Batang Bor Ekstensi Tambang Selalu Rusak? Satu Artikel untuk Memahami Mode Kegagalan dan Solusinya
Dalam operasi pertambangan, batang bor merupakan komponen krusial yang sangat penting dan kinerjanya secara langsung memengaruhi efisiensi dan keselamatan. Dibandingkan dengan batang bor terowongan/maju, batang bor pertambangan mengalami lebih sedikit kegagalan abnormal, tetapi begitu terjadi masalah, tetap dapat menyebabkan masalah produksi yang signifikan. Artikel ini membahas mode kegagalan umum batang bor pertambangan, penyebabnya, dan langkah-langkah pencegahan untuk membantu Anda menghindari "kegagalan" produksi.
Keausan ulir internal dan eksternal: "penyebab keausan" yang paling umum. Di antara berbagai kegagalan batang bor yang digunakan pada rig pertambangan, keausan ulir internal dan eksternal adalah yang paling umum, dengan keausan ulir internal yang dominan. Seperti sekrup yang Anda gunakan setiap hari—ulirnya aus seiring waktu, menjadi longgar dan sulit dikencangkan; ulir batang bor berperilaku dengan cara yang sama.
Apa yang menentukan ketahanan aus ulir batang bor?
Proses manufaktur sebagai fondasi: kekerasan perlakuan panas batang, kedalaman casing (karburasi), penyelesaian permukaan ulir, dan presisi pemasangan ulir merupakan faktor-faktor kunci yang memengaruhi ketahanan aus. Layaknya membuat alat yang tahan lama, pemilihan material dan kualitas proses secara langsung menentukan masa pakai.
Kondisi operasi yang keras: kekerasan batuan dan kompleksitas geologis memainkan peran penting. Dalam kondisi yang sulit, kemacetan dan penyimpangan lubang mudah terjadi, yang bertindak seperti amplas dan mempercepat keausan ulir.
Faktor operator penting: keahlian operator dan pengaturan yang digunakan (tekanan umpan/maju, tekanan air pembilasan, dll.) dapat memengaruhi tingkat keausan ulir. Pengoperasian yang tidak tepat ibarat "menyiksa" batang dan menyebabkan keausan yang tidak normal.
Perhatian terhadap penggunaan dan pemeliharaan: kegagalan dalam mengasah ulang mata bor tepat waktu tidak hanya mengurangi penetrasi tetapi juga menyebabkan penyimpangan lubang; mencampur batang yang aus dan yang baru atau menggunakan batang dari produsen yang berbeda—karena perbedaan dalam toleransi ulir dan jarak bebas—akan mempercepat keausan ulir.
Fraktur akar ulir eksternal: akibat penggunaan berlebihan. Fraktur pada akar ulir eksternal merupakan bentuk kegagalan umum lainnya, yang sering terjadi ketika batang telah mencapai ukuran standarnya tetapi masih digunakan. Biasanya, ulir internal dan eksternal aus sebelum fraktur akar terjadi; namun, beberapa produk yang ulirnya belum aus masih dapat mengalami fraktur akar jika terus digunakan. Penyebab utamanya meliputi:
Proses manufaktur sangat penting: tingkat perlakuan panas menentukan kekuatan fatik batang. Ketangguhan dan ketahanan fatik batang yang dihasilkan dari perlakuan panas sangatlah penting. Struktur idealnya adalah permukaan martensit karbon tinggi dengan inti bainit rendah, dan zona campuran transisi yang lebar dan halus di antara keduanya. Penyelesaian permukaan ulir juga memengaruhi kinerja.
Kondisi pengoperasian menambah masalah: kondisi rumit dengan kemacetan atau penyimpangan lubang yang sering terjadi menyebabkan fraktur lelah abnormal pada akar ulir.
Penggunaan dan pemeliharaan menyembunyikan risiko: kegagalan dalam mengasah ulang mata bor tepat waktu dapat menyebabkan penyimpangan lubang dan dengan demikian fraktur akar abnormal pada ulir batang.
Fraktur pada relief ulir dalam (potongan kosong) — titik lemah struktural Fraktur pada relief ulir dalam (area undercut/"potongan kosong") merupakan jenis kegagalan lain, yang biasanya disebabkan oleh dua faktor. Pertama, selama pengeboran, ulir eksternal dapat memberikan gaya pada area relief ulir dalam, yang secara struktural lebih lemah sehingga rentan terhadap fraktur. Kedua, keausan parah pada bagian luar ulir internal semakin mengurangi kekuatan area relief dan meningkatkan risiko fraktur. Tindakan pencegahan praktis adalah memilih batang dengan desain ulir internal yang diperpanjang: pengikatan yang lebih panjang membantu mendistribusikan beban dan mengurangi konsentrasi tegangan pada titik lemah, sehingga secara efektif memperkuat area yang rentan.
Fraktur batang-badan: kelalaian dalam kendali mutu. Fraktur batang-badan jarang terjadi dan biasanya berkaitan dengan masalah pada baja itu sendiri atau proses penggulungan/penempaan yang tidak tepat, biasanya terjadi sebagai insiden yang terisolasi. Namun, jika fraktur batang-badan terjadi secara berkelompok, hal tersebut kemungkinan mengindikasikan adanya masalah perlakuan panas atau kendali proses yang signifikan; pemeriksaan mendetail terhadap proses perlakuan panas dan kendali mutu kemudian diperlukan untuk mengidentifikasi dan memperbaiki cacat.
Pembengkokan batang: pembunuh tersembunyi dalam operasi serial. Batang bor tambang sering digunakan dalam rangkaian serial, umumnya terdiri dari 10–20 batang yang dihubungkan. Setelah batang bengkok, batang tersebut tidak hanya menjadi tidak dapat digunakan, tetapi juga dapat memicu kegagalan abnormal pada batang lainnya. Oleh karena itu, kelurusan dan konsentrisitas merupakan kriteria kualitas yang krusial untuk batang tambang. Memastikan toleransi geometris ini secara signifikan meningkatkan keandalan dan daya tahan selama operasi berkelanjutan.
Untuk mencegah batang bengkok, diperlukan beberapa operasi pelurusan selama proses produksi. Bahan baku batang yang masuk mungkin melengkung dan harus diluruskan sebelum diproses lebih lanjut; batang dapat berubah bentuk selama perlakuan panas dan memerlukan pelurusan yang presisi setelahnya agar memenuhi standar kelurusan yang ketat. Selain itu, pengangkutan dan penyimpanan harus dikelola dengan baik untuk menjaga kelurusan dan mencegah pembengkokan.
