نکات نگهداری و تعمیرات ماشین‌های حفار تونل

نگهداری پیشگیرانه برای حداکثر کردن زمان کارکرد و کاهش هزینه‌ها

نقش نگهداری پیشگیرانه در کاهش توقف تجهیزات

نگهداری به موقع ماشین‌های حفاری تونل از توقف‌های گرانقیمت کار جلوگیری می‌کند، زیرا مشکلات قبل از اینکه دستگاه واقعاً خراب شود رفع می‌شوند. وقتی تجهیزات به صورت غیرمنتظره خراب می‌شوند، کارخانه‌ها طبق تحقیقات آبردین حدود ۲۶۰ هزار دلار در هر ساعت ضرر می‌کنند، که اهمیت بازرسی‌های منظم و تعویض قطعات را بیش از پیش نشان می‌دهد. خانه مثلاً نشت سیستم هیدرولیک یا میله‌های مته که به درستی تراز نشده‌اند. اگر این مشکلات بررسی نشوند، معمولاً به خرابی‌های بزرگی تبدیل می‌شوند که هفته‌ها طول می‌کشد تا تعمیر شوند و شرکت‌ها را هزینه‌های زیادی سلب کرده و پروژه‌ها را به تأخیر می‌اندازند.

بازرسی‌های روزانه و هفتگی برای تشخیص زودهنگام نشانه‌های فرسودگی

اپراتورها باید موارد زیر را اولویت‌بندی کنند:

• بررسی سلامت لوله‌های هیدرولیک برای شناسایی ترک‌ها یا برجستگی‌ها
• تأیید تراز دستگاه حفاری با استفاده از ابزارهای لیزری
• آزمون صافی میله‌های حفاری با کولیس دیجیتال

مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۳ نشان داد که اپراتورهایی که انجام می‌دادند بازرسی‌های بصری روزانه هزینه‌های تعویض قطعات را به میزان ۳۸٪ نسبت به تیم‌های تعمیرات واکنشی کاهش دادند.

اجرا کردن ثبت سابقه تعمیرات و استفاده از چک‌لیست‌ها

ابزارهای دیجیتالی مانند CMMS (سیستم‌های مدیریت تعمیرات کامپیوتری) فرآیند پیگیری وظایف را تسهیل کرده و مسئولیت‌پذیری را تضمین می‌کنند. یک نمونه چک‌لیست برای ماشین‌های حفاری تونل:

بر اساس تحلیل صنعتی سال ۲۰۲۴ توسط Wevolver سازمان‌هایی که از چک‌لیست‌های استاندارد شده استفاده می‌کنند به 92 درصد پایبندی در برنامه‌های نگهداری نسبت به سیستم‌های کاغذی که ۵۷٪ هستند، دست می‌یابند.

کاهش هزینه کل مالکیت از طریق روش‌های نگهداری مداوم

وقتی شرکت‌ها بتوانند عمر تجهیزات را تنها با نگهداری منظم به مدت حدود 18 ماه افزایش دهند، معمولاً کاهشی در هزینه‌های کلی مالکیت به میزان تقریباً 22 درصد مشاهده می‌کنند، بر اساس تحقیق پونمون از سال گذشته. این رویکرد شامل مواردی مانند مدیریت بهتر روغن‌کاری، تعویض قطعات مته گران‌قیمت 8000 دلاری قبل از اینکه مشکلات بزرگی ایجاد کنند که تعمیر مجموعه میله‌ها ممکن است بیش از 140000 دلار هزینه داشته باشد، و آموزش تیم‌های عملیاتی در زمینه تشخیص ارتعاشات ظریف در گیربکس‌ها که نشانه مشکلات آینده هستند، می‌شود. سازمان‌هایی که تمام این روش‌ها را به صورت همزمان اجرا می‌کنند، اغلب شاهد کاهش حدود 31 درصدی هزینه‌های تعمیرات سالانه خود هستند و جالب اینجاست که بهره‌وری حفاری آن‌ها نیز تقریباً 19 درصد افزایش می‌یابد. این نوع بهبودها در طول زمان تأثیر واقعی در نتایج نهایی مالی ایجاد می‌کنند.

