أجزاء الأزرار متينة. وهذا هو السبب تحديداً الذي يجعل الناس يدمرونها.
تُعدّ لقمة الحفر ذات الزرّ أكثر تصاميم لقم الحفر تحملاً للصدمات على الإطلاق. فهي تحتوي على عدة حشوات من الكربيد موزعة على سطح فولاذي، ما يمنع وجود حافة قطع واحدة قابلة للتشقق، كما أنها لا تحتوي على وصلات لحام معرضة لارتفاع درجة الحرارة كما هو الحال في لقمة الحفر ذات الشفرة الواحدة. يُوزّع هذا التصميم بطبيعته قوة الصدمة ويقاوم الأعطال الكارثية.
وتكمن المشكلة في هذه المتانة. فالمشغّلون الذين لا يتخيلون استخدام مثقاب إزميلي وهو جاف أو غير حاد، سيدفعون مثقابًا زرّيًا إلى ما بعد حدوده، ظنًا منهم أنه يتحمل ذلك. لكنه لا يتحمل، ليس إلى الأبد. فعندما يتعطل مثقاب زرّي، يكون تعطلّه أشدّ وأكثر تكلفة من المثقاب الإزميلي، لأن الضرر ينتشر عبر أجزاء متعددة وصولًا إلى جسم المثقاب.
إليكم ما تعنيه عبارة "قوي لكن ليس منيعاً" عملياً.
فخ المراقبة
يُصدر رأس المثقاب صوتاً عالياً عندما يصبح غير حاد. يتلاشى الاختراق فجأة. يهتز المثقاب. يشعر المشغل بذلك في لوحة التحكم ويغير رأس المثقاب لأن الاستمرار بلا جدوى واضح.
يصدر رأس الحفر صوتًا خفيفًا. تتآكل الحشوات تدريجيًا. ينخفض معدل الاختراق ببطء كافٍ ليتمكن المشغل من التكيف معه دون أن يلاحظ - لا بد أن الصخر أكثر صلابة في هذا الجزء. يستمر رأس الحفر في الحفر، ولكن ببطء متزايد، مما يولد المزيد من الحرارة، ويزيد الضغط على حواف الحشوة المتبقية، ويؤدي إلى تآكل جسم رأس الحفر.
علامتان تخترقان الهمس:
جلد الثعبان أو تشققات دقيقة على الحشوات.يُعرف هذا النوع من التشققات أيضًا باسم تشققات صدفة السلحفاة، وهي عبارة عن شبكة من الخطوط الدقيقة الظاهرة على سطح الكربيد المصقول. ويُعزى ذلك إلى الإجهاد الحراري. فقد تعرض سطح القطعة الداخلية للتسخين والتبريد بشكل متكرر، عادةً بسبب عدم كفاية أو انقطاع عملية التنظيف. تكون الشقوق سطحية في البداية، ولكن مع كل دورة اصطدام، تتعمق أكثر. القطعة الداخلية التي تظهر عليها هذه التشققات ليست بالية، بل تالفة. يجب إعادة شحذها قبل أن تنتشر الشقوق عبرها بالكامل وتتسبب في تقشرها.
ينخفض معدل الاختراق بشكل ملحوظ.لا، أعتقد أنه قد يكون أبطأ. في الواقع، أبطأ بشكل ملحوظ. عندما تحفر المثقاب بمعدل ثلثي معدلها الطبيعي على نفس الصخرة وبنفس إعدادات جهاز الحفر، تصبح رؤوس الحفر غير حادة. لا تنتظر، اسحبها. إعادة شحذ رأس الحفر غير الحاد يعيد الاختراق فورًا ويمنع التآكل المتسارع لجسم المثقاب الناتج عن شحذ رأس الحفر غير الحاد بدلًا من قطعه.
الصدمة الحرارية التي لم يتوقعها أحد
هذا هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل رؤوس الحفر قبل الأوان، ويحدث ذلك في أول ثلاثين ثانية من عملية الحفر.
إليكم التسلسل: يقوم المشغل بإغلاق البئر. لا يوجد ماء بعد - ربما يكون الصمام مغلقًا، أو ربما ينتظرون تثبيت المثقاب. يسخن سطح المثقاب. الكربيد موصل سريع للحرارة، لذا تسخن الحشوات. ثم يفتح المشغل صمام الماء. الماء البارد - درجة حرارة المياه الجوفية، ربما 10-15 درجة مئوية - يصطدم بالحشوات التي تبلغ درجة حرارتها 200-300 درجة مئوية على السطح. صدمة حرارية.
