هل يعمل مثقاب الصخور بشكل جيد حتى تقوم بتحميله؟ ابدأ بمحول الساق.
يُعدّ عطل مثقاب الصخور الذي يدور بحرية دون حمل، ثم يتوقف فور ملامسته للصخر، من أكثر الأعطال المحيرة في مواقع الحفر. يبدو صوت المثقاب طبيعيًا في الهواء، ودورانه سلسًا. تضغط على الزناد عند ملامسته للصخر، وفي غضون ثوانٍ - لا شيء. يتوقف الدوران، ويتلاشى تأثير الصدمة، ويتوقف رأس المثقاب.
عند حدوث ذلك، يلجأ معظم المشغلين مباشرةً إلى النظام الهيدروليكي، وقد يكونون محقين أحيانًا. لكن هناك خمس حلقات في سلسلة التوصيل بين مصدر الطاقة والصخرة، وإحدى هذه الحلقات - محول ساق الرافعة - تتعطل أكثر من جميع الحلقات الأخرى مجتمعة. إليك تسلسل الخطوات لتحديد المشكلة الحقيقية دون الحاجة إلى فكّ أجزاء لا تحتاج إلى لمسها.
مبدأ التشخيص: تتبع عزم الدوران
إنّ المثقاب الذي يعمل بدون حمل ولكنه يتوقف تحت الحمل يعاني من مشكلة أساسية واحدة: عزم الدوران المفترض أن يصل إلى رأس المثقاب لا يصل إليه. ففي مكان ما بين المحرك والصخرة، ينقطع مسار عزم الدوران أو يتدهور أو ينقطع تمامًا.
تعتمد طريقة التشخيص الذكية على الفحص من الخارج إلى الداخل، بدءًا من المكونات الرخيصة سهلة الفحص في الجزء العامل وصولًا إلى المكونات باهظة الثمن التي يصعب الوصول إليها داخل المثقاب. والمنطق بسيط: إذا كشف فحص خارجي لمدة خمس دقائق عن المشكلة، فقد وفرت على نفسك ساعتين من تفكيك الجهاز.
الخطوة الأولى: فحص محول الساق
محول ساق المثقاب - والذي يُسمى أحيانًا ساق المثقاب أو قضيب الطرق أو السندان - هو المكون الذي يربط فعليًا آلية دفع المثقاب بقضيب الحفر. يستقبل هذا المحول عزم الدوران الدوراني من محرك المثقاب المسنن وينقله إلى القضيب، بينما يمتص في الوقت نفسه صدمة المكبس ويحولها إلى طاقة طرقية.
في ظروف عدم التحميل، قد يبدو أن محول ساق متضرر يعمل. فالمقاومة الضئيلة للدوران في الهواء لا تتطلب عزم دوران كبير، لذا سيدور المحول المتشقق أو المكسور جزئيًا بحرية. ولكن بمجرد أن يلامس رأس الحفر الصخر، يرتفع عزم الدوران المطلوب بشكل حاد، ولن يتمكن الجزء المتضرر من المحول - عادةً عند منفذ الماء - من نقل الحمل.
يُعد منفذ الماء أضعف نقطة في أي محول ساق. وهو عبارة عن ثقب يُحفر في جسم المحول للسماح بمرور الماء أو الهواء من المثقاب إلى القضيب، ويُسبب هذا الثقب تركيزًا للإجهاد. وتحت تأثير الأحمال المُجتمعة من الالتواء والصدمات وتأثير تسريع التآكل الناتج عن تدفق الماء، تتآكل المادة المحيطة بمنفذ الماء أسرع من أي مكان آخر في المحول.
عند حدوث العطل، يكون عادةً على شكل كسر جزئي - أي شرخ ينتشر جزئيًا عبر المقطع العرضي. في حالة عدم وجود حمل، يتبقى ما يكفي من المعدن لتدوير القضيب. أما تحت الحمل، فيتسع الشرخ، ولا يستطيع المقطع العرضي المتبقي تحمل عزم الدوران، ويتوقف الدوران.
اسحب وصلة ساق المثقاب وافحصها جيدًا تحت إضاءة مناسبة. ابحث عن أي شرخ عند منفذ الماء - قد يكون شرخًا دقيقًا بالكاد يُرى عندما تكون الوصلة باردة وغير مضغوطة. نظّف المنطقة بفرشاة سلكية وأعد الفحص. أي شرخ، مهما كان صغيرًا، يعني أن الوصلة تالفة. استبدلها قبل أن تتعطل تمامًا - فوصلة ساق المثقاب التي تنكسر في منتصف الثقب تترك قضيب الحفر وريشة الحفر في الأسفل دون أي وسيلة لتدويرهما أو استخراجهما.
الخطوة الثانية: فحص محرك التروس
إذا كان محول الساق سليمًا، فإن الحلقة التالية في السلسلة هي وصلة مسننة بين المحول وآلية محرك المثقاب - عادةً ما تكون جلبة مسننة أو وصلة تتلاءم مع الأسنان الخارجية للمحول.