مراقبت از قطعات حیاتی: مته‌ها، میله‌ها و قطعه‌برها

نگهداری صحیح از مته‌های فرز، میله‌ها و برش‌دهنده‌ها به طور مستقیم بر کارایی و عمر دستگاه حفاری تونل تأثیر می‌گذارد. این قطعات در حین عملیات با سایش شدید و تنش مواجه هستند که رعایت پروتکل‌های منظم نگهداری را برای کاهش زمان توقف ضروری می‌سازد.

بازرسی و انتخاب مته فرز برای عملکرد بهینه

انجام بازرسی‌های هفتگی بصورت بصری جهت مشاهده ترک‌ها، علائم سایش نامنظم و هرگونه آسیب به برش‌دهنده‌ها بر روی تجهیزات بسیار مهم است. مته‌های مناسب باید با شرایط زمینی که روی آن کار می‌شود سازگار باشند. برای تشکیلات نرم‌تر، برش‌دهنده‌های تیزتر و با فاصله بیشتر بهترین عملکرد را دارند. اما در صورت کار با سنگ‌های سخت، باید از انواع ماتریس پایدار حرارتی استفاده کرد. طبق برخی مستندات نگهداری صنعتی شرکت RTO Machinery در سال 2024، رعایت رویه‌های مناسب بازرسی حدود 85 درصد از مشکلات بالقوه سایش را قبل از وقوع خرابی شناسایی می‌کند. این امر کاملاً منطقی است، چرا که تشخیص به موقع این مسائل در بلندمدت صرفه‌جویی در زمان و هزینه را به همراه دارد.

راهبردهای نگهداری و تعویض مته فرز

هر 50 تا 70 ساعت عملیاتی، بیت‌ها را چرخش دهید تا سایش به‌طور یکنواخت توزیع شود. پس از هر شیفت، پورت‌های آب را با استفاده از هوای فشرده تمیز کنید تا از گرفتگی جلوگیری شود. بیت‌ها را زمانی که ارتفاع قطع‌کننده کمتر از 2 میلی‌متر شود یا خوردگی بدنه بیش از 10 درصد ضخامت ساختاری باشد، تعویض کنید.

بررسی میله‌های حفاری از نظر آسیب یا تغییر شکل

رشته‌های میله را هر ماه با آزمون ذرات مغناطیسی برای تشخیص ترک‌های ریز بررسی کنید. صافی میله را با استفاده از ابزارهای تراز لیزری اندازه‌گیری کنید؛ انحراف بیش از 0.5 میلی‌متر در هر متر مستلزم صاف‌کردن فوری است.

روش‌های نظارت و مدیریت سایش قطع‌کننده

پروفایل قطع‌کننده‌ها را هر دو هفته یکبار با اسکنرهای سه‌بعدی نقشه‌برداری کنید. قطع‌کننده‌هایی را که کاهش 15 درصدی در ارتفاع یا الگوی سایش نامتقارن نشان می‌دهند، تعویض کنید. داده‌های سایش را با سیاهه‌های حفاری مقایسه کنید تا پارامترهای عملیاتی برای لایه‌های زمین‌شناسی خاص تنظیم شوند.

نگهداری سیستم هیدرولیک و پیشگیری از خرابی

نگهداری مناسب سیستم هیدرولیک به‌طور مستقیم بر قابلیت اطمینان ماشین‌های حفاری تونل که در شرایط فشار بسیار بالا و محیط‌های ساینده کار می‌کنند، تأثیر دارد.

