فقط یک نگرانی ساده و سرویس دوره‌ایست؛ فیلتر مکش را چک و تعویض کنید. اما در معادن و پروژه‌های حفاری مسئله‌ای جدی است و اهمیت حیاتی دارد.

فیلتر کثیف همیشه به معنای فیلتر خراب و نیازمند تعویض نیست

کثیفی فیلتر همیشه نشانه‌ی بدی نیست، اتفاقا فیلتری که کثیف شده در واقع کار خود را به خوبی انجام داده است. مشکل زمانی شروع میشود که فیلتر فراتر از ظرفیت خود آلودگی جمع کرده باشد. در این حالت اختلاف فشار دو سوی فیلتر بالا میرود. پس از بررسی اختلاف فشار تعویض یا سرویس فیلتر را مطابق با دستورالعمل سازنده پیش گرفته و به حدس و گمان یا زمانبندی ثابت متکی نباشید.

گرد و غبار دشمن درجه یک روغن پاکیزه است. این ذرات اگر وارد موتور یا مخزن هیدرولیک شوند روانکاری را آلوده کرده و قدرت فیلم روغن در روانکاری و خنک‌سازی را کاهش میدهد. تا ۸۰ درصد از مشکلات و خرابی ماشین‌آلات معطوف به روغن آلوده است.

دریل واگن در بیابان با این چرخه روبروست. هوا از فیلتر گذر کرده و وارد میشود، در اینجا ضرورت محافظت از موتور دیزلی و کمپرسور حس میشود. پس از آن سیستم خنک‌کاری را باید مورد توجه قرار داد و در نهایت هوای فشرده و هد حفاری پایان ماجراست. در تمام این چرخه کیفیت هوا اهمیت داشته و نباید اجازه دهید ذراتی که در هوا شناورند به قطعات اصلی دستگاه برسند یا روی کولرها بنشینند. در عملیات حفاری فیلتر هوای ساده نقشی بسیار پررنگتر از آنچه میشناسید دارد.

راه حل: فیلتراسیون پیشرفته، مدیریت حرارتی و طراحی مقاوم

در بسیاری از ماشین‌آلات سخت‌جان این راهکارها پیش‌بینی شده و در دل تجهیزات قرار گرفته است. فیلتراسیون پیشرفته اولین خط دفاعی است و دکل‌های حفاری از فیلتراسیون دومرحله‌ای بهره میبرند. پیش‌فیلتر سیلیکونی تا ۹۰ درصد ذرات درشت را گرفته و فیلتر اصلی برای بهبود بازدهی و راندمان است. برخی از ژنراتورهای دیزلی نیز از فیلتر دوگانه بهره میبرند.

دکل حفاری معمولا با سیستم‌های خنک‌کننده‌ای بزرگتر از نیاز طراحی میشود. رادیاتورهای بزرگ، ظرفیت خنک‌کنندگی مازاد تا ۳۰ درصد بیشتر و فن‌های حجم بالا و پرقدرت دفع گرما در دمای ۵۵ درجه سانتیگراد را نیز میسر ساخته است. در برخی مدلها تجهیزات الکترونیکی نیز از سیستم‌های تهویه تخصصی بهره میبرند.

بی‌دلیل نیست که در بیابان و معادن کاترپیلار یا کامینز تا این حد محبوب هستند. طراحی مقاوم و نگهداری پیشگیرانه در برخی برندها بهتر از باقی برندها اعمال شده و اپراتور و کارفرما از پیش میدانند موتور دیزلی کاترپیلار بر موتور دیزلی مرسدس بنز برای چنین شرایط کاری ارجحیت دارد. در این ماشین‌آلات اجزای سنگین‌وزنی همچون یاتاقان‌های بزرگتر از استاندارد و روانکننده‌های پیشرفته‌ای که با تکنولوژی نانو تقویت شده اند استفاده میشود تا لایه‌ای محافظ برای جلوگیری از سایش ایجاد کند. برنامه‌ی نگهداری و تعویض سیل‌ها، فیلترها و آنالیز روغن بهترین و هوشمندترین لایه‌ی دفاعی و مدیریت است.