Sissejuhatus
Tänu oma tõhusale puurimisvõimsusele kasutatakse DTH (Down The Hole) puurimistehnikat puurimisel laialdaselt. Sellegipoolest muutuvad vesihaamri nähtused oluliseks probleemiks, mis mõjutab puurimistõmust tegelike puurimisoperatsioonide ajal.DTH veehaameron vedelikuvoolus tekkivate järskude rõhukõikumiste mõju. DTH-puurimisel on see nähtus üsna tavaline. Puurimise tõhususe parandamine ja seadmete eluea pikendamine sõltuvad veehaamri mehhanismi, mõju ja paranduste tundmisest. Et võimaldada tööstuse ekspertidel seda probleemi paremini käsitleda, uuritakse käesolevas artiklis veehaamri nähtusi DTH-puurimisel, sealhulgas selle kirjeldust, mõju, ennetavaid tegevusi ja rakendusolukordi.
DTH veehaamri definitsioon
DTH-veehaamrina tuntud nähtused on määratletud löögilainetega, mis on põhjustatud vedeliku voolu järskudest rõhumuutustest. Lööklained torujuhtme sees tekivad siis, kui vedeliku voolukiirus muutub järsult kineetilisest energiast rõhulaineteks. Tavaliselt tuleneb see nähtus vedeliku voolukiiruse suurtest kõikumistest või vedeliku kohaletoimetamissüsteemi ebastabiilsusest. DTH-puurimisel ühendatakse vesivasar sageli puuritera töö, seadmete ebastabiilsuse ja puurimisvedelike voolukiiruse erinevustega.
Eriti ilmnevad veehaamri efektid, kui puurimisvedeliku voolukiirus järsult suureneb või väheneb või torujuhtme turbulentsi tagajärjel. Selle nähtuse tekitatud tugevad rõhukõikumised võivad puuriterale ja puurimistööriistadele kahjulikult mõjuda.
DTH veehaamri mõjud
DTH-puurimisel veehaamriga võib tekkida palju probleeme:
Veehaamer võib puurimistööriistades esile kutsuda tugeva vibratsiooni. Need vibratsioonid ei kahjusta mitte ainult puurimise stabiilsust, vaid võivad kiirendada ka seadme komponentide kulumist, lühendades seega seadme eluiga.
Rõhumuutused võivad mõjutada puuri, põhjustades seega kulumist või kahjustusi ning seega mõjutades puurimise tõhusust ja hoolduskulusid.
Üldise puurimistõhususe alandamine võib tuleneda vibratsioonist ja rõhumuutustest, mida põhjustab veehaamri, mis mõjutab puurimise sujuvat protsessi.
DTH veehaamri pikaajalised löögid võivad põhjustada seadme sisemiste komponentide väsimist ja rikkeid, mis võib põhjustada seadmete üldise rikke.
Ennetamine ja lahendused
Järgmised sammud võivad aidata veehaamrist tulenevaid probleeme õigesti vältida ja nendega toime tulla:
Vedeliku voolukiiruse ja rõhu optimeerimine aitab vähendada veehaamri löögisagedust. Kaks head viisi veehaamri peatamiseks on tagada vedeliku voolukiiruse järjepidevus ja vältida kiireid kõikumisi.
Puurimisseadmete sagedane kontrollimine ja hooldus – eriti seoses vedeliku etteandesüsteemiga – aitab tuvastada ja parandada võimalikke vigu. Seadmete töökorras hoidmine aitab vähendada veehaamri lööke.
Teatud veehaamrit leevendavate seadmete, nagu siibrid või rõhupuhvrid, paigaldamine võib aidata oluliselt vähendada veehaamri mõju masinatele. Need seadmed varjestavad seadmeid, neelavad ja puhverdavad veehaamri tekitatud löögilaineid.
Puurimistoimingute optimeerimine: puurimisvedelike sissepritse ja tühjendamise õige planeerimine aitab vältida vedeliku voolu ebastabiilsust, vähendades seega veehaamri mõju.
Rakenduse stseenid
Vesihaamri väljendus varieerub olenevalt puurimise olukorrast ja muutub teatud tingimustel märgatavamaks:
Kõrge põhjavee tase: veehaamri löögid tekivad tõenäolisemalt kõrge põhjaveetasemega kohtades, kus veevool on suurem. Erilist tähelepanu tuleb pöörata vedeliku voolukiirusele ja rõhu juhtimisele.
Keeruliste geoloogiliste tingimustega puurimisel võivad kihtide erinevused põhjustada olulisi muutusi vedeliku voolukiiruses, mis omakorda süvendab veehaamri mõju. Sellised tegevused nõuavad seega täpsemaid toiminguid ja seadmete muutmist.
Veehaamri juhtimine on väga oluline maa-aluste linnaprojektide puhul, nagu metroode ehitamine ja maa-aluste torustike paigaldamine. Linnade maa-alused elupaigad on keerulised, seetõttu on vedeliku voolukiiruse ja rõhu kõikumised suuremad ning nõuavad erilisi ennetusmeetmeid.
Kaevandustegevuses võib veehaamer tekitada probleeme ja ohutusriske, mis tulenevad geoloogiliste tingimuste sügavusest ja keerukusest. Paljudel juhtudel on kaevandustöödel vaja spetsiaalseid veehaamriga leevendavaid meetodeid, et tagada sujuv puurimine.
Vesihaamer on raskusi ka nafta ja gaasi arendamisel. Eriti süvakaevude puurimisel, kui vedeliku voolu kiirus ja rõhk varieeruvad oluliselt, mõjutab otseselt uurimis- ja kaevandamistulemusi veehaamri mõjude juhtimine.
DTH-veehaamer on ülioluline probleem, mida ei saa DTH-puurimistehnoloogia kasutamisel tähelepanuta jätta. Sujuva puurimistoimingute tagamine sõltub veehaamri tähenduse tundmisest ja selle mõjust seadmetele ning mõistlike ennetus- ja abinõude rakendamisest. Regulaarne seadmete ülevaatus, vedeliku voolukiiruse ja rõhu muutmine, veehaamriga leevendavate seadmete kasutamine ja puurimisoperatsioonide optimeerimine aitavad oluliselt vähendada DTH veehaamri mõju seadmetele, parandades seeläbi puurimise efektiivsust ja pikendades seadme eluiga. Praktiliselt võib teatud kaitsemeetmete loomine sõltuvalt puurimiskeskkonnast ja seadmete tingimustest aidata ületada veehaamriga seotud raskusi, võimaldades seeläbi tõhusamalt ja ohutumalt puurimist.
