SE0900899A1 - Anordning och metod för att skydda en bergborrmaskin mot korrosionsangrepp - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till en anordning avsedd att ingå i en bergborrmaskin for slåendeborrning, där anordningen innefattar en skaldel () med åtminstone ett plan ändplan (3). Ändplanet (3)innefattar åtminstone ett forsta () och ett andra område (), där det forsta området (4) innefattar åtminstone en del av ändplanets (3) ytterkontur (5) och består av ett korrosionströgt material. (Fig. l)

Description

lO 15 20 25 30 35 För att i drift skydda delningsplanen mot inträngning av korrosivt vatten och borrkax finns en känd metod att lägga mjuka tätningar i spår i ändplanen. Denna metod leder i vissa aggressiva miljöer till att materialet utanför spåren korroderar, vilket i sin tur leder till att tätningsspåren och tätningama förstörs varvid läckage uppstår.

Vidare är det är förut känt att i hydrauliska borrmaskiner, som används under jord, ansluta Smörjmedel i form av oljeblandad tryckluft till ändytoma, som ingår i förbanden. Förutom smörjning är tanken att om en liten springa uppstår någonstans mellan ändytoma ska den oljeblandade luft som då strömmar ut förhindra inträngning av vatten och borrkax. Om trots allt korrosion startar i utkanten av ändytoma, vilket kan ske t.ex när borrmaskinen inte används, bildas en passage där sedan huvuddelen av den oljeblandade tryckluften kan passera. Detta gör att andra delar av ändplanen inte skyddas. Utan smörjning finns risk för överhettning och fastbränning, eftersom det alltid uppstår mikrorörelser mellan ändplanen i en borrmaskin under drift.

Det existerar således ett behov av en förbättrad anordning och metod för att skydda ändplanen/delningsplanen, som ingår i förbanden i en slående bergborrmaskin och dänned sänka driftskostnaderna för bergborming. De nu kända lösningama uppfyller inte dessa behov.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en anordning/metod för att göra bergborming mer kostnadseffektiv för användaren och då speciellt i gmvmilj öer med surt, salt och korrosivt vatten.

Enligt en första aspekt hänför sig uppfinningen till en anordning avsedd att ingå i en bergborrmaskin för slående borrning. Anordningen innefattar en skaldel med åtminstone ett ändplan, som består av ett första och ett andra område, där det första området innefattar åtminstone en del av ändplanets ytterkontur och består av ett korrosionströgt material.

Med bestämningen korrosionströgt material avses ett material, som är rosttrögt/rostobenäget.

I första hand är det en del av ett ändplans kantparti innefattande en del av ytterkonturen, som är anordnad i ett korrosionströgt material. Yttre kanten hos ändplanen tätar utåt och därmed elimineras förutsättningen för korrosionsangrepp i förbandens ytterkontur och risken för korrosionsangrepp minimeras. Uppfinningen har därmed fördelen att förbättra motståndet mot korrosionsangrepp i delningsplanen och skyddar där mot spaltkorrosion i första hand. lO 15 20 25 30 35 Delar av de ändplan, som ingår i ett förband och som riskerar att utsättas för korrosivt vatten även när borrmaskinen inte är i drift anordnas i ett korrosionströgt material. Det korrosionströga materialet bör ha mycket hög täthet för att kunna stänga vattnet ute. Materialet bör vidare ha en hårdhet, som överensstämmer med grundmaterialets hårdhet för att uppnå höga krav på hållbarhet. Det korrosionströga materialet kan tex utgöras av rostfritt stål, legering innehållande cobolt och krom (tex varumärke Stellite) eller ett lämpligt keramiskt material.

Syftet med uppfinningen är att förhindra ytliga korrosionsangrepp i förbandens delningsplan. I en bergborrmaskin, anordnad med ett antal uppfinningsenliga skaldelar och trycksatt med oljeblandad trycklyft, kommer den oljeblandade tryckluften till största delen att stanna inom maskinens skal och skydda delningsplanen, som avsett.

Resultatet blir en avsevärt ökad livslängd på de för användaren mycket kostsamma skaldelarna, varvid driftskostnaderna per borrad meter hål blir jämförelsevis mycket lägre.

