Құмдық өңдеу қуатын көпіршік тәсілімен құбырларды орнату операцияларына қалай сәйкестендіру керек

Құбырларды көпіршік тәсілімен орнату операциялары – заманауи траншейсіз құрылыстағы ең күрделі қолданыстардың бірі болып табылады; жобаның сәтті аяқталуын қамтамасыз ету үшін дәлдік жабдығы мен ұқыпты жоспарлау қажет. Құмдық өңдеу қуаты тікелей құбырларды көпіршік тәсілімен орнату жобасының мерзімі мен бюджетін сақтауына әсер етеді, сондықтан оны инженерлер мен жұмыс істейтін компаниялар жобаны бастамас бұрын мұқият бағалауға тиіс. Құмдық өңдеу қуаты – бұл қазу операциялары үшін қажетті шарттарды сақтай отырып, өңдеу жүйесі сағатына өңдей алатын сусыздық көлемін білдіреді. Дұрыс сәйкестендірілмеген құмдық өңдеу қуаты болса, жобалар қымбатқа түсетін кешігулерге, жабдықтардың істен шығуына және қауіпсіздік пен өнімділікке қатты әсер ететін жер бетінің жағдайының нашарлауына ұшырайды.

Балшықты өңдеу қуатын көпіршік тәсілімен құбыр жасау операцияларына сәйкестендіру үшін тесу машинасының өнімділігі, балшық айналымының жылдамдығы және объектіде кездесетін нақты топырақ жағдайлары арасындағы байланысты түсіну қажет. Балшықты өңдеу қуаты көпіршік тәсілімен құбыр жасау машинасы өндіретін ең жоғары балшық ағысынан асып кетуі тиіс, сонда балшықтың жиналуын болдырмауға, гидростатикалық қысымды сақтауға және қазу кезінде кесу бетінің тұрақтылығын қамтамасыз етуге болады. Бұл сәйкестендіру қайта өңделген балшықтың кесу басына оптималды реологиялық қасиеттерімен қайтарылуын қамтамасыз етеді, ол үзіліссіз ілгерілеуді, операциялық тоқтатулар мен қауіпсіздік талаптарын сақтауды мүмкін етеді.

Балшықты өңдеу қуаты талаптарын түсіну

Жүйе қуаты мен ағыс талаптарын анықтау

Сазды өңдеу қуаты сағатына куб метрмен өлшенеді және жер астынан өткізу машинасына шаң-тозаңды қоспа қайтарылатын, қайта өңделетін және шартты түрде өңделетін ең үлкен көлемін көрсетеді. Әрбір жер астынан өткізу операциясы қазбалық машина диаметріне, ілгерілеу жылдамдығына және қазылатын топырақ түріне пропорционалды түрде шаң-тозаңды қоспа өндіреді. Сазды өңдеу қуаты шаң-тозаңды қоспаның сақтау резервуарларында жиналуын немесе кесу басының жұмысын нашарлататын өңдеу кешігулерін болдырмау үшін ең жоғары ағыс жағдайларын қамтамасыз етуге қажетті деңгейде болуы керек. Инженерлер қажетті сазды өңдеу қуатын есептеу үшін қазбалық машина диаметрін жоспарланған ілгерілеу жылдамдығына көбейтеді және топырақтың айнымалылығы мен жұмыс кезіндегі тербелістерді ескеру үшін қауіпсіздік коэффициентін қолданады.

Қазбалық машина сипаттамаларымен сәйкестік

Трубаға жылжыту машиналары 600 миллиметрден 3 метрден астам диаметрге дейін әртүрлі өлшемде болады; әрқайсысы жұмыс параметрлеріне байланысты әртүрлі сазды су қоспасының ағыс көлемін өндіреді. Гилдік топырақта күніне 20 метр жылжытатын кіші диаметрлі трубаға жылжыту машинасы құмды жағдайларда күніне 40 метр жылжытатын үлкен диаметрлі машинаға қарағанда едәуір аз сазды су қоспасы көлемін өндіреді. Сазды су қоспасын тазарту қуатын таңдау кезінде нақты трубаға жылжыту машинасының моделі, оның кесу басы типі және жобаның геологиялық жағдайлары бойынша күтілетін жылжу жылдамдығы ескерілуі тиіс. Трубаға жылжыту машинасына қарағанда сазды су қоспасын тазарту қуатын аз қабылдау артқы қысым мәселелеріне, жылжу жылдамдығының төмендеуіне және жобаның мерзімін ұзартып, шығындарды көтеретін операциялық компромисстерге әкеледі.

Топырақ пен жоба жағдайларына сәйкес сазды су қоспасын тазарту қуатын есептеу

Топырақ типінің тазарту талаптарына әсері

Әртүрлі топырақ жағдайлары әртүрлі сұйық қоспа сипаттамаларын туғызады, бұл тікелей сұйық қоспаны өңдеу қуатының қажеттілігіне әсер етеді. Сазды топырақтар қатты заттардың молдығымен және тұрақтылық үшін бентониттің көп мөлшерімен сипатталатын сұйық қоспа береді; осыдан сұйық қоспаны өңдеу қуаты жүйелерінде қатты заттарды бөлу мен шарттау құрылғыларының беріктігі талап етіледі. Құмды топырақтар төмен ылғиғыштықпен сипатталатын сұйық қоспа береді; осыдан гидростатикалық қысымды сақтау және кесу бетіндегі құлауларды болдырмау үшін жоғары сұйық қоспаны өңдеу қуатының ағыс жылдамдығы талап етіледі. Сазды-құмды немесе аралас қабатты жағдайлар жиі сұйық қоспаны өңдеу қуаты үшін ең қиын шақырыс болып табылады, себебі топырақтың әрекеті алдын ала болжанбайды; осыдан шарттау параметрлерін реттеуге икемділік қасиеті бар және сұйық қоспаның қасиеттерін тұрақты сақтайтын өңдеу жүйелері қажет. Жұмыс орындарының геологиялық зерттеулері мен бұрғылау журналдарын талдау арқылы сұйық қоспаны өңдеу қуатының орташа және пиктік қажеттіліктерін бағалау керек.

Алға ығысу жылдамдығы мен сұйық қоспаны өңдеу қуатының байланысы

Жоспарланған алға қозғалыс жылдамдығы негізінен қажетті сазбалшық өңдеу қуатын анықтайды, себебі тез қазу бірлік уақытта көбірек сазбалшық көлемін тудырады. Күндік 50 метр жылдамдықпен жұмыс істеуге бағытталған жобаларда, тесу машинасының диаметрі бірдей болса да, күндік 10 метр жылдамдықпен жұмыс істейтін жобаларға қарағанда едәуір көп сазбалшық өңдеу қуаты қажет. Агрессивті алға қозғалыс кестелері тәуліктің ең жоғарғы жүктеме сағаттарында сазбалшық өңдеу қуатына деген сұранысты күшейтеді; нәтижесінде жоғарғы өндіріс кезеңдерінде сазбалшық сапасын сақтау үшін жүйенің қуатын артық өлшемдеу керек болады. Керісінше, ұтