Lykilverkfæri fyrir borholur: Ítarleg leiðarvísir um flokkun og notkun rúllukeilubora og demantbora

01 Rúllukeilubita: Fjölhæf verkfæri til að aðlagast myndunum

Frá því að þær komu fram árið 1909 hafa rúllukeilubeiðar orðið algengasta gerð boranna í snúningsborun. Einstök fjölkeilulaga uppbygging þeirra gerir þeim kleift að aðlagast ýmsum myndunaraðstæðum, allt frá mjúkum til mjög harðra.

Byggingarsamsetning og kjarnatækni

Rúllukeglabor samanstendur af fimm kjarnahlutum:

• Bithluti: Þrír keilufætur soðnir saman, með tengiþráðum á efri hlutanum.
• Rúllukeilur: Keilulaga málmhlutir með frösum tönnum eða innfelldum tönnum á yfirborðinu.
• Legurkerfi: Samanstendur af fjórum legum: stórum, meðalstórum, litlum og þrýstilegum.
• Stútar: Venjulega 3-4 að tölu, með 7-14 mm þvermál.
• Olíugeymslu- og þéttikerfi: Þéttihringir úr gúmmíi eða málmi ásamt þrýstijöfnunarbúnaði.

Meðal þessara er leguþéttingartækni lykil tæknibylting fyrir rúllukeilubita. Nútíma borar nota olíugeymsluþrýstingsjöfnunarkerfi sem viðheldur kraftmiklu jafnvægi milli olíuþrýstingsins í leguholinu og þrýstingsins í borvökvanum niðri í borholunni í gegnum íhluti eins og þrýstiflutningsgöt, þrýstijöfnunarhimnur og olíubikara.

Flokkunarkerfi og IADC-kóðun

Alþjóðasamtök borverktaka (IADC) hafa þróað alþjóðlega sameinaðan flokkunarstaðal fyrir rúlluborbor með þriggja stafa kóðunarkerfi:

Fyrsta tölustafur: Tanngerð og viðeigandi tannmyndun

1: Fræstar tennur, mjúkar myndanir

2: Fræstar tennur, miðlungs til miðlungsharðar myndanir

3: Fræstar tennur, harðar og slípandi myndanir

5: Tennur í innsetningu, mjúkar til miðlungsstórar myndanir

6: Innsetningartennur, miðlungsharðar myndanir

7: Setjið tennur, harðar og slípandi myndanir

8: Tennur í innsetningu, afar harðar og mjög slípandi myndanir

Önnur tala: Undirskipting á hörku myndunar (stig 1-4; hærri tölur gefa til kynna harðari myndanir)

Þriðja tölustafurinn: Uppbyggingareiginleikar bitans

4: Lokaðar rúllulager

6: Lokaðar rennilager

7: Lokaðar rennilager + vörn fyrir innsetningarmælingu

8: Beygjubitar fyrir stefnuborun

Einfaldað IADC flokkunarkerfi fyrir rúllukeilubita

Einkenni bergbrots og hreyfingar

Við notkun sýnir rúllukeilubita þrjár gerðir af samsettri hreyfingu:

• Snúningur: Keilurnar snúast réttsælis með öllum bitanum.
• Snúningur: Tennurnar snúast rangsælis um keiluásinn.
• Rennibraut: Þar á meðal geisla- og snertirennsla.

Þessi samsetta hreyfing nær tvöföldum áhrifum til að brjóta berg:

1.Áhrif höggs og mulnings: Skiptist snerting einfaldra og tvöfaldra tanna við neðsta gatið veldur langsum titringi og skapar höggálag.

2.Renniklippingaráhrif: Bergklipping næst með hönnun yfirhangs, tvöfaldra keilulaga og fráviksmannvirkja.

Valstefna og uppstillingarsamræming 

Grunnreglur um val á keiluborum út frá bergeiginleikum:

• Mjúkar myndanir: Veldu bor með offset-, overhang- og tvöfaldri keilubyggingu, búin háum, breiðum og dreifðum fræstum eða innskots tönnum.
• Miðlungs-harðar myndanir: Minnkaðu gildi fráviks, yfirhengis og tvöfaldrar keilu; notaðu stuttar, mjóar og þéttar tennur.
• Harðar og slípandi myndanir: Notið einkeiluvalsa án yfirhengis eða fráviks, búna kúlutönnum eða keilulaga kúlutönnum.
• Myndanir sem eru tilhneigðar til sveigju: Veljið stuttar tennur án fráviks eða lítillar fráviks og án mælitanna.
• Innfelldar mjúkar og harðar myndanir: Veldu borunartegundir út frá harðara bergi og aðlagaðu breytur á virkan hátt meðan á borun stendur.

