كيفية التحقق من تدفق الهيدروليك في الحفارة قبل تركيب المطرقة الهيدروليكية

عند تجهيز حفارة بمطرقة هيدروليكية، الخطوة الأولى ليست اختيار المطرقة، بل التحقق أولاً مما يمكن أن توفره الحفارة من شروط هيدروليكية. فدليل المطرقة يحدد التدفق والضغط وشروط عودة الزيت التي تحتاجها، بينما تحدد بيانات الحفارة القيم التي يمكنها تقديمها. وإذا لم يتطابق الجانبان، فلا يمكن الحديث عن الوزن أو القضيب أو الوصلات. يتخذ هذا المقال من مواصفات منشورة لحفارة زحافة متوسطة بوزن 23.2 طن مثالاً لتوضيح كيفية قراءة بيانات الهيدروليك من جانب الحفارة، وما يمكن استخدامه مباشرة للمقارنة، وما يجب طلبه من مورد المطرقة.

أي بنود مواصفات الحفارة ترتبط بالمطرقة الهيدروليكية

يتضمن جدول مواصفات الماكينة عادةً فئات المحرك وسعة الجرافة وقوى الحفر والنظام الهيدروليكي والأبعاد. والاقتصار على أداء الحفر والتحميل عند تجهيز المطرقة قد يكون مضللاً؛ فما يجب تحديده أولاً هو عمود النظام الهيدروليكي: نوع المضخة الرئيسية، وأقصى تدفق عمل، وضغوط الدوائر المختلفة، وسعة خزان الزيت الهيدروليكي. تحدد هذه البنود ما إذا كانت المطرقة ستحصل على مصدر زيت مستمر ومستقر، وما إذا كانت هناك هامش لإدارة درجة حرارة الزيت أثناء التشغيل المتواصل.

على سبيل المثال، تستخدم SH240-8 نظاماً هيدروليكياً بمضخات مكبسية متغيرة، بأقصى تدفق عمل 2×224 لتر/دقيقة؛ ضغط دائرة السير 34.3 ميجاباسكال، وضغط دائرة الدوران 25.5 ميجاباسكال، وضغط دائرة التحكم 3.9 ميجاباسكال؛ سعة خزان الزيت الهيدروليكي 250 لتراً، وخزان الوقود 330 لتراً. هذه القيم بحد ذاتها ليست قدرة تكسير، لكنها مرجع للمقارنة عند التحقق من متطلبات المطرقة.

أقصى تدفق عمل: ميّز أولاً بين تدفق الماكينة الكلي وتدفق المضخة الواحدة

تعني «2×224 لتر/دقيقة» إخراج كل مضخة رئيسية على حدة، ولا يمكن اعتبارها مباشرة تدفقاً واحداً يُسلَّم للمطرقة. فالمطرقة الهيدروليكية تُغذى عادةً من إحدى الدائرتين أو بعد توزيع التدفق، ويعتمد اختيار الدائرة وما إذا كان هناك دمج للتدفق على تخطيط الأنابيب في الحفارة ومتطلبات تركيب المطرقة. لذلك يجب عند التحقق وضع ثلاثة أرقام معاً: أقصى تدفق للمضخة الواحدة في الحفارة، ونطاق التدفق المقنن المطلوب للمطرقة، وقطر أنبوب التغذية الفعلي وإعدادات الصمامات. فمقارنة التدفق الكلي للماكينة بالتدفق المقنن للمطرقة تؤدي إلى المبالغة في تقدير التدفق المتاح.

ما مشكلات التحقق الناتجة عن عدم تطابق التدفق

• عندما يتجاوز التدفق المطلوب للمطرقة التدفق الذي يمكن للحفارة توفيره بثبات في دائرة واحدة، يجب التحقق من إمكانية تعديل طريقة التغذية، لا مجرد رفع الضغط.
• عندما يكون التدفق المطلوب للمطرقة أقل بكثير من قدرة تغذية الحفارة، يجب التأكد من وجود وسائل خنق أو تحديد تدفق، لتجنب التشغيل الطويل خارج ظروف التصنيف.
• أقصى تدفق عمل للحفارة هو الحد الأعلى لقدرة المضخة، أما التدفق الفعلي فيتأثر بسرعة المحرك وطريقة التشغيل وإعدادات النظام الهيدروليكي. وإذا لم توفر البيانات تدفقاً مخصصاً لظروف التكسير، فلا يمكن تطبيقه مباشرة.

ضغط الدائرة لا يُعد مباشرة ضغط عمل المطرقة

القيمة 34.3 ميجاباسكال في جدول المواصفات هي ضغط دائرة السير، و25.5 ميجاباسكال هي ضغط دائرة الدوران، وكلاهما ليس إعداد ضغط تغذية المطرقة الهيدروليكية. يجب أن يوفر مورد المطرقة بيانات ضغط العمل وضغط الفتح والضغط الخلفي المسموح، بينما يجب من جانب الحفارة التحقق من إعداد تجاوز الضغط في الدائرة المقابلة، والضغط الخلفي للعودة، وقدرة التبريد. ومقارنة ضغط دائرة السير مباشرة بضغط عمل المطرقة يعني خلط بيانات دوائر مختلفة.

