कठोर चट्टानी परिस्थितियों में डीटीएच हैमर की विफलताएँ — चार प्रमुख प्रकार के दोषों के कारण
कठोर चट्टानों की ड्रिलिंग में उपयोग किए जाने वाले डाउन-द-होल (डीटीएच) हैमर, चट्टान की उच्च कठोरता, भारी ड्रिलिंग भार और कठोर परिचालन वातावरण के कारण कई प्रकार की खराबी के शिकार होते हैं। ये खराबी प्रवेश दर, छेद की गुणवत्ता और उपकरण के जीवनकाल को सीधे प्रभावित करती हैं। कठोर चट्टानों की ड्रिलिंग की सामान्य परिस्थितियों के आधार पर, आम खराबी को चार श्रेणियों में बांटा जा सकता है: प्रभाव प्रदर्शन में गिरावट, यांत्रिक घिसाव/चिपकना, कटिंग-रिमूवल सिस्टम की समस्याएं और विद्युत संचरण संबंधी खराबी। निम्नलिखित में प्रत्येक श्रेणी के लक्षणों और मूल कारणों की व्याख्या की गई है।
प्रभाव प्रदर्शन में गिरावट: यह सबसे आम दोषों में से एक है और चट्टान तोड़ने की क्षमता में अचानक गिरावट के रूप में प्रकट होता है: प्रभाव बल में कमी, प्रभाव आवृत्ति में कमी, और बिट का कठोर चट्टान को प्रभावी ढंग से तोड़ने में असमर्थ होना, जिससे प्रवेश की गति नाटकीय रूप से धीमी हो जाती है या रुक जाती है। प्रमुख कारणों में शामिल हैं:
1.1 विद्युत माध्यम आपूर्ति संबंधी समस्याएं
न्यूमेटिक हैमर के लिए, अपर्याप्त कंप्रेसर दबाव (कठोर चट्टान के लिए आमतौर पर आवश्यक 0.6-1.2 एमपीए रेंज से नीचे), अस्थिर वायु प्रवाह, या आपूर्ति लाइनों में रिसाव/अवरोध पिस्टन को चलाने के लिए उपलब्ध दबाव को कम कर देते हैं।
हाइड्रोलिक हैमर के मामले में, कम पंप दबाव या दूषित तेल से अवरुद्ध हाइड्रोलिक सर्किट हैमर ड्राइव बल को कम कर देते हैं।
विद्युत माध्यम में मौजूद संदूषक (संपीड़ित हवा में नमी या धूल; हाइड्रोलिक तेल में धातु के कण) सील के घिसाव को तेज करते हैं और माध्यम की दक्षता को और कम करते हैं।
1.2 आंतरिक प्रवाह या वाल्व की विफलताएँ
वाल्व-प्रकार के हैमर अक्सर वाल्व-प्लेट के घिसाव, विरूपण या जाम होने से ग्रस्त होते हैं, जिससे समय पर वाल्व स्विचिंग बाधित होती है और उच्च आवृत्ति वाले पिस्टन प्रत्यावर्तन में बाधा आती है।
वाल्व रहित डिजाइन पिस्टन/सिलेंडर प्रवाह खांचों के घिसाव या अवरोध से प्रभावित हो सकते हैं; कतरनों के जमाव से प्रवाह उत्क्रमण में देरी होती है, प्रभाव चक्र बाधित होता है और प्रभाव ऊर्जा में तेजी से कमी आती है।
1.3 पिस्टन-टू-बिट इंटरफ़ेस संबंधी समस्याएं
उच्च आवृत्ति वाले प्रभावों से पिस्टन का मुख और बिट का पिछला भाग घिस जाता है, जिससे संपर्क अंतराल बढ़ जाता है और ऊर्जा हस्तांतरण में हानि होती है।
अनियमित बिट इंस्टॉलेशन या ढीले लोकेटिंग पिन के कारण स्ट्राइक ऑफ-सेंटर हो जाते हैं, जिससे इम्पैक्ट एफिशिएंसी कम हो जाती है और स्थानीय घिसावट तेज हो जाती है।