Viðbrögð við sérstökum vinnuskilyrðum

• Lítil borholur (<177 mm): Notið keilubor með einni rúllu, sem eru með stærri keilur, tennur og legur fyrir meiri styrk.
• Stefnborun: Veljið sérstakar beygjuboranir þar sem þriðji tölustafur IADC kóðans er 8. 

02 Demantsbor: Öflug verkfæri fyrir harðar myndanir 

Demantur er harðasta efnið í náttúrunni og hefur Mohs hörku upp á 10. stig, þjöppunarstyrk allt að 8800 MPa og slitþol sem er 9000 sinnum hærra en stál. Með því að nýta sér þennan eiginleika hafa demantsborvélar orðið fullkomna verkfærið til að takast á við harðar myndanir.

Flokkunarkerfi og tækniþróun

Nútíma demantsbitar eru aðallega skipt í þrjár gerðir:

1.Yfirborðssettar demantsbitar

• Demantsagnir eru afhjúpaðar á yfirborði fylliefnisins.
• Hentar fyrir miðlungsharðar til harðar myndanir.
• Flokkun agnastærðar demants:
• Mjúkar myndanir: 2 korn á karat (gpc) (agnastærð u.þ.b. 4 mm)
• Miðlungsharðar myndanir: 3-4 gpc (agnastærð u.þ.b. 3,6 mm)
• Harðar myndanir: 10-15 gpc (agnastærð u.þ.b. 2,0 mm)

2.Gegndreyptar demantbitar

• Demantar eru gegndreyptir inni í fylliefninu (60-400 gpc).
• Hentar fyrir harðar og slípandi myndanir (t.d. flint, kísilkennt dólómít).
• Sjálfslípun demants næst með sliti á fylliefni.

3.PDC bitar (pólýkristallaðir demantssamþjöppunarbitar)

• Fyrst kynnt af General Electric (GE) í Bandaríkjunum árið 1973.
• Þétt uppbygging: Demantslag + sementað karbíð undirlag.
• Hentar fyrir mjúkar til miðlungsharðar einsleitar myndanir.

Burðarvirkishönnun og kjarnaþættir

Demantsbitar eru hannaðir í heild sinni án hreyfanlegra hluta, aðallega þar á meðal:

• Stálhús: Úr miðlungs kolefnisstáli, með tengiþráðum á efri hlutanum.
• Fylkisefni: Volframkarbíðduft + koparbundið bindiefni, með hörkugráðu HRC 30-45.
• Skurðarþættir: Náttúrulegir/tilbúnir demantar eða PDC-þjöppur.
• Vatnsbygging: Vatnsleiðir og rennslisrásir (geislamyndaðar, spírallaga o.s.frv.).

Lykilhönnunarbreytur

• Demantsþéttni: Leiðrétt út frá núningi myndunarinnar; hærri styrkur fyrir slípandi myndanir.
• Hæð útskots:
• Mjúkar myndanir: 1/3 af agnastærðinni
• Harðar myndanir: 1/6-1/10 af agnastærðinni
• Varaform:
• Flatbotna: Fyrir einsleitar myndanir
• Boginn: Fyrir harðar myndanir
• Tennt: Fyrir slípiefni

Bergbrotsferli og viðbrögð myndunar

Aðferðin við að brjóta demantsbita úr bergi er mismunandi eftir eiginleikum myndunarinnar:

Plastmyndanir (t.d. leirsteinn, gips): Líkt og „plægingarferli“; demantar smjúga inn í myndunina og valda plastflæði bergs.

Brothættar myndanir (t.d. kvarssandsteinn): Rúmmálsmulningsgryfjur myndast, með skurðarstærð sem er 2-4 sinnum stærri en demöntar, sem leiðir til mikillar afköst.

Harðberg (t.d. flint, kísilberg): Notaðir eru gegndreyptir bitar og bergbrot er náð með örskurði og rispun, svipað og núning á slípihjóli.

Tæknilegir kostir og takmarkanir PDC bita

Sem byltingarkennd vara í demantsborfjölskyldunni hafa PDC-bor einstaka kosti:

Uppbyggingareiginleikar

PDC-bor með stálhúsi: Sambyggð miðlungs kolefnisstál með yfirborðsherðingarmeðferð.

PDC-bitar úr matrix-body: Efri hluti úr stáli + neðri hluti úr wolframkarbíði, sem býður upp á betri afköst.