تنقل التروس المسننة عزم الدوران عبر أسطح التلامس للأسنان المتشابكة. ومع مرور الوقت، تتآكل هذه الأسطح. نمط التآكل متوقع: يُصقل جانب القيادة لكل سن من أسنان الترس، ثم يُحفر، ثم يستدير شكل السن. مع ازدياد الخلوص بين التروس الذكرية والأنثوية، يمكن للمحول أن يدور قليلاً داخل الجلبة قبل أن تتعشق الأسنان. هذا التفاوت الزاوي يعني أن عزم الدوران لا ينتقل بسلاسة، بل ينتقل كسلسلة من الصدمات حيث تصطدم أسطح الترس ببعضها مع كل دورة.
تحت تأثير الحمل، سينزلق الترس المتآكل بشدة تمامًا - ستنزلق الأسنان فوق بعضها البعض بدلًا من أن تتعشق، ويتوقف الدوران. في حالة عدم وجود حمل، قد يستمر الاحتكاك الضئيل في الدوران، مما يخفي المشكلة حتى تلامس المثقاب الصخر.
اسحب جلبة القيادة وافحص أسنان التروس. إذا كانت أسطح الأسنان مصقولة لامعة وحوافها مستديرة وليست حادة، فهذا يعني أن التروس متآكلة. افحص تروس المحول في الوقت نفسه - إذا كان أحدها متآكلًا، فالآخر كذلك، لأنهما يتآكلان معًا. استبدل كليهما معًا، وليس واحدًا تلو الآخر.
الخطوة الثالثة: فحص الضغط الهيدروليكي تحت الحمل
إذا كانت جميع المكونات الميكانيكية من محول الساق وصولاً إلى محرك التروس سليمة، فالمشكلة تكمن في النظام الهيدروليكي. لكن لا تخمن، بل قم بالقياس.
يجب أن يُظهر مثقاب الصخور الهيدروليكي ارتفاعًا محددًا في الضغط عند بدء تشغيل المثقاب في الصخر. ينبغي أن يرتفع مقياس الضغط في الدائرة الدوارة من قراءته عند عدم وجود حمل - والتي عادةً ما تكون بضع مئات من رطل لكل بوصة مربعة - إلى ضغط التشغيل المُصنّف مع بدء المثقاب بالقطع. إذا لم يرتفع الضغط عند بدء تشغيل المثقاب، فهذا يعني أن الزيت الهيدروليكي لا يصل إلى المحرك بالضغط المطلوب. أما إذا ارتفع الضغط فجأةً وانفتح صمام التنفيس، فهذا يعني وجود انسداد ميكانيكي في الجزء السفلي من النظام.
الأسباب الهيدروليكية الأكثر شيوعًا، حسب احتمالية حدوثها: انخفاض مستوى الزيت أو تلوث الزيت (تحقق من زجاجة الرؤية وحالة الزيت - الزيت العكر أو الحليبي يحتوي على ماء، والزيت الداكن أو ذو الرائحة المحترقة يشير إلى ارتفاع درجة حرارته)، أو صمام تخفيف الضغط عالق (اطرق عليه برفق بمطرقة ذات وجه ناعم لتحرير البكرة العالقة)، أو مضخة معطلة (استمع إلى صوت التكهف - صوت خشخشة أو أزيز من المضخة يتغير تردده تحت الحمل).
الخطوة الرابعة: عمود الدوران والمحرك
إذا كانت جميع الأجزاء السابقة سليمة - محول الساق، والوصلات المسننة، وضغط الزيت الهيدروليكي - فإن المشكلة تكمن في عمود الدوران أو المحرك الهيدروليكي نفسه. هذه مكونات داخلية تتطلب تفكيكًا جزئيًا لفحصها، ولذلك فهي آخر ما يتم فحصه.
عمود الدوران ذو محمل الدوران المتآكل يدور بسلاسة في حالة عدم التحميل، ولكنه ينحرف تحت التحميل، مما يؤدي إلى احتكاكه بغلافه وتوقف دورانه. أما عمود الدوران ذو مجرى المفتاح أو التسنن التالف، فينقل الدوران بشكل متقطع. بينما يدور المحرك الهيدروليكي ذو الريش أو المكابس الداخلية المتآكلة بحرية دون مقاومة، ولكنه لا يستطيع توليد عزم دوران عند التحميل.
بمجرد استبعاد محول ساق التوصيل، ومحرك التروس، ومصدر الإمداد الهيدروليكي، تكون قد استبعدت 80% من الأسباب المحتملة. إذا كانت المشكلة في عمود الدوران أو المحرك، فستكون الأعراض واضحة بما يكفي في هذه المرحلة لتبرير تفكيك الجهاز.
فحص سريع لمدة خمس دقائق يغطي معظم هذا
قبل كل وردية، اسحب وصلة ساق المثقاب وانظر إلى منفذ الماء. مرر إصبعك على أسطح التروس - المصقولة دليل على التآكل، والحادة دليل على الجودة. تحقق من مستوى زيت الهيدروليك. ثلاث فحوصات، وبذلك تكون قد غطيت الأسباب الثلاثة الأكثر شيوعًا لتوقف المثقاب تحت الحمل. والأهم من ذلك، إذا اكتشفت وصلة متشققة أو تروسًا متآكلة أثناء الفحص، فستتمكن من إصلاحها في الوقت المحدد - وليس في منتصف حفرة مع وجود فريق عمل واقفًا ورأس المثقاب عالقًا في العمق.
