钻杆是勘探、采矿、隧道开挖等钻进作业中不可或缺的工具。它是将钻机的旋转动力和轴向压力传递给钻头的关键介质,确保钻头能够连续稳定地破碎岩石或其他材料并扩大钻孔。钻杆性能不佳或发生故障,会直接影响钻进效率、减缓钻进进度并增加施工成本。例如,钻杆耐磨性不足会导致杆体过早磨损。频繁更换钻杆不仅浪费时间,还会增加材料成本。
因此,正确运输、保管和使用钻杆至关重要。只有确保钻杆的正确运输、保管和使用,才能保障钻井作业的安全,提高工作效率,延长钻杆的使用寿命。为了延长钻杆的使用寿命,本文将详细介绍钻杆运输、保管和使用的三个关键环节,供大家参考。
如何正确运输钻杆?
选择正确的运输方式
选择专用运输设备:对于特殊规格或要求的钻杆,可能需要专用运输设备。例如,对于超长或超重的钻杆,普通运输工具无法承载,则需要定制拖车或吊架。这些专用运输工具应具有良好的承载能力和稳定性,以确保钻杆在运输过程中不受损坏。此外,使用此类专用设备时,应根据钻杆的特性进行适当的改装或增加防护装置。
遵守安全和监管标准
接受相关部门的监督检查:运输企业及人员应积极配合监管部门的工作,如实提供相关文件和资料。监管部门将对运输设备的安全性、包装的完整性、文件的合规性进行检查。如发现问题,运输企业及人员应及时整改,确保钻杆运输安全。此外,运输企业应建立健全内部监管机制,定期在运输过程中进行自检自纠,及时发现并解决安全隐患。
运输注意事项
文明装卸
在物料搬运过程中,凿岩工具特别容易因操作不当而受到冲击载荷的影响。尽管凿岩工具采用硬化钢制成,但非专业操作人员往往会低估暴力搬运的潜在后果。此类操作引起的表面缺陷会成为应力集中点,严重放大钻杆中的循环应力。这种冶金现象会导致断裂的急剧扩展和疲劳失效机制的加速,因此需要在整个物流链中严格遵守受控的装卸规程。
双重包装
为系统性地减少弯曲变形、冲击损伤、水道堵塞等,按规定采用双层包装,即内层采用软包装,凿岩工具之间用塑料隔开,并在杆两端插入塑料套管和水孔塞。
防止雨水和水浸
钻杆由钎焊钢制成,在水浸或降水过程中暴露于大气中的水分和氧气中时,会加速腐蚀。这种氧化降解机制会严重损害结构完整性,因此需要在整个运输过程中实施严格的防潮措施,以延长其使用寿命。
如何正确存放钻杆?
温度控制
钻杆应存放在温度相对稳定的环境中。理想的储存温度一般在15°C至25°C之间。过高的温度会加速钻杆材料的老化和变形。相反,过低的温度会使钻杆变脆。尤其是在寒冷地区的冬季,钻杆如果长时间暴露在低温环境中,其抗冲击性能会显著下降,在使用过程中受到振动或冲击时容易发生脆断。
湿度管理
控制存储环境的湿度是保护钻杆的关键环节。相对湿度应保持在40%至60%之间。环境湿度过高时,水蒸气容易在钻杆表面凝结,从而导致生锈。另一方面,湿度过低会导致材料干燥变脆,降低钻杆的韧性,使其在受到外力冲击时更容易断裂。
防锈措施
为了防止钻杆生锈,除了控制温度和湿度外,还需要采取额外的防锈措施。在存放钻杆前,应彻底清洁钻杆,去除表面的污垢、油污和水分,然后涂抹专用防锈油脂。此外,定期检查存放的钻杆是否有生锈迹象也很重要。一旦发现生锈,应立即采取措施,例如重新涂抹防锈油脂或进行除锈操作。
储存注意事项
分类存储
未受潮且包装完好的钻杆验收合格后,分类摆放在凿岩钻具架上。
注意保存。
库房应干燥通风、防潮、防锈,保持完好。
对包装破损或受潮、弯曲、碰伤、水孔堵塞的钻杆,应逐根检查、修复后重新包装、单独存放。
如何正确使用钻杆?