यांत्रिक घिसाव, जाम होना और संरचनात्मक विफलता - ये समस्याएं डाउनटाइम के प्रमुख कारण हैं। बार-बार लगने वाले झटकों और घूर्णी बल के कारण, यांत्रिक पुर्जे अत्यधिक घिस सकते हैं, जाम हो सकते हैं या टूट सकते हैं। इसके सामान्य लक्षण और कारण इस प्रकार हैं:
2.1 पिस्टन जाम होना और घिसावट
भारी भार के कारण पिस्टन और सिलेंडर के बीच घर्षण बढ़ जाता है। अपर्याप्त स्नेहन (जैसे, वायवीय हथौड़ों के लिए स्नेहन अंतराल का छूट जाना या हाइड्रोलिक तेल की गुणवत्ता में गिरावट) और चट्टानों के टुकड़ों का प्रवेश क्लीयरेंस को कम कर देता है और पिस्टन के जाम होने का कारण बनता है। लंबे समय तक उच्च आवृत्ति पर संचालन से पिस्टन की सतहें घिस जाती हैं और दरारें पड़ सकती हैं; गंभीर मामलों में, पिस्टन फट भी सकता है।
2.2 ड्रिल-स्ट्रिंग क्षति
ड्रिल स्ट्रिंग टॉर्क संचारित करती है और हैमर को सहारा देती है। यदि स्ट्रिंग की सामग्री की मजबूती अपर्याप्त हो, धागे ढीले हों, या छेद में विचलन हो, तो स्ट्रिंग पर अतिरिक्त बेंडिंग मोमेंट लग सकता है जिससे बकलिंग, विरूपण या धागे की विफलता हो सकती है। बाहरी दीवार पर चट्टान के टुकड़ों से होने वाला घर्षण टूट-फूट को और तेज करता है और सेवा जीवन को कम कर देता है।
2.3 जोड़ और सील की क्षति
आगे और पीछे के सब-कंपोनेंट महत्वपूर्ण कनेक्शन घटक होते हैं; तीव्र कंपन और टॉर्क से थ्रेड्स खराब या विकृत हो सकते हैं। घर्षणशील पदार्थों और उच्च तापमान के संपर्क में आने से सील (ओ-रिंग, सील रिंग) समय के साथ पुरानी होकर फट जाती हैं, जिससे पावर-मीडियम का रिसाव होता है और आंतरिक असेंबली में कतरनें चली जाती हैं, जो घिसाव को तेज करती हैं।
कठोर चट्टानों की ड्रिलिंग में उत्पन्न होने वाले कठोर, मोटे टुकड़ों को विश्वसनीय तरीके से हटाना आवश्यक है। जब ये टुकड़े हटाने की प्रणाली ठीक से काम नहीं करती, तो छेद अवरुद्ध हो जाता है, निकासी में बाधा आती है और ड्रिलिंग में प्रतिरोध बढ़ जाता है—कभी-कभी पाइप फंस भी जाता है। इसके मुख्य कारण निम्नलिखित हैं:
3.1 अपर्याप्त फ्लशिंग माध्यम या प्रवाह
पर्याप्त फ्लशिंग हवा के बिना वायवीय हथौड़े, या अपर्याप्त फ्लशिंग द्रव प्रवाह वाले हाइड्रोलिक हथौड़े, छेद के तल में फंसे अपशिष्ट पदार्थों को तुरंत नहीं हटा सकते। लंबे समय तक अपघर्षक प्रवाह से परिवहन मार्ग (जैसे, बिट का केंद्र छेद या पिस्टन का केंद्र बोर) घिस जाते हैं और विकृत हो जाते हैं, जिससे चैनल संकरे हो जाते हैं और निकासी दक्षता कम हो जाती है।
3.2 ड्रिलिंग मापदंडों और कटिंग हटाने में विसंगति