الكربيد قوي في الضغط وضعيف في الشد. يؤدي التبريد السريع إلى شد سطح القطعة الداخلية، فتتشكل شقوق دقيقة. لا يراها المشغل، فهي غير مرئية للعين المجردة. لكنها موجودة، وتزداد مع كل ضربة، وبعد ثلاث نوبات عمل، تنكسر القطعة الداخلية، ويلقي الجميع باللوم على جودة المثقاب.
الحل بسيط للغاية: افتح الماء قبل الضغط على الزناد. اجعل طوق المثقاب مبللاً. سيحافظ الماء على برودة المثقاب منذ الضربة الأولى. لا دورة حرارية، لا صدمة، لا تشققات دقيقة. لا يضيف ذلك أي وقت إلى دورة الحفر ويمنع العطل الذي لا يمكن لأي جودة للمثقاب إصلاحه.
سوء فهم قوة التغذية
هناك اعتقاد سائد بأن رؤوس القطع الدائرية تحتاج إلى ضغط تغذية عالٍ لتعمل بكفاءة. هذا غير صحيح. إنها تحتاج إلىكافٍقم بتغذية الأجزاء الداخلية للحفاظ على اتصالها بالصخر - بدون ارتداد، بدون إطلاق فارغ - وهذا كل شيء.
يؤدي الضغط الزائد على المثقاب إلى ثلاثة أمور سلبية: فهو يزيد من عزم الدوران دون زيادة الاختراق، ويسرع من تآكل رأس الحفر بالضغط على الكربيد بقوة أكبر في الصخور الكاشطة أثناء الدوران، كما أنه يُحمّل جسم المثقاب بالانحناء، خاصة في الأراضي غير المستوية أو المتشققة حيث لا يكون وجه المثقاب على اتصال كامل بالأرض.
مثقاب الزر الذي يُغذى بشكل صحيح يحفر بسرعة، ويتآكل بالتساوي، وينتهي مفعوله مع بقاء جميع أجزائه سليمة. أما مثقاب الزر الذي يُغذى بالقوة فيحفر بنفس السرعة تقريبًا، ويتآكل صف قياسه بشكل غير متساوٍ، وينتهي مفعوله مع أجزاء مكسورة أو مفقودة. الفرق في الأسلوب لا يكلف شيئًا، ولكنه يُحسّن كل شيء.
دورة الحياة الناجحة
تخضع رؤوس الحفر ذات الأزرار، عند تشغيلها بشكل صحيح، لعدة دورات إعادة شحذ. في كل دورة: تُعاد شحذ الحشوات إلى شكلها الأصلي المقبب، ويُصقل جسم رأس الحفر لإزالة أي انحناء عكسي، وتُنظف فتحات التنظيف. قد يخضع رأس الحفر عالي الجودة لأربع أو خمس أو حتى ست دورات إعادة شحذ قبل أن تصبح الحشوات قصيرة جدًا أو أن يتآكل الجسم بشكل كبير.
يكمن سرّ الحصول على هذه الدورات في ضبط رأس القطع قبل تجاوزه مرحلة إعادة الشحذ. فعندما يصبح سطح التآكل في رأس القطع واسعًا جدًا، فإن إعادة الشحذ تزيل كمية كبيرة من الكربيد بحيث لا يمكن استعادة شكل القبة. وعندما يصبح جسم رأس القطع مدببًا بشكل عكسي حاد، فإن إعادة تشكيله تزيل كمية كبيرة من الفولاذ. وتضيق مرحلة إعادة الشحذ بسرعة بمجرد تسارع التآكل، ويتسارع التآكل بسرعة عندما يصبح رأس القطع غير حاد.
افحص المثقاب دوريًا، وليس عند توقفه عن الحفر. أعد شحذه عند بلوغ حد معين - من ثلث إلى نصف قطر القطعة الداخلية لتسوية السطح، أو عند وجود أي تشققات مرئية، أو أي انحناء عكسي قابل للقياس - وليس بناءً على مجرد إحساس. الفرق بين مثقاب يحتاج إلى خمس عمليات إعادة شحذ وآخر يحتاج إلى عمليتي إعادة شحذ فقط، يكمن في الغالب في توقيت قيام المستخدم بنقله إلى آلة الشحذ.
الخلاصة
تُعتبر رؤوس الحفر ذات الأزرار من أكثر رؤوس الحفر تسامحًا في هذا المجال. لكن التسامح لا يعني المناعة. فرأس الحفر ذو الأزرار الذي يُشغّل بدون تغذية عند الحافة، ويُجبر على التغذية الزائدة، ويُهمل حتى تصبح الحواف مسطحة، سيتعطل. ليس لأن رأس الحفر رديء، بل لأن المستخدم افترض أن المتانة تعني عدم التلف.
الصلابة تعني الحصول على مزيد من التحذيرات قبل الفشل، لكنها لا تعني إمكانية تجاهل التحذير.