پایش روغن‌های هیدرولیک، فیلترها و لوله‌های انعطاف‌پذیر

بر اساس داده‌های صنعتی سال گذشته، بیشتر مشکلات هیدرولیک در ماشین‌آلات بزرگ در واقع ناشی از مایعات کثیف یا فیلترهای قدیمی است. بررسی وضعیت مایع در فواصل زمانی حدود هر ۵۰۰ ساعت به تشخیص مشکلات قبل از تبدیل شدن به مسائل بزرگ کمک می‌کند. این آزمون‌ها به مواردی مانند اینکه مایع چقدر غلیظ شده و چه نوع ذراتی در آن شناور هستند، توجه می‌کنند. لجن در طول زمان در صورت عدم پایش منظم این موارد، تجمع می‌یابد و می‌تواند پمپ‌ها و شیرآلات را به شدت خراب کند. هنگام بازرسی لوله‌های انعطاف‌پذیر در نگهداری دوره‌ای، تکنسین‌ها باید به علائم نقاط تنش که ممکن است ترک در آنجا ایجاد شود یا قسمت‌هایی که تحت فشار برجسته می‌شوند، توجه کنند. فیلترها هر زمان که کاهش قابل توجهی در فشار سیستم نسبت به سطوح عادی مشاهده شود، باید زودتر از موعد تعویض شوند. هوشمندانه‌ترین کارگاه‌ها اکنون در تجهیزات تخصصی که ذرات موجود در جریان مایع را می‌شمارند سرمایه‌گذاری می‌کنند. این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد تا قطعات فلزی که از اجزای داخلی جدا می‌شوند را خیلی پیش از اینکه هر چیزی کاملاً خراب شود، شناسایی کنند. برخی شرکت‌ها گزارش داده‌اند که با اجرای این روش‌های پایش، تقریباً یک‌سوم از توقف‌های غیرمنتظره خود را کاهش داده‌اند.

نگهداری آب‌بندهای هیدرولیک، روغن و سیلندرها

حدود ۴۲ درصد از نشتی‌های مزاحم هیدرولیک که در دستگاه‌های حفاری مشاهده می‌شود، در نهایت به دلیل فرسودگی آب‌بندها رخ می‌دهد. به همین دلیل بررسی ماهانه آب‌بندها و پاک‌کننده‌های میله (وایپرها) جهت مشاهده علائم خراش یا نقاط سفت‌شده، به‌ویژه در مناطقی که دمای بالایی دارند، بسیار مهم است. استفاده از روغن مناسب نیز تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. برای افزایش عمر سیلندرها بیش از حد انتظار، از روغن درجه ISO 46 با پایداری خوب در برابر اکسیداسیون (حداقل ۱۵۰۰ ساعت) استفاده کنید. هنگام کار با میله‌های پیستونی که تحت اثر توده‌های سنگی قرار می‌گیرند، خراش‌های ریز را نادیده نگیرید. هرگونه خراشی به عمق کمتر از ۰٫۰۰۵ اینچ را قبل از اینکه به مشکلات بزرگ‌تری تبدیل شود و منجر به خرابی آب‌بند در فشارهای بالای ۳۰۰ بار گردد، صیقل بدهید. انجام نگهداری پیشگیرانه می‌تواند نقش بزرگی در روان بودن عملیات داشته باشد.

