ความล้มเหลวของก้านเจาะไฮดรอลิกจัมโบ้: คู่มือภาคสนามเพื่อทำความเข้าใจสิ่งที่เกลียวของก้านเจาะบ่งบอก
หลังจากเริ่มโครงการขุดอุโมงค์ในภาคตะวันตกของจีนได้สามเดือน ผู้จัดการไซต์งานเรียกผมไปดูเครื่องจักรขนาดใหญ่ เขาถือปลายแท่ง R32 อยู่ และใช้นิ้วโป้งลูบไปตามส่วนที่เคยเป็นเกลียว ส่วนที่เป็นยอดแหลมหายไปหมดแล้ว เรียบเนียนเหมือนแหวนแต่งงาน
สายนี้ยาวกี่เมตรครับ ผมถาม
อาจจะ 400 ดดดด
สี่ร้อยเมตร นั่นประมาณครึ่งหนึ่งของระยะที่คันเบ็ดเหล่านั้นควรจะให้ได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม มีบางอย่างกำลังกัดกร่อนเหล็กของเขา และมันไม่ใช่แค่หิน
ถ้าคุณใช้งานเครื่องเจาะอุโมงค์ไฮดรอลิกขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นงานขุดอุโมงค์ งานขุดร่อง หรืออะไรก็ตาม คุณคงเคยเจออะไรแบบนี้มาบ้างแล้ว เช่น แกนที่สึกหรอเร็วเกินไป เกลียวที่ขาดตรงโคน หรือส่วนที่งอแล้วดัดให้ตรงไม่ได้ไม่ว่าจะพยายามทำอย่างไรก็ตาม
สิ่งสำคัญเกี่ยวกับการชำรุดของก้านเจาะขนาดใหญ่ก็คือ มันมักจะทิ้งร่องรอยไว้เสมอ เคล็ดลับอยู่ที่การรู้ว่าคุณกำลังเผชิญกับรูปแบบการชำรุดแบบใด เพราะวิธีการแก้ไขแต่ละแบบจะแตกต่างกัน เรามาดูกันว่ามีรูปแบบการชำรุดที่พบบ่อยที่สุด 5 แบบ โดยเริ่มจากแบบที่ทำให้ก้านเจาะเสียหายมากที่สุด
1. การสึกหรอของเกลียว R32 — การตายอย่างช้าๆ
นี่คือตัวใหญ่ ตัวที่คุณจะเห็นบ่อยที่สุด
การสึกหรอของเกลียว R32 บนคันเบ็ดจัมโบ้เกิดขึ้นจากสองกลไกที่ทำงานร่วมกัน เริ่มจากการสึกหรอแบบเสียดสี: การเคลื่อนไหวเล็กน้อยระหว่างเกลียวของคันเบ็ดกับดอกไขควง แม้ว่าจะขันแน่นแล้วก็ตาม พื้นผิวเสียดสีกัน อนุภาคเล็กๆ หลุดออกมา และความแน่นก็ลดลงเล็กน้อย
เมื่อช่องว่างนั้นเปิดออก แม้เพียงเศษเสี้ยวของมิลลิเมตร การสึกหรอแบบเสียดสีก็จะเปลี่ยนไปเป็นการสึกหรอแบบกระแทก คราวนี้ทุกครั้งที่ค้อนตีลงไป หน้าเกลียวก็จะกระแทกเข้าหากันแทนที่จะส่งแรงผ่านไปอย่างราบรื่น อัตราการสึกหรอจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ยังมีปัจจัยที่สามที่คนส่วนใหญ่มองข้าม นั่นคือ ความร้อน ภายใต้แรงกระแทกและการหมุนของเครื่องเจาะไฮดรอลิกกำลังสูง จุดสัมผัสของเกลียวอาจร้อนจัดเฉพาะจุด อุณหภูมิสูงถึงขนาดทำให้ผิวเคลือบแข็งอ่อนตัวลง ความต้านทานการสึกหรอลดลง และในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดรอยหลอมละลายเล็กๆ รอยหลอมละลายเหล่านั้นกลายเป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตก เมื่อรอยแตกเริ่มขึ้นที่รอยหลอมละลายแล้ว เวลาจะเริ่มนับถอยหลัง
สิ่งที่คุณจะเห็นในภาคสนาม: ปลายเกลียวจะบางลงและแบนราบลงไปทางปลายดอกสว่าน เกลียวแรกๆ จะสึกหรอมากที่สุด หากคุณแก้ไขได้ตั้งแต่เนิ่นๆ คุณอาจยืดอายุการใช้งานของปลายดอกสว่านได้โดยการสลับใช้ดอกสว่านเก่าๆ แต่ถ้าไม่ทำเช่นนั้น โปรไฟล์ของเกลียวจะเสื่อมสภาพจนถึงจุดที่ดอกสว่านหลวม และการสึกหรอจากการกระแทกจะทำให้ดอกสว่านเสียหายอย่างรวดเร็ว
2. การแตกหักของเกลียว R32 — แบบฉับพลัน
การแตกหักของเกลียวเกิดขึ้นได้น้อยกว่าการสึกหรอ แต่เมื่อเกิดขึ้นแล้วจะทำให้เกียร์หยุดทำงานทันที
การวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาบอกเล่าเรื่องราวได้อย่างชัดเจน หากคุณนำชิ้นส่วน R32 ที่เสียหายไปต้มในกรดไฮโดรคลอริกเพื่อกำจัดออกไซด์ แล้วตรวจสอบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ คุณจะพบสองบริเวณที่โดดเด่น คือ โคนเกลียวและเกลียวที่สองจากด้านหน้า บริเวณเหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกร้าวจากความล้า แทบจะไม่มีข้อยกเว้น และเป็นบริเวณที่คุณจะพบหลุมหลอมเหลวที่ผมกล่าวถึงก่อนหน้านี้ด้วย
ทำไมต้องเป็นสองจุดนี้? เพราะเมื่อดอกกัดหรือดอกคว้านทำงานบนหน้าตัด มันจะส่งแรงทุกอย่างไปยังบริเวณเกลียว R32 พร้อมกัน: แรงดึงจากแรงป้อน แรงบิดจากการหมุน แรงดัดจากการเบี่ยงเบนของรู และแรงกระแทกจากลูกสูบ โคนเกลียวตรงจุดที่เชื่อมต่อกับดอกกัดเป็นส่วนที่มีหน้าตัดแคบที่สุดซึ่งรับแรงทั้งหมดนั้น เกลียวที่สองคือจุดที่คลื่นความเค้นสะท้อนและรวมตัวกัน นี่คือหลักฟิสิกส์ง่ายๆ
นอกจากนี้ยังมีประเด็นเรื่องการควบคุมคุณภาพด้วย หากคุณใช้ดอกสว่านและแกนสว่านจากผู้ผลิตต่างกัน ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้งในสถานที่ทำงาน ความคลาดเคลื่อนของเกลียวอาจไม่ตรงกัน เกลียวที่ยื่นออกมามากเกินไปจากส่วนไหล่ของดอกสว่านหมายความว่าการกระจายแรงบนเกลียวจะไม่สม่ำเสมอ เกลียวแรกที่สัมผัสจะรับภาระมากเกินไป ทำให้เกิดความล้าเร็วขึ้น และเสียหายเร็วกว่าที่ควรจะเป็น
วิธีแก้ปัญหาไม่ได้หมายความว่าต้องซื้อคันเบ็ดที่ดีกว่าเสมอไป บางครั้งก็แค่เลือกซัพพลายเออร์ที่ตรงกับความต้องการของคุณ
3. ปัญหาการเชื่อมต่อปลายก้าน T38 / R38
นี่คือตัวอย่างหนึ่งที่ควรทำให้คุณหยุดคิดสักครู่
ปลายด้าน R32 ของคันเบ็ดจัมโบ้เป็นส่วนที่รับแรงกระแทกและแรงจากหินมากที่สุด ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งที่เชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์ก้านเบ็ดผ่านเกลียว T38 หรือ R38 นั้นใช้งานเบากว่ามาก แทบจะไม่เสียหายเลย การสึกหรอตรงนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับปลายด้านที่ใช้งานหนัก