Vidare medför uppfinningen minskad frekvens av allahanda borrmaskinsproblem som orsakas av korroderande delningsplan och därmed följande snedheter i borrmaskinen, vilket ytterligare reducerar produktionskostnaderna vid bergborrning.

Uppfinningen fungerar i bergborrmaskiner innefattande dels trycksatta delningsplan och dels delningsplan försedda med tätning, tex O-ring. Vid trycksatta delningsplan måste tryckluften kunna komma ut. Ändplanen förses med radiellt orienterade spår som fördelar den oljeblandade luften över en stor del av ändplanen. Ibland finns läckspår anordnade i ändplanen utgående från insidan av borrmaskinen dels för att öka fördelningen av smörjluft över ett delningsplan och dels för att styra luftblandningen vidare för satt den ska smörja tex ett bulttörband.

Ett altemativ är att det första området innefattar ändplanets hela ytterkontur. Därmed omfattar det första området ett ändplans hela kantområde.

Ett altemativ är att det första omrâdet ingår i ett skikt med viss utbredning längs en skaldels och därmed en borrmaskinens längdaxel eftersom skaldelarna är koaxiellt anordnade i bergborrmaskinen.

Alternativa fastsättningsmetoder för fastsättning av det korrosionströga materialet till en skaldel är tex svetsning, flamsprutning eller elektrolytisk beläggning. lO 15 20 '25 30 35 Ett alternativ är att även det andra området består av ett korrosionströgt material. Därmed utgörs hela ändplanet av ett korrosionströgt material.

En utföringsform av uppfinningen utgörs av ett förband i en slående bergborrmaskin innefattande åtminstone tvâ skaldelar. Skaldelama är utformade enligt något av ovanstående alternativ och är anordnade så att områdena av korrosionströgt material är i tätande kontakt. Det ingår i uppfinnigstanken att områdena bestående av korrosionströgt material har lika form så att de täcker varandra i delningsplanet.

En utföringsform av uppfinningen utgörs av en slående bergborrmaskin innefattande åtminstone ett förband anordnat enligt ovan. Förbandet är radiellt positionerat så att de första områdena av korrosionströgt material är anordnade på bergborrmaskinen där risken för korrosion är som störst.

Placeringen av dessa områden sker med hänsyn tagen till bland annat typ av bergborrmaskin och typ av förband samt bultamas typ och placering inom ett bultförband. Hänsyn tas även till risken för korrosion i situationer när bergborrmaskinen inte är i drift.

Därmed uppstår ingen korrosion innanför de skyddande kantområdena av korrosionströgt material.

Skaldelarna får en livslängd, som jämförelsevis ökas avsevärt, sannolikt flerfaldigas på platser med mycket surt, salt och korrosivt vatten.

Det ingår i uppfmningstanken att anordningen ingår i bergborrmaskiner för borrning under jord i gruvor med surt och/eller saltvatten.

Under drift av bergborrmaskinen sker en trycksättning av bergborrmaskinen så att oljeblandad luft tillförs borrmaskinens inre under tryck, vilket beskrivits ovan. Syftet är att smörja samt korrosionsskydda kontaktytoma/delningsplanen mellan skaldelama samt de i skaldelarna ingående detaljerna under drift.

När ändplanen har ytdefekter/inte är riktigt plana finns risken att den trycksatta oljeblandade luften kan okontrollerat passera ut ur borrmaskinen istället för att cirkulera runt i maskinens inre och smörja de ingående delama, i enlighet med ovanstående beskrivning. Dessutom finns risk att surt, salt och/eller korrosivt vatten tränger in mellan ändplanen och förorsakar korrosion. Korrosion på ändplanen leder i sin tur till ytterligare passager, som den oljeblandade luften kan okontrollerat strömma ut genom. lO 15 20 25 30 35 Enligt en andra aspekt hänför sig uppfinningen till en metod avsedd att korrosionsskydda en bergborrmaskin för slående borrning innefattande ett antal förband med ett antal skaldelar var och en innefattande minst ett ändplan, som består av åtminstone ett första och ett andra område. Det första området innefattar åtminstone en del av ändplanets ytterkontur och består av ett korrosionströgt material. Metoden innefattar att montera en bergborrmaskin genom att förbinda ett antal skaldelar med parvis likformiga första områden så att de första områdena i ett antal förband tätande täcker varandra.