خرابی‌های متداول سیستم هیدرولیک و راهکارهای عیب‌یابی

وقتی سیستم‌ها داغ‌تر از ۱۸۰ درجه فارنهایت کار کنند و عملگرها شروع به حرکت نامنظم کنند، احتمالاً یا هوا به داخل سیال نفوذ کرده یا پنکه‌های خنک‌کننده دیگر درست کار نمی‌کنند. بر اساس برخی داده‌های تعمیر و نگهداری اخیر در سال ۲۰۲۴، تعویض درپوش تنفسی هر شش ماه، حدود دو سوم رطوبت ورودی به داخل را کاهش می‌دهد، که به‌ویژه در مناطق پر از گرد و غبار بسیار مهم است. اگر در حین عملیات حفاری کاهش فشار رخ دهد، منطقی است که ابتدا چند مورد را بررسی کنید: اطمینان حاصل کنید که شیرهای تخلیه فشار به درستی تنظیم شده‌اند، صفحه‌های سایش پمپ را از نظر آسیب بازرسی کنید و سطح پیش‌شارژ آکومولاتور را بررسی نمایید. بسیاری از تکنسین‌های باتجربه در محل کار به هر کسی که گوش می‌دهد می‌گویند ثبت مداوم فشار در طول زمان به تشخیص مشکلات قبل از تبدیل شدن به مسائل بزرگ کمک می‌کند. فقط با پیگیری تغییرات فشار در طول عملکرد عادی می‌توان اجزایی را که به آرامی در حال فرسودگی هستند شناسایی کرد، خیلی پیش از اینکه کاملاً از کار بیفتند.

سلامت موتور و روانکاری سیستم‌های مکانیکی

نگهداری پیشگیرانه سیستم‌های موتور دستگاه‌های حفاری تونل، از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری کرده و عمر عملیاتی را افزایش می‌دهد. یک گزارش نگهداری صنعتی در سال ۲۰۲۳ گزارش نگهداری صنعتی نشان داد که ۳۴ درصد از خرابی‌های تجهیزات حفاری ناشی از روانکاری ناکافی یا تأخیر در مراقبت از موتور است.

نگهداری روزانه موتور: روغن، خنک‌کننده و اتصالات

بررسی روزانه ویسکوزیته روغن و سطح مایع خنک‌کننده، سایش را در محیط‌های حفاری با تنش بالا تا ۲۸ درصد کاهش می‌دهد. فیلترها را هر ۵۰۰ ساعت کارکرد تعویض کنید تا از ورود آلاینده‌ها و کاهش بازده موتور جلوگیری شود. در بازرسی‌های هفتگی، اتصالات را محکم کنید تا از نشتی جلوگیری شود – اتصالات شل سهم ۱۹ درصدی از اتلاف مایع هیدرولیک را تشکیل می‌دهند (مجله ماشین‌آلات ساختمانی، ۲۰۲۳).

پایش سلامت موتور برای پیشگیری از خرابی‌های غیرمنتظره

ابزارهای تحلیل ارتعاش، ناهمواری‌ها در قطعات دوار را قبل از آسیب به یاتاقان‌ها یا شفت‌ها تشخیص می‌دهند. دمای خروجی را با سنسورهای مادون قرمز پیگیری کنید؛ انحراف‌های بیش از ۱۲٪ نسبت به مقدار پایه نشان‌دهنده مشکلات احتراق است. اپراتورهایی که از نرم‌افزار نگهداری پیش‌بینانه استفاده می‌کنند، گزارش داده‌اند که تعداد وقوع توقف‌های ناخواسته تا ۴۰٪ کاهش یافته است.

روغن‌کاری موثر قطعات متحرک برای کاهش اصطکاک

• از گریس‌های مصنوعی با رتبه‌بندی فشار بسیار زیاد (EP) در گیربکس‌ها و نقاط مفصلی استفاده کنید
• هر ۱۵۰ ساعت عملیات، روغن‌های لیتیومی را به حلقه‌های چرخشی اعمال کنید
• سیستم‌های روغن‌کاری خودکار را هفتگی برای انسداد بررسی کنید

مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۴ روی تجهیزات حفاری تأیید کرد که رعایت فواصل مناسب روغن‌کاری، سالانه هزینه تعویض یاتاقان‌ها را به میزان ۱۸٫۰۰۰ دلار در هر دستگاه کاهش می‌دهد. همیشه درجه روغن‌کاری را با دمای محیط تطبیق دهید — ویسکوزیته‌های نامناسب در شرایط سردی اصطکاک را تا ۳۰۰٪ افزایش می‌دهند.