ดังนั้นถ้าคุณเป็นหากพบรอยแตกหรือการสึกหรอผิดปกติบริเวณจุดเชื่อมต่อ T38/R38 แสดงว่ามีบางอย่างผิดปกติในระดับระบบ อย่าแค่เปลี่ยนก้านลูกสูบแล้วใช้งานต่อ
ตรวจสอบสามสิ่งต่อไปนี้:
แรงดันป้อนสำหรับเครื่องจัมโบ้ปริมาณที่มากเกินไปหรือน้อยเกินไปจะส่งผลต่อการทำงานร่วมกันของเกลียว
การตั้งค่าแรงกระแทกและการหมุนของค้อนพารามิเตอร์ที่ไม่ตรงกันส่งผลให้เกิดคลื่นความเครียดแปลกๆ ไหลผ่านสายกีตาร์
สภาพพื้นดินการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของความแข็งของหินหรือรูปแบบการแตกหักอาจทำให้จุดเชื่อมต่อที่เคยแข็งแรงดีเมื่อวานนี้รับน้ำหนักมากเกินไปจนเสียหายได้
ปลาย T38/R38 เปรียบเสมือนนกคานารีของคุณ เมื่อมันเริ่มส่งเสียงดัง ปัญหาไม่ได้อยู่ที่เหล็ก แต่เป็นที่การตั้งค่า
4. การแตกหักของแท่งโลหะ — กรณีที่พบได้ยาก
การแตกหักของตัวแท่งโลหะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ดังนั้นเมื่อคุณพบเห็น คุณควรสันนิษฐานว่าเกิดจากสาเหตุภายนอกก่อนที่จะโทษกระบวนการผลิตโลหะ
สังเกตดู: ความเสียหายที่พื้นผิวจากการขนส่งหรือการจัดเก็บ รอยขีดข่วนจากการสัมผัสกับหินแหลมคม หรือรอยกัดกร่อนที่ทำหน้าที่เป็นจุดรวมความเค้น นอกจากนี้ยังควรถามว่า: มีใครใช้แท่งเหล็กนั้นเป็นคันงัดหรือไม่? (มันเกิดขึ้นบ่อยกว่าที่ใครๆ ยอมรับ) แท่งเหล็กที่หักกลางท่อนเกือบทุกครั้งมักมีเรื่องราวที่เกิดขึ้นก่อนที่จะหัก
5. การโค้งงอของแท่งโลหะ — ปัญหาทางธรณีวิทยา
เมื่อแท่งโลหะงอใกล้กับปลาย R32 และไม่สามารถยืดให้ตรงได้ สาเหตุส่วนใหญ่มักเกิดจากสภาพทางธรณีวิทยา
รอยแตกในหิน การเปลี่ยนแปลงความแข็งของชั้นหินอย่างฉับพลัน หรือการเบี่ยงเบนของรูเจาะ อาจทำให้แท่งเจาะติดขัดและเกิดแรงดัดงอที่เหล็กไม่ได้ออกแบบมาให้รับได้ เมื่อแท่งเจาะเสียรูปทรงแล้ว ก็จะไม่สามารถเจาะตรงได้อีกต่อไป และอาจเกิดความเสียหายจากความล้าในรอบการทำงานถัดไป
วิธีแก้ปัญหานี้ไม่ใช่การใช้แท่งเจาะที่ดีกว่า แต่เป็นการควบคุมการจัดแนวรูเจาะให้ดีขึ้น ระวังเรื่องการเจาะให้ตรง อ่านสภาพพื้นดิน ถ้าชั้นหินแตก ให้ลดแรงป้อนลง แท่งเจาะที่งอเป็นอาการของรูเจาะ ไม่ใช่ของเหล็ก
สรุปแล้ว
ความเสียหายของแท่งเจาะจัมโบ้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่ละลักษณะของความเสียหายชี้ให้เห็นถึงสาเหตุเฉพาะบางอย่าง: ปัญหาเรื่องความคลาดเคลื่อน การตั้งค่าพารามิเตอร์ สภาพพื้นดิน หรือปัญหาในการใช้งาน เรียนรู้ที่จะวิเคราะห์ความเสียหาย และคุณจะหยุดการเปลี่ยนแท่งเจาะไปเรื่อยๆ และเริ่มแก้ไขสิ่งที่ผิดพลาดจริงๆ
ความจริงแล้ว แท่งเหล็กนั้นแทบจะไม่ใช่สาเหตุหลักของปัญหาเลย มันเป็นเพียงส่วนที่แสดงให้เห็นเป็นอย่างแรกเท่านั้น