Metoden innefattar vidare att under drift trycksätta förbanden i bergborrmaskinen med oljeblandad luft varvid de första områdena i varje förband tätar och hindrar den oljeblandade luften att passera ut och samtidigt tätar och hindrar aggressivt vatten i omgivningen att tränga in i de ingående delningsplanen, varvid den oljeblandade luften smörjer de i vaije delningsplan ingående andra områdena.

Metoden enligt uppfinningen har fördelen att den oljeblandade luften smörj er kontaktytoma mellan borrrnaskinens inre detaljer samtidigt som de täta ändplanen hindrar den oljeblandade luften att okontrollerat passera ut via delningsplanen.

Om aldrig den yttre delen av delningsplanen korroderar kommer den oljeblandade tryckluften till största delen att stanna inom en borrmaskins skal och skydda planen som avsett.

I en alternativ metod enligt uppfinningen bringas den olj eblandade luften att passera ut via de andra områdena på ett styrt och kontrollerat sätt.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer att förklaras mer i detalj genom att beskriva olika utföringsforrner därav med utgångspunkt från den tillhörande ritningen, i vilken Figur l är en slående bergborrmaskin innefattande åtminstone en anordning enligt uppfinningen, Figur 2 är ett tvärsnitt av bergborrmaskinen i Figur 2, Figur 3 är en anordning enligt uppfinningen, Figur 4 är en alternativ anordning enligt föreliggande uppfinning, Figur 5 är ett tvärsnitt genom en detalj av anordningen enligt föreliggande uppfinning.

BESKRIVNING AV ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER En slående bergborrmaskin 1 (Figur 1) består av ett antal större detaljer, så kallade skaldelar la-g, som hålls samman av förband 11, tex bultförband. Typiska skaldelar är frontdel, växelhus, mellandel, cylinder och bakstycke. Var och en av skaldelarna innehåller ett större antal detaljer som är nödvändiga för maskinens funktion t.ex slagkolv, kolvstymingar, ventilslid, dämpkolv, vilkas funktion inte berörs av föreliggande uppfinning. lO 15 20 25 30 35 Figur 2 är ett tvärsnitt genom en bergborrmaskin enligt Figur 1 och visar att varje par av skaldelar möts i kontakt i ett delningsplan 7 vid montering. Figur 2 visar att en första lf och en andra skaldel lg är förbundna i ett förband ll med ett antal bultar 9.

Två intilliggande ändplan 3 (Figur 3) bildar ett delningsplan 7 i borrmaskinen. Varje delningsplan 7 skapas därmed av två motstående ändplan 3 när berörda skaldelar förbundits med ett förband 11. En skaldels ändplan 3 kan sägas utgöra en monteringsyta mot nästa skaldel i en borrmaskin.

Figur 3 är en skaldel lc innefattande ett ändplan 3 med ett första område 4 bestående av ett korrosionströgt material. Det första omrâdet 4 innefattar en del 5a av ändplanets ytterkontur 5 och omfattar därmed av en del av ändplanets 3 ytterkant. När skaldelen lc är monterad och ingår i en bergborrmaskin l kommer det första området 4 vara beläget i ett område på borrmaskinen där risken för korrosion är stor, i enlighet med beskrivningen ovan. Ändplanet 3 innefattar även ett andra område 8, som består av skaldelens lc grundmaterial tex härdat stål.

I en alternativ utföringsform innefattar det första området 4 hela ändplanets 3 ytterkontur 5 och omfattar därmed ändplanets 3 hela kantområde 12 (Figur 4).

Figur 5 är ett tvärsnitt genom ändplanets 3 ytterkant 12 i Figur 4. Figuren 5 visar att det första området 4 ingår i ett skikt 10 med viss utbredning h längs längdaxeln A.

I samband med maskinbearbetningen av en skaldel tex skaldel lc i Figur 3, frästes ett spår runt åtminstone en del av ändplanets 3 ytterkontur 5. Spåret görs förslagsvis ett par mm djupt och cza 10 mm brett.

