Aug 27, 2025 伝言を残す

ドリルパイプの故障の原因は何ですか?それを防ぐ方法は?

の最も恐ろしい形ドリルパイプ故障は骨折です。pipelineパイプラインの設置のためのガイド付きまたは方向掘削中にドリルパイプ骨折が骨折したら、プロジェクト-に大きな影響を与える可能性があります。したがって、建設会社はドリルパイプを適切に選択および使用する方法を学ぶ必要がありますが、メーカーはトレンチレスエンジニアリングのドリルパイプの特別な要件を理解し、高強度、弾力性、信頼性を持つパイプを生産する必要があります。

ドリルパイプの故障の原因(主に骨折):hosedents本質的な品質の問題は別として、建設中の不適切な動作がドリルパイプの故障の主な原因です。

1.ドリルパイプの故障の主なフォームと原因

誘導または方向のトレンチレス掘削で使用されるドリルパイプは、著しい引張力とねじれ力だけでなく、曲げ力にも与えられます。湾曲したセクションを通過すると、ドリルパイプは曲がらせられ、内側の弧は圧縮応力の下にあり、外弧は引張応力の下にあります。ドリルパイプが湾曲したセクションで回転すると、パイプボディは交互の引張応力と圧縮応力を経験し、ボアホールの曲率半径が小さいほど、これらの交互の応力が大きくなります。調査によると、これらの交互のストレスが特定のしきい値に達すると、ドリルパイプの疲労亀裂を簡単に誘導できることが示されています。当初、これらの疲労亀裂は非常に小さく、肉眼で検出するのが困難ですが、急速に伝播し、最終的には突然の脆性骨折につながります。テストでは、交互のストレスによる疲労骨折が、トレンチレス用途におけるドリルパイプの故障の主な原因であることを確認しています。ガイド付き掘削操作中のドリルパイプ骨折の多くのケースは、この結論をサポートしています。

現在、中国の一部のトレンチレス建設チームは経験豊富で高度に熟練した専門企業ですが、他の多くの人は、建設経験や技術的知識のない急いで組み立てられています。ドリルパイプ(またはボアホール)の曲率半径の概念さえ理解していない人もいれば、トレンチレス構造への関与は、ドリルパイプ骨折に寄与する主要なヒューマン要因です。

2。異常なドリルパイプの故障を防ぐための措置

ドリルパイプの故障原因の分析に基づいて、通常の摩耗と裂傷は別として、異常な故障は、労働者の操作とドリルパイプの品質という2つの要因に起因する可能性があります。したがって、ドリルパイプの品質を改善し、運用慣行を標準化することにより、異常な故障を防ぐことができます。

drill pipe

3。ドリルパイプの品質を向上させます

(1)ドリルパイプ材料の選択:トレンチレス技術における誘導および方向掘削の応力分析に適応するために、ドリルパイプの本体は、高い引張強度、良好な曲げ抵抗、衝撃靭性を持つ必要があります。パイプボディ材料は、中-炭素合金構造シームレス鋼管パイプである必要があります。合金要素には、材料の引張強度と衝撃靭性を改善するためにCR、MO、およびその他の要素を含む必要があり、MN、SI、およびその他の要素を含み、材料の弾力性(つまり曲げ抵抗)を改善する必要があります。また、材料の硬化性を改善するために、トレース量のB、V、およびその他の要素も含まれている場合があります。一般的なパイプボディ材料には、36MN2V、35CRMO、42MNMO7、35CRMNSI、45MNMOBが含まれます。

シームレススチールパイプの壁の厚さの均一性とローリング欠陥も、ドリルパイプの品質に影響を与える重要な要因です。小さな鉄鋼工場で巻かれた鋼管の壁の厚さの均一性は貧弱であり、高トルクの下で薄い壁の厚さで縦方向の亀裂を起こしやすいです。一部のスチールパイプには、重い皮膚やエアホールなどの欠陥があり、これらの場所でドリルパイプを壊したり漏れたりする可能性があります。

ドリルパイプジョイントは最も複雑な応力を担い、ジョイント材料には高い包括的な機械的特性が必要です。ドリルパイプジョイントは、主に35CRMOまたは42CRMOバーストックでできていますが、偽造されたジョイント材料は包括的な機械的特性を大幅に改善できます。

(2)処理技術の選択:現在、国内のトレンチレスドリルパイプは、処理技術に従って3つのタイプに分けることができます:統合的に偽造ドリルパイプ(積分ドリルパイプと呼ばれる)、動揺 +摩擦溶接ドリルパイプ(動揺{2}}と呼ばれるドリルパイプと呼ばれます)、および単純な摩擦溶接ドリル溶接ドリル溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接溶接パイプパイプ)。

(3)動揺した肥厚セクションの処理:それが積分ドリルパイプであるか、動揺した-溶接ドリルパイプであるか、動揺した濃厚な部分と非-動揺した厚い部分の間の遷移セクションの品質は、動揺する品質に影響を与える主な要因です。遷移セクションには、十分な長さ、均一で滑らかな壁の厚さの移行があり、しわはありません。動揺した後、パイプボディは、遷移セクションの内部応力を排除し、その包括的な機械性能を改善するために、全体的な消光および焼き戻し処理に最適に行われます。