术前检查及准备
钻杆使用前,应进行全面细致的检查。首先,检查外观。使用高强度手电筒检查杆体、钻头与钎尾连接处以及钎尾是否有裂纹、划痕、凹坑等损伤。然后,检查螺纹是否完好、无变形和磨损。可以使用螺纹规来确保符合标准。
正确操作
将钻杆安装到钻机上并启动后,应施加适当的扭矩。扭矩大小应根据钻杆的规格、材质和岩石性质,参考钻机说明书确定。钻孔过程中,应密切监测扭矩变化,如发现异常,应立即停止钻孔检查。同时,应确保钻杆与钻孔中心轴精确对准。可采用钻机专用定位装置或定心辅助设备。钻孔过程中,应注意方向,如有偏差应及时纠正。
钻孔过程中的润滑
钻进过程中的润滑对于延长钻杆使用寿命、提高钻进效率至关重要。应根据需要选择合适的润滑剂。由于润滑剂在钻进过程中会消耗和流失,因此需要定期补充润滑剂。补充润滑剂的间隔应根据钻进速度、深度和岩石性质确定。补充润滑剂时,应观察润滑剂的状态,如发现异常,应及时更换。
使用注意事项
使用前
- 在钻杆处理和运输过程中要严格控制,防止弯曲、生锈、机械损伤和流道阻塞。
- 对三个关键参数进行全面的钻孔前验证:凿岩机柄适配器的磨损模式、设备操作准备情况和钻杆结构完整性。
正确选择凿岩钻具和设备
- 保持钻杆长度深度的几何一致性,严格避免过度纵向延伸。
- 通过精确的尺寸合规性和最佳的接触面条件确保钻杆钻头接口的完整性。
- 选择性能优化的钻头,具有快速的穿透率和延长的服务周期,直径规格与钻孔参数一致。
使用中
- 优化的钻孔对准和参数:应力波传输,以及集成的防卡钻/自动进给功能。以较低的冲击功率启动钻孔作业,逐步优化轴推力、气动压力和冷却液流量参数。在整个作业过程中,保持凿岩机组件与钻孔轴线之间严格的同轴对准,确保岩屑排出畅通无阻,钻杆旋转自由。
- 正确调整凿岩机参数:在钻孔作业中,冲击油压、推进油压和旋转油压等关键参数会显著影响工具的磨损和整体效率。研究表明,将冲击油压设置为每次冲击的穿透深度为硬质合金钻头长度的1/3到1/2,可获得最佳的破岩效果。此外,调整推进油压以最大程度地减少钻杆在作业过程中的弯曲,可以有效减少磨损并延长工具的使用寿命。正确校准这些参数可确保高效钻孔,同时保持设备的完整性。
使用后
- 对性能下降的钻头实施定期维护协议,包括及时更换钝的或过期的钻头,严格禁止使用受损的切割工具。
- 强制要求在工具拆卸过程中使用专门的提取工具,明确禁止使用手动锤击拆卸方法。
- 执行使用后立即保存的规程:钻杆需要在指定的专用钻机架内彻底干燥、润滑和水平存储对准。
- 这项先进的工艺不仅解决了在电脑控制凿岩台车全自动模式下使用修复钻杆的难题,还显著延长了钻杆的使用寿命。通过采用这些修复技术,企业可以提高钻井作业的效率和成本效益。
结论
钻杆的规范运输、储存和使用,从根本上来说,依赖于严格执行“五防原则”。“五防原则”即防腐蚀、防弯曲、防冲击、防水道堵塞、防级差规程,必须贯穿钻杆的整个使用寿命,并得到系统性的维护。只有在钻杆运输、储存和使用三个关键环节正确遵循这些预防措施,才能有效延长钻杆的使用寿命,充分发挥其性能优势。