Prófílhönnun

Parabolísk: Fyrir mjúkar myndanir, sem gerir kleift að bora mikið magn og hraða.

Hringlaga: Fyrir borun á snúningsborði, auðveldar ídrátt í hörðum millilögum.

Keilulaga: Fyrir háhraða borun, með góðum árangri í gegnumgangingu.

Takmarkanir forrits

Ekki hentugt fyrir malarmyndanir og innfelldar mjúkar og harðar myndanir.

Hitaþolsmörk (slit magnast yfir 350℃; styrkbilun á sér stað við 700℃).

Léleg höggþol; brúnir nýrra bora eru líklegri til að flagna.

Samanburðartafla yfir viðeigandi myndanir fyrir demantsbita

03 Vísindaleg valleiðbeiningar: Samsvörun myndana og rekstrarkröfur

Gullnu reglurnar um val á rúllukeilubita

Samsvörun myndunarhörku

Mjúkar myndanir: Veljið bor með mikilli frávikningu, yfirhengi og tvöfaldri keilulaga uppbyggingu, búnar fleyg- eða skeiðlaga tönnum.

Harðar myndanir: Notið einkeilulaga, ómótstæða mannvirki, búin kúlutönnum eða keilulaga kúlutönnum.

Viðbrögð við núningi

Fyrir slípandi myndanir skal nota innsetningarbita með mælitönnum.

Ef tennur í ytri röð eru ávöl en miðtennur sýna lítið slit, ætti að hanna næsta bor með aukinni mælivörn.

Mótvægisaðgerðir vegna sérstakra vinnuskilyrða

Myndanir sem eru tilhneigðar til sveigju: Veljið stuttar tennur án fráviks eða með litlu fráviki; aðlögunarhæfni myndunarinnar ætti að vera örlítið mýkri en raunveruleg myndun.

Innfelldar mjúkar og harðar myndanir: Veljið borbor út frá harðara bergi og stillið breytur á virkan hátt meðan á borun stendur.

Djúpborun brunna: Notið bor með mikilli heildarfjölda til að bæta upp fyrir tímatap í útrás.

Valstefna fyrir demantsbita

Viðeigandi skilyrði fyrir PDC bita

Bestu aðstæður: Langar, einsleitar, mjúkar til meðalharðar myndanir (t.d. leirskifer, leirsteinn, gips).

Bönnuð sviðsmyndanir: Malarmyndanir, flintlög, innfelldar mjúkar og harðar myndanir.

Stillingar breytu: Lágt WOB (30-60 kN), hátt snúningshlutfall (100-300 snúningar á mínútu), mikið rennsli.

Viðeigandi skilyrði fyrir náttúrulega/tilbúna demantsbita

Harðar til mjög harðar myndanir (t.d. granít, kvarssandsteinn).

Mjög slípandi myndanir (t.d. flint, kísilkennt dólómít).

Boranir á túrbínum, djúpar/mjög djúpar brunnar og kjarnaaðgerðir.

Sérstakar kröfur um kjarnabita

Kjarnaborar með rúllukeilu: Fjögurra rúllukeila (keilulaga/sívallaga) eða sex rúllukeila (heill sívalningslaga) hönnun.

Demantskjarnabitar: Þarfnast samhverft dreifðra skurðbrúna með stöðugri slitþol.

Lykilvísir: Sammiðja milli innra gatsins og ytri hringsins til að koma í veg fyrir að kjarnann verði sporöskjulaga.

Mat og meðhöndlun frávika í borholu

Auðkenning á vinnuskilyrðum rúllukeilubita

Leguskemmdir: Reglulegir kippir í snúningsborðinu, versnar við hátt WOB, minnkaður borhraði en eðlilegur dæluþrýstingur.

Keilutap: Mikil festing við borun, miklar sveiflur í þyngdarvísinum, breyting á dýpt borsins þegar borstrenninn er dreginn upp.

Tannslit: Minnkuð álag á snúningsborði, engin rykkjun, veruleg lækkun á borhraða.

Notkunarbann fyrir demantsbita

Hreinsa þarf botnholuna áður en borvélin er borin niður í holuna til að tryggja að engar málmleifar séu eftir.

Byrjið borun með litlum heildarþyngd (WOB) og lágum snúningshraða fyrir „innkeyrslu“ (0,5 m botnholumeðferð).

Forðist rúmunaraðgerðir; ef nauðsyn krefur skal nota lágt WOB og lágt snúningshraða til að tryggja jafna notkun.

Tengiliður:Jessie Zhou
Farsími/Whatsapp:+0086-18109206861
Vefur:www.landrilltools.com