(4)ジョイント構造タイプ

a。応力分散溝:実験的研究では、循環曲げ応力下でのトレンチレス誘導ドリルパイプの疲労骨折がドリルパイプの主な故障モードであることを示しており、この故障は主にオスの関節または雄の関節糸の根の根で発生します。ドリルパイプの男性関節の根元に応力分散溝を設計すると、この場所でのストレス集中を効果的に減らし、それによって曲げ抵抗が改善されます。さらに、スレッドの直径を可能な限り増加させ、テーパースレッドを設計し、スレッドルート半径を増やすと、ドリルパイプのオスジョイントのルートでの曲げ抵抗を大幅に改善する可能性があります。

b。 「二重肩」構造:「二重肩」構造と呼ばれるSO -は、ドリルパイプのオスとメスの糸が締められた場合、メスの糸の端と雄の糸の肩が密接に接触し、同時にメスの糸の内側の肩も男性の糸の端に密接に接触していることを意味します。 「二重肩」構造ドリルパイプの処理の難しさは高くなっていますが、「シングルショルダー」ドリルパイプと比較して、多くの利点があります。

(1)良好なシーリング効果掘削液は、内側から外側に漏れるときに2つのシーリング表面を通過する必要があり、漏れ抵抗は大きいです。

(2)「二重肩」ドリルパイプが2つのアンチ-トルクの肩を提供するより大きなトルクに耐えることができ、肩の総接触面積は通常のドリルパイプの総接触面積よりもはるかに大きいため、耐えることができるトルクは通常のドリルパイプよりもはるかに大きくなります。

(3)ドリルパイプのサービス寿命を改善する通常のドリルパイプは、ジョイントが摩耗し、メスの糸の端が薄くなり、オスの糸によってフレアされ、ドリルパイプ全体が故障します。 「二重肩」ドリルパイプのジョイントがひどく摩耗した後、内側の肩はまだ効果的に機能し、ドリルパイプを使用し続けることができます。

(4)糸の表面処理:糸の表面のニトリッド処理は、糸の粘着性を効果的に防ぐことができ、糸の耐摩耗性を改善し、それによってサービスの寿命を延ばすことができます。窒化層の厚さは一般に0.2〜0.3mmです。厚さが大きすぎる場合、脆性亀裂が発生する可能性があります。厚さが小さすぎる場合、アンチ{-の固定効果が低下します。積分ドリルパイプは窒化することはできず、代わりに、はるかに薄いリン酸塩処理が使用されます。

(5)スレッド処理精度:ジョイントスレッドは、ドリルパイプの交換性を確保するために、スレッドターニングツールを形成するCNC旋盤で処理する必要があります。ジョイントスレッドの厳しい距離は、適切な範囲内で制御する必要があります。

API drill pipe

4。建設技術の改善

(1)標準化された操作:建設中、さまざまなドリルパイプの湾曲の許容引張力、トルク、および半径を厳密に守る必要があります。建設会社の場合、仕様に従ってドリルパイプを使用することによってのみ、ドリルパイプの異常な障害を効果的に回避できます。

(2)遷移パイプの役割:穴のリーミングとパイプの引っ張りプロセス中に、穴のビットに接続されたドリルパイプの曲率の半径は、穴の曲率の設計された半径、つまりR、つまりR、つまりR<

(3)ドリルパイプの不安定性の防止:ドリルパイプは、メカニックの細長い棒であり、圧力下で不安定になる傾向があります。したがって、パイロットホールの建設段階では、ドリルパイプが不安定になり、曲げて故障するのを防ぐために、自由状態のドリルパイプを抑制する必要があります。ドリルパイプの不安定性は、リグクランプとエントリポイントの間のドリルパイプセクションで主に発生します。このセクションの長さは可能な限り最小化する必要があります。または、適切な拘束措置をとる必要があります。ドリルパイプの不安定性を防ぐために、ドリルパイプの自由な長さは通常、ドリルパイプの直径の20倍未満である必要があります。

(4)スレッドオイルの使用:高-高品質のスレッドオイルは、ドリルパイプスレッドの粘着性を効果的に防ぎ、ブレイクアウトトルクを減らし、糸の表面摩耗を減らすことができます。

(5)フラッシング液の使用:砂および砂利層で掘削するとき、高-高品質の泥を洗浄液として使用する必要があります。泥は、潤滑効果を持つドリルパイプの外壁に泥の皮を形成し、ドリルトルクを減らし、ドリルパイプの摩耗を減らし、ドリルパイプの保護に非常に重要な役割を果たすことができます。

(6)ドリルパイプの検査:ドリルパイプが一定期間使用された後、ドリルパイプの摩耗、曲げ、および表面の傷をチェックし、過度の摩耗、明らかな曲げ、深い表面の傷を時間内に排除する必要があります。この領域はしばしば摩耗や薄くなる傾向があり、骨折につながるため、動揺遷移セクションの摩耗条件に特に注意を払う必要があります。

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