Spåret fylls sedan genom svetsning med korrosionströgt material. Därefter sätthärdas skaldelen och färdigbearbetades. Slutresultatet blir en skaldel med ändplan innefattande ett kantområde, som åtminstone till viss del består av korrosionströgt material.

En bergborrmaskin innefattande uppfinningsenliga skaldelar har ett antal delningsplan 7, var och ett “ bildat av två ändplan 3. Bergborrmaskin har därmed ett ytterhölje, som hålls ihop av ett antal förband 11, vanligtvis bultförband, som är jämförelsevis mycket täta. När bergborrmaskinen sätts i drift trycksätts den med oljeblandad luft varvid de uppfinningsenliga förbanden ll förhindrar att vatten från omgivningen tränger in via delningsplanen 7 och förhindrar dessutom att den oljeblandade luften okontrollerat passerar ut via delningsplanen 7. Uppfinningen har fördelen att förbanden ll tål kontakt med salt, surt och korrosivt vatten betydligt bättre utan att angripas av korrosion.

Det bör påpekas att åndplanen i en uppñnningsenlig borrmaskin kan förses med avsiktliga spår fór att den oljeblandade luften ska kunna strömma ut i delningsplanen 7 på ett kontrollerat sätt och smörja dessa. Den oljeblandade luften kan även bringas att fortsätta strömma och smörja tex de i ett förband ingående bultama.

Claims (8)

lO 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Anordning avsedd att ingå i en bergborrmaskin (1) för slående borrning, där anordningen innefattar en skaldel (1 a-g) med åtminstone ett ändplan (3), kännetecknat av att ändplanet (3) består av åtminstone ett första (4) och ett andra område (8), där det första området (4) innefattar åtminstone en del (Sa) av ändplanets (3) ytterkontur (5) och består av ett korrosionströgt material.

2. En anordning enligt krav 1, varvid det första området (4) innefattar ändplanets (3) hela ytterkontur (5)-

3. En anordning enligt krav 1, varvid det forsta området (4) ingår i ett skikt (10) med en utbredning (h) längs skaldelens symmetriaxel (A).

4. En anordning enligt något av föregående krav, varvid det andra området (8) består av ett korrosionströgt material.

5. Ett förband (11) i en slående bergborrmaskin innefattande två skaldelar(1c, ld) enligt något av kraven 1-3, varvid skaldelarna (lc, ld) där respektive forsta områden (4c, 4d) bestående av korrosionströgt material är likforrniga och är anordnade i tätande kontakt i ett delningsplan (7).

6. En bergborrmaskin ( 1) anordnad för slående borrning innefattande åtminstone ett förband (1 l) enligt krav 5, varvid förbandet (11) är radiellt positionerat så att respektive första områdena (4c, 4d) av korrosionströgt material täcker varandra och är anordnade i ett område på borrmaskinen där risken för korrosion är som störst.

7. En metod att korrosionsskydda en bergborrmaskin (1) för slående borrning innefattande ett antal förband (1 1) med ett antal skaldelar (1 a-g) var och en innefattande minst ett ändplan (3), där ändplanet (3) består av åtminstone ett första (4) och ett andra område (8), där det första området (4) innefattar åtminstone en del (Sa) av ändplanets (3) ytterkontur (5) och består av ett korrosionströgt material, varvid metoden innefattar att montera en bergborrmaskin genom att förbinda ett antal skaldelar (la-1 g) med parvis likformiga första områden (4) så att de första områdena (4) tätande täcker varandra i ett antal förband (1 1), under drift trycksätta förbanden (11) i bergborrmaskinen (1) med oljeblandad luft varvid de första områdena (4) i varje förband tätar och hindrar den oljeblandade lufien att passera ut och samtidigt tätar 10 och hindrar aggressivt vatten i omgivningen att tränga in i de ingående delningsplanen (7) varvid den oljeblandade luften smörjer de i varje delningsplan (7) ingående andra områdena (8).

8. En metod enligt krav 7, varvid den oljeblandade luften bringas att passera ut via de andra områdena (8) på ett kontrollerat sätt.