अत्यधिक प्रवेश दर से निष्कासन प्रणाली की क्षमता से अधिक कतरनें उत्पन्न हो सकती हैं। गलत घूर्णन गति या बिट थ्रस्ट सेटिंग्स के कारण अत्यधिक मोटी कतरनें उत्पन्न हो सकती हैं जो प्रवाह मार्गों से नहीं गुजर पातीं, जिससे संचय और अवरोध उत्पन्न होता है।
3.3 छेद विचलन और कटिंग जमाव
छेद में विचलन के कारण ऐसे निचले स्थान बन जाते हैं जहाँ कतरनें जमा हो जाती हैं और फ्लशिंग माध्यम द्वारा प्रभावी ढंग से बाहर नहीं निकल पातीं। समय के साथ ये जमाव एक ठोस परत बना लेते हैं जो हैमर की गति और बिट की क्रिया में बाधा उत्पन्न करता है।
पावर-ट्रांसमिशन फॉल्ट: ये फॉल्ट ड्रिलिंग को तब बाधित करते हैं जब टॉर्क ट्रांसमिशन रुक जाता है या इम्पैक्ट एनर्जी बिट तक नहीं पहुंच पाती। ये आमतौर पर ड्रिल-स्ट्रिंग/हैमर और हैमर/बिट इंटरफेस पर होते हैं। इनके कारणों में शामिल हैं:
4.1 ढीले या क्षतिग्रस्त कनेक्शन
ड्रिल स्ट्रिंग और हैमर रियर सब के बीच ढीले या घिसे हुए धागे, या लोकेटिंग पिन या स्प्लाइन का घिसाव, विश्वसनीय टॉर्क ट्रांसफर को रोकते हैं और हैमर को स्ट्रिंग के साथ घूमने से रोकते हैं।
घिसे हुए या विकृत फ्रंट-सब/बिट कनेक्शन घटक (लॉक नट, स्नैप रिंग आदि) बिट्स को ढीला कर सकते हैं, जिससे ऐसे ड्राई स्ट्राइक हो सकते हैं जहां ऊर्जा चट्टान तक नहीं पहुंचती और सिंक्रोनस रोटेशन खत्म हो जाता है, जिससे कटर का असमान घिसाव होता है।
4.2 बिट क्षति के कारण संचरण विफलता
कटर का घिसना, टूटना या खो जाना (टंगस्टन-कार्बाइड बटन, पीडीसी/हीरा कटर) चट्टान के साथ प्रभावी जुड़ाव को बाधित करता है। इसके परिणामस्वरूप, प्रभाव ऊर्जा कटर के माध्यम से चट्टान तक संचारित नहीं हो पाती और हथौड़े के आंतरिक भागों में वापस परावर्तित हो जाती है, जिससे आंतरिक झटके का भार बढ़ जाता है और द्वितीयक विफलताएँ उत्पन्न होती हैं।
सारांश और मुख्य प्रभावकारी कारक: संक्षेप में, कठोर चट्टानों की ड्रिलिंग में सामान्य डीटीएच हैमर विफलताओं का कारण कार्य की परिभाषित विशेषताएँ हैं: उच्च भार और कठोर वातावरण। प्रमुख प्रभावकारी कारकों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
उपकरण का अपर्याप्त मिलान: हथौड़े का मॉडल, बिट का प्रकार, या घटक सामग्री कठोर चट्टान की स्थितियों के अनुरूप नहीं हैं।
अनुचित संचालन और रखरखाव: अनुपयुक्त ड्रिलिंग मापदंड, नियमित रूप से सफाई या चिकनाई न करना, और घिसे हुए पुर्जों को बदलने में देरी करना।
खराब सहायक-प्रणाली समन्वय: अस्थिर विद्युत-माध्यम आपूर्ति और कटाई हटाने की क्षमता और ड्रिलिंग चक्र के बीच बेमेल।
इन मूल कारणों को समझने से लक्षित समस्या निवारण और निवारक उपायों का आधार मिलता है, जिससे कठोर चट्टानों की ड्रिलिंग निरंतर और कुशल बनी रहती है।
