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ERKUNDUNG

1. April 2017

Bohrstangengewinde: Tipps, um häufige Probleme zu vermeiden und die Produktivität zu verbessern

Wenn Sie ein Auto besitzen, erfahren Sie, dass eine kleine vorbeugende Wartung viel dazu beiträgt, dass es in gutem Zustand bleibt und über viele Jahre hinweg gut läuft. Das gleiche Prinzip gilt für Bohrstangen. Bei sachgemäßer Anwendung und Handhabung im Feld halten Bohrstangen länger, erzielen bessere Ergebnisse und führen letztendlich zu niedrigeren Betriebskosten.

Beachten Sie, dass Stangen normalerweise 3 Prozent der gesamten Bohrkosten ausmachen. Wenn jedoch ein Stab vorzeitig oder unerwartet versagt, kann dies einen erheblichen Kostenanstieg bedeuten. Wenn Sie beispielsweise ein Loch für einen Monat nachbohren, können sich die Kosten um 9 Prozent erhöhen.

Die gute Nachricht ist, dass Sie mit der richtigen Pflege- und Handhabungsroutine für Ihre Stangen diese Rückschläge vermeiden und Ihre Bohrarbeiten produktiv halten können. Achten Sie darauf, Ihre Stangen oder Zubehörteile regelmäßig auf übermäßigen Verschleiß zu prüfen und zu beschädigte Teile zu entsorgen. Hier ist ein Blick auf die Gründe, warum Stäbe vorzeitig versagen, und Möglichkeiten, diese Probleme zu vermeiden.

Fadenverschleiß

Der Verschleiß von gleitenden Stahl-auf-Stahl-Oberflächen oder Abrieb ist der häufigste Ausfall von Stangen. Dieser Verschleiß ergibt sich aus der Adhäsion, die auftritt, wenn die Gegenflächen ähnliche Härte haben. Die Rate des Adhäsionsverschleißes nimmt mit zunehmender Oberflächenhärte ab. Während ein gewisser Verschleiß ohne Einbußen bei der Leistung toleriert werden kann, neigen abgenutzte Oberflächen zu weiterem Verschleiß. Übermäßiger Kontakt oder Gleitdruck oder beschädigtes Zubehör können das Problem beschleunigen. Unbeaufsichtigt kann sich der Abnutzungsgrad bis zu einem Punkt verschlechtern, an dem er frühzeitig ausfallen oder sogar das Gelenk festfressen kann.

Die Gewindeverbindung ist entscheidend für die Lebensdauer einer Verbindung. Eine schlechte Wahl der Verbindung oder der verdünnten Verbindung kann zu ungenügender Reibung führen oder die Wechselflächen der zusammenpassenden Oberflächen ermöglichen, was zu einem Klebstoffverschleiß führt.

  • Gelenke regelmäßig reinigen und schmieren, vorzugsweise nach jeder Pause.
    Verbindungen, die 50% Zinkpartikel enthalten, bieten im Allgemeinen einen höheren Reibungsfaktor und eine bessere Beständigkeit als solche, die Kupfer-, Blei- oder Graphitpartikel enthalten.
  • Wählen Sie Verbindungen mit Passflächen unterschiedlicher Härte.
    Studien zeigen, dass ein System mit unähnlicher Härte die Nutzungsdauer um ein Vielfaches über ein System mit ähnlicher Härte verlängern kann. Das patentierte RQ-Gewinde von Boart Longyear durchläuft ein einzigartiges Einhärtungsverfahren, bei dem das Stiftende verstärkt wird, um Adhäsionsverschleiß zu vermeiden. Bei regelmäßiger Pflege weist das RQ-Gewinde nach 60 Erstellungs- / Unterbrechungszyklen einen minimalen Verschleiß auf, verglichen mit konkurrierenden Gewinden, die einen offensichtlichen Verschleiß nach 30 Erstellungs- / Unterbrechungszyklen aufweisen.
  • Überprüfen und ersetzen Sie beschädigtes oder abgenutztes Zubehör.
  • Reduzieren Sie den Fadenkontaktdruck, indem Sie die Vorschubgeschwindigkeit und / oder die Rotationsgeschwindigkeit anpassen.

Müdigkeit und Risse

Ermüdungsausfälle sind spröde Ausfälle oder Risse, die unter Belastungen oder Belastungsniveaus auftreten, die deutlich unter den statischen Belastungswerten liegen, jedoch häufig angewendet oder im Kreislauf gefahren werden. Ein Beispiel ist ein Stab, der sich in einem abgelenkten Loch dreht.

Es gibt viele andere Gründe für Ermüdungsfehler oder rissige Stifte oder Kästen. Starkes Einstechen beim Einsetzen eines Stiftes in ein Kastenende kann den Sitz der Verbindung beeinträchtigen und Ermüdungsfehler verursachen. Fugen werden möglicherweise aufgrund unzureichender Nachspeisung oder zu großen Abstandslücken nicht richtig geschlossen. Gewinde können durch Überlastung oder übermäßige Belastung, Hämmern, Fremdkörper oder Abrieb im Gelenk verformt werden. Eine schlechte Gewindeverbindung oder abgenutztes Zubehör kann ebenfalls zu einem beschleunigten Verschleiß führen.