يُقترح ترتيب التحقق كالتالي: الحصول أولاً من مورد المطرقة على ضغط العمل والحد الأعلى للضغط الخلفي، ثم التحقق من إعدادات الصمامات والأنابيب المخصصة لدائرة التكسير في الحفارة، وأخيراً التأكد من أن مسار العودة يلبي متطلبات الضغط الخلفي. وأي حلقة تفتقر إلى البيانات يجب إدراجها كبند يحتاج إلى تأكيد، ولا يجوز استنتاج أن التركيب المباشر ممكن.

سعة الخزان والتبريد يحددان حدود التشغيل المتواصل

خزان الزيت الهيدروليكي 250 لتراً، وسعة نظام التبريد 28 لتراً، وخزان الوقود 330 لتراً؛ تعكس هذه المجموعة من البيانات هامش السوائل والتبريد الذي توفرته الماكينة للعمل الطويل. فالتكسير يختلف عن الحفر والتحميل؛ إذ يعمل الزيت الهيدروليكي ذهاباً وإياباً داخل المطرقة، ويكون توليد الحرارة أكثر تركيزاً، لذا يجب مراعاة مدة التشغيل المتواصل ودرجة الحرارة المحيطة وترتيبات التبريد عند التوقف. لا توفر البيانات منحنيات درجة حرارة الزيت أو مدة التشغيل المتواصل في ظروف التكسير، ويمكن فقط القول إن الخزان ونظام التبريد يمتلكان أساساً من السعة، أما ما إذا كانا يدعمان وردية كاملة من التكسير المتواصل فيحتاج إلى تأكيد عملي وفق درجة الحرارة الفعلية وإيقاع العمل ومراقبة حرارة الزيت.

وزن الحفارة مجرد نقطة بداية، ويجب التحقق من الوزن والوصلات أيضاً

وزن التشغيل 23.2 طن، وعرض جنزير 600 مم، وضغط التلامس الأرضي 49.8 كيلوباسكال؛ تشير هذه إلى أن الماكينة حفارة زحافة متوسطة، والوصف بأنها مناسبة للتربة الصلبة وحفر الصخور ومناولة المواد الثقيلة مستمد من بيانات الماكينة. لكن نطاق الوزن الملائم للمطرقة وأبعاد التوصيل وقطر المسمار ونوع وصلة التبديل السريع يجب الحصول عليها من بيانات مورد المطرقة، ولا يمكن استنتاجها من وزن الحفارة أو تخمين نطاق الملاءمة من رقم طراز المطرقة. كما يؤثر وزن الملحق على استقرار الجزء الأمامي من الماكينة، ويجب التحقق منه مع تكوين معدات العمل في الحفارة.

حالات لا يُنصح فيها بالتجهيز المباشر وفق جدول المواصفات

إذا كانت بيانات مورد المطرقة تشير فقط إلى ملاءمتها لحفارات صغيرة، فلا يجوز افتراض إمكانية تركيبها لمجرد أن الحفارة من فئة 23.2 طن؛ وإذا تجاوز التدفق والضغط المطلوبان للمطرقة نطاق الضبط في الدائرة المقابلة بالحفارة، فلا يجوز محاولة التعويض بضبط صمام التجاوز. وعند غياب بيانات الضغط الخلفي والعودة والتبريد، يجب إدراجها كشروط إلزامية قبل الشراء. لا تتضمن البيانات نتائج قياسية للتكسير، لذلك لا يحكم هذا المقال على كفاءة التكسير أو أنواع الصخور المناسبة أو الإنتاجية.

البيانات التي يجب تقديمها مع طلب العرض

• طراز الحفارة وبيانات النظام الهيدروليكي: نوع المضخة، أقصى تدفق للمضخة الواحدة، ضغوط الدوائر، سعة خزان الزيت الهيدروليكي.
• نوع المادة المطلوب تكسيرها، ونطاق أحجام الكتل، وظروف الموقع، وورديات العمل اليومية المخططة.
• بيانات المطرقة: التدفق المقنن، ضغط العمل، الحد الأعلى للضغط الخلفي، وزن الملحق، أبعاد التوصيل ونوع الوصلة.
• حالة الأنابيب الحالية ووصلة التبديل السريع، وما إذا كانت هناك دائرة تكسير وصمامات مجهزة.
• ترتيبات التشغيل المتواصل ودرجة الحرارة المحيطة، لتقييم ظروف التبريد وإدارة حرارة الزيت.

بيانات الهيدروليك في الحفارة هي بوابة التحقق الأولى، لكن بيانات جانب الحفارة وحدها لا تكفي لاتخاذ قرار التجهيز. وبمقارنة البنود المذكورة أعلاه بنداً بنداً مع المورد، يمكن معرفة الشروط المستوفاة، وتلك التي تحتاج إلى تعديل الأنابيب أو ضبط الإعدادات، وتلك التي لا تزال تفتقر إلى البيانات.