Цепи для установок ГНБ (горизонтально направленного бурения)
В установках ГНБ используются грузовые пластинчатые цепи, приводные роликовые 2-3-4 рядные модели. Тип привода зависит от конструкции установки, но во всех случаях тяговые цепи для ГНБ выполняют основную часть работы — обеспечивают продольное перемещение штанг и бурового инструмента.
Цепи работают в сложных условиях, испытывают переменные нагрузки, воздействие жидкостей, перепады температуры. В статье расскажем как работает установка ГНБ, зачем в ней тяговые цепи, как они изнашиваются и как купить новые.
Как происходит бурение и какую часть работы выполняют тяговые цепи для ГНБ
Горизонтально направленное бурение используется когда нужно протянуть коммуникации бестраншейным способом. Простыми словами — установка пробуривает изогнутую скважину, которая обходит препятствия в горизонтальной и вертикальной плоскости. Так удается избежать повреждения коммуникаций, фундаментов, проложить трубопровод под естественными преградами (водоемы, деревья, крупные камни), дорогами, железнодорожными путями, соседними участками. Это единственный способ протянуть кабель или трубу под землей без повреждения поверхности.
Технология бурения делится на 3 этапа — и в каждом из них участвует цепь. Главные задачи тяговой цепи:
- перемещает каретку при погружении или подъеме буровой головки;
- отводит каретку когда устанавливается или снимается следующая штанга;
- проталкивает буровую головку когда нужно изменить направление;
- протягивает трубопровод.
При обрыве или повреждении цепи бурение прекращается — без движения подачи перемещение рабочего инструмента невозможно.
Участие цепи в разных этапах работы
1. Бурение прямолинейных участков пилотной скважины
Буровая головка на этом этапе вращается и погружается в грунт. Одновременно в канал подается буровая жидкость, которая выходит из отверстий рядом с лопаткой или на ней. Цепь на этапе бурения пилотной скважины вдавливает каретку с новой штангой в грунт. В обычных условиях на прохождение трехметрового участка достаточно 1-2 минут — цепь передает серьезное рабочее усилие.
Буровая жидкость выполняет три функции:
- Охлаждает рабочую зону. При бурении инструмент нагревается — без охлаждения ускоряется износ режущей части.
- Размывает и выводит отработанную породу из зоны бурения. Высокое давление увеличивает скорость погружения.
- Укрепляет стенки скважины. Жидкость вступает в реакцию с грунтом, создает суспензию.
Раствор подается в каретку и через отверстие в штангах попадает в рабочую зону. После вдавливания очередного отрезка каретка откручивается от зажатой в тисках штанги и цепь отводит ее назад. Механизм устанавливает новую штангу, соединяет. При установке новых штанг давление промывочной жидкости отключается, но часть бурового раствора все равно попадает на цепь, вызывает коррозию, ускоряет износ звеньев. В зимнее время в состав добавляют компоненты, которые предотвращают замерзание — при попадании на металл они увеличивают скорость образования коррозии.
2. Изменение направления движения буровой головки
Для изменения направления лопатка поворачивается в нужную сторону и вдавливается в грунт без вращения. При этом движение подачи становится основным: буровой раствор облегчает движение, но вся нагрузка ложится на тяговую цепь.
При вдавливании направление скважины меняется на нужный угол и бурение продолжается в обычном режиме. Когда нужно снова изменить повернуть буровую головку — процедура повторяется. В благоприятных условиях за одно бурение направления меняется трижды: после выхода на нужную глубину, при начале подъема и для изменения угла. Если приходится обходить препятствия, то число продавливаний увеличивается.
Расширение скважины и протягивание трубопровода
После выхода в заданной точке буровую головку снимают и устанавливают расширитель — инструмент, который вращается и увеличивает диаметр скважины. Одновременно на неподвижную петлю (вертлюг) закрепляют кабельный канал, водопроводную или канализационную трубу. Трубопровод при протягивании не вращается.
Когда все готово — запускают установку ГНБ. Каретка теперь не вдавливает, а вытягивает штанги — цепь выдерживает усилия в другом направлении. Штанги вращаются вместе с расширителем, внутрь подается буровой раствор. Жидкость одновременно размывает породу по ходу движения расширителя и облегчает протягивание трубы по готовой скважине. Чтобы не возникало сложностей при протягивании, диаметр скважины должен быть больше трубопровода на 50-100%.
На цепь теперь попадает еще больше бурового раствора — из отверстия на каретке и из снятой штанги.
Как изнашиваются грузовые пластинчатые цепи ГНБ
- Коррозия. Привод бурильной установки работает в жестких условиях эксплуатации: на открытую поверхность попадают осадки, буровой раствор, влажные остатки грунта.
- Повышенное трение. Пыль, остатки грунта и ржавчина усиливают трение. Изнашиваются все подвижные элементы: пластины, втулки, валики.
- Разрушающие нагрузки. Цепь выдерживает динамические разнонаправленные нагрузки.
Воздействие всегда происходит комплексно: на цепь попадает раствор и грязь, одновременно механизм создает рабочее усилие, перемещается каретка. В результате появляется коррозия, ржавчина и песок повышают трение в элементах, а нагрузка усиливает негативный результат. Со временем появляется люфт в соединениях, звенья раздвигаются, увеличивается длина, возникает риск обрыва цепи.
Разрушение всегда происходит под нагрузкой — когда аппарат проталкивает буровую головку или вытягивает трубопровод. Внеплановые остановки опасны — оборудование может заклинить, тогда достать трубу или инструмент будет невозможно.
Единственный способ избежать аварий — следить за состоянием привода. В некоторых случаях помогает ремонт звеньев, но полностью восстановить ресурс можно только заменой цепи.
Какую купить цепь для ГНБ
Конструкция зависит от производителя и мощности бурильной техники. В большинстве установок используются грузовые пластинчатые цепи, многорядные приводные роликовые модели. Обозначение указано в инструкции. Остались вопросы? Звоните! Наши специалисты знают все о грузовых цепях. Поставляем цепи для Vermeer, Ditch Witch и других производителей бурильных установок.