  • Reinigen Sie die Fäden von übermäßigem Fremd- oder Verschleißteil.
  • Verwenden Sie hydraulische Werkzeuge, um das erforderliche Mindestdrehmoment aufzubringen.
  • Verwenden Sie zum Brechen von Stangengelenken nur unverletzliche Werkzeuge (z. B. Gummihammer)
  • Reduzieren Sie Abweichungen, Bohrlasten und / oder Rückzug.
  • Schmierung der Saite verbessern.
    Erwägen Sie ein Upgrade Ihres Threadverbunds. 
  • Mischen Sie keine Stäbe verschiedener Hersteller.
    Andernfalls kann es zu Geräteausfällen und Verletzungen kommen.

Box tragen

Ähnlich wie der Verschleiß der Verbindungsstellen zwischen Stahl und Stahl unterliegt das kastenförmige Ende der Verbindung einem abrasiven Verschleiß an der Bohrlochwand. Mit abnehmender Dicke des Kastenendes verringert sich die Tragfähigkeit der Verbindung.

Verschleiß kann auch auf ein falsches Drehmoment beim Verbinden der Gelenke zurückzuführen sein. Unzureichende Kraft kann zu Rissbildung führen, während übermäßige Kraft zu Wölbung führen kann, wenn die Schulter sich ausdehnt oder umkippt. Gelenke mit unzureichendem Make-up beginnen zu lecken, wenn die Rückzugslast zunimmt und die Schulter sich entspannt.

  • Überwachen Sie die Tragfähigkeit der Verbindung.
    Ein Messgerät, wie beispielsweise das Messgerät „Go / No Go“ von Boart Longyear, kann feststellen, ob ein Teil der Schulter den Großteil seiner ursprünglichen Dicke und der entsprechenden Tragfähigkeit beibehalten hat.
  • Das entsprechende zusätzliche Drehmoment anwenden.
    Als Faustregel gilt, dass das Nachstellmoment an jedem Gelenk dem erwarteten Bohrmoment angepasst werden muss.   

Midbody tragen

Wenn die Last oder Drehung zunimmt, steigt der Kontaktdruck zwischen der Schnur und dem Loch oder der Gehäusewand an, was zum Verschleiß des Mittelkörpers beiträgt.

Lochabweichungen erhöhen den Anpressdruck und die Reibung zwischen der Saite und dem Loch. Eine hohe Rückzugs- oder Drucklast in Kombination mit einer hohen Drehzahl kann auch den Anpressdruck und die Reibung erhöhen. Sie werden auf einer Seite der Saite einen polierten Fleck in einem spiralförmigen Muster erkennen.

  • Schmierung der Saite verbessern.
    Stangenfett wird häufig verwendet, um die Reibung zu reduzieren. Alternativ können Bohrflüssigkeiten verwendet werden.
  • Bohrlasten, Rückzugs- oder Rotationsgeschwindigkeit reduzieren oder Bohrung reparieren.
  • Erwägen Sie ein Upgrade auf stärkere Ruten.
    Die spezialisierte Verarbeitung verdoppelt die Biegefestigkeit des Mittelkörpers bei Boart Longyear-Ruten.

Biegen

Die Biegebeanspruchungen nehmen unter hoher Belastung oder Rotation zu, insbesondere in übergroßen oder abgelenkten Löchern oder Höhlen, und können eine dauerhafte Biegung der Saite verursachen. Gebogene Stangen führen zu erhöhtem Anpressdruck und Reibung gegen das Loch oder die Gehäusewand, was sich in erhöhten Vibrationen und Drehmomenten zeigt. Viele Faktoren tragen zum Verbiegen der Stäbe bei, einschließlich Drehzahl, Schmierung, Lochwinkel, Gehäuse- oder Bitgröße und Vibration.

  • Richtig schmieren.
    Flüssigkeit dämpft Vibrationen und verringert die Reibung, wodurch ein Verbiegen verhindert wird.
  • Vibrationen minimieren.
    Ändern Sie die Geschwindigkeit. Änderungen von nur 50 U / min können zu einer erheblichen Reduzierung führen.
  • Überschreiten Sie nicht die Abweichungswerte.
  • Planen Sie Abweichungen für Teile der Saite unter geringem Pullback.
  • Verwenden Sie stärkere Verbindungen für höhere Tragfähigkeit oder leichte Stäbe für weniger Steifigkeit.

Leckage

Leckagen sind oft ein frühes Anzeichen für eines der oben genannten Probleme. Wenn zum Beispiel der Stift beim Einsetzen in das Kastenende nicht ausgerichtet ist, sticht er in die Schulter ein und verursacht bleibende Schäden und ein Auslaufen. Andere Gründe für die Undichtigkeit sind Fugen, die nicht ordnungsgemäß geschlossen sind oder einen ungleichmäßigen Sitz haben, Stifte oder Kastenschultern, die beim Handling beschädigt wurden, oder Fäden oder Schultern, die durch übermäßige Belastung erheblich abgenutzt oder deformiert sind.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass viele der Probleme, die zum Ausfall von Stangen führen, mit ein paar einfachen Schritten verhindert werden können. Konsequente Pflege und Handhabung sorgen dafür, dass Ihre Stangen in gutem Zustand sind und Ihre Abläufe effizient ablaufen. So erhalten Sie bessere Ergebnisse bei geringeren Kosten.

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Chris Lambert

TREFFEN SIE DEN AUTOR Chris Lambert Chris Lambert hat einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau und ist seit 2008 bei Boart Longyear. Seit 2012 ist er globaler Produktmanager für Kernbohrwerkzeuge, darunter Stangen, In-Hole-Werkzeuge und Diamantbohrer. Zuvor war er dort tätig der Engineering Manager für Diamantprodukte. Seine 20-jährige Karriere als Ingenieur und Produktentwickler umfasst Materialien, Hydraulik, Pumpen und Dieselmotoren.

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