آمادگی میدانی: بازرسی‌های پیش از راه‌اندازی و ایمنی عملیاتی

انجام بازرسی‌های بصری روزانه قبل از راه‌اندازی

یک برنامه منظم بازرسی بصری خطر شکست در دستگاه‌های حفاری تونل را به میزان ۶۲٪ کاهش می‌دهد (خدمات ایمنی MSHA، 2025). اپراتورها باید هر شیفت را با یک بازرسی ۱۰ دقیقه‌ای دور دستگاه آغاز کنند و موارد زیر را اولویت‌بندی نمایند:

• اتصالات هیدرولیک : بررسی نشتی در بلوک‌های شیر و اتصالات سیلندر
• سالم بودن مته حفاری : بررسی ترک‌ها یا الگوهای سایش غیرعادی
• اجزاء سازه‌ای : تأیید پیچ‌ها و اتصالات میله‌های حفاری و نگهدارنده‌های برش‌زن
• میزان مایعات : تأیید اینکه مخازن روغن هیدرولیک، خنک‌کننده و گریس در حد آستانه عملیاتی قرار دارند

این رویکرد پیشگیرانه به شناسایی ۸۹٪ از مشکلات سایش قطعات قبل از تشدید آنها کمک می‌کند، مطابق تحلیل MSHA از شکست تجهیزات زیرزمینی.

تضمین آماده‌باش میدانی از طریق بازرسی‌های سیستماتیک تجهیزات

یک چک‌لیست استاندارد را اجرا کنید تا عملکرد دستگاه حفاری تونل را تأیید نمایید:

ایمنی عملیاتی با ترکیب بازرسی‌های بصری و آزمون‌های عملکردی سیستم ترمز و پروتکل‌های خاموش‌کردن اضطراری، همان‌گونه که در راهنمای ایمنی تجهیزات تراکمی 2024 آمده است، به میزان 47٪ بهبود می‌یابد. اعتبارسنجی روزانه سیستم‌های قفل ایمنی و تشخیص نشتی جریان به زمین، تضمین می‌کند که تجهیزات حفاری و حرکت در زمین با استاندارد ISO 20474-1 سازگار باشند.

بخش سوالات متداول

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه چیست؟
نگهداری پیشگیرانه شامل بازرسی‌های منظم و تعویض قطعات به منظور شناسایی مشکلات قبل از اینکه منجر به خرابی‌های بزرگ شود، که در نهایت زمان توقف و هزینه‌های تعمیر را به حداقل می‌رساند.

چگونه می‌توانم خطر خرابی تجهیزات را از طریق نگهداری کاهش دهم؟
بازرسی‌های روزانه و هفتگی را روی قطعاتی مانند لوله‌های هیدرولیک و تراز فرز انجام دهید. از ابزارهای دیجیتال برای نظارت استفاده کنید و به صورت سیستماتیک سیستم‌های هیدرولیک و سلامت موتور را نگهداری کنید تا از خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری شود.

چرا نگهداری سیستم هیدرولیک حیاتی است؟
سیستم‌های هیدرولیک در شرایط فشار بسیار بالا کار می‌کنند و مشکلاتی مانند مایعات کثیف یا آب‌بند‌های فرسوده می‌توانند منجر به خرابی‌های جدی شوند. نگهداری منظم به پیشگیری از مشکلاتی مانند کاهش ناگهانی فشار و حرکت عملگرها کمک می‌کند.

مزایای استفاده از چک‌لیست‌های استاندارد چیست؟
چک‌لیست‌های استاندارد باعث افزایش سازگاری و پاسخگویی در برنامه‌های نگهداری می‌شوند که منجر به نرخ رعایت بالاتر و کاهش خرابی تجهیزات می‌گردد.

روغن‌کاری مناسب چگونه بر طول عمر تجهیزات تأثیر می‌گذارد؟
روغن‌کاری مؤثر اصطکاک و سایش قطعات متحرک را کاهش می‌دهد، خطر تعویض یاتاقان‌ها را کم می‌کند و اطمینان حاکم است که تجهیزات به‌صورت نرم و بدون مشکل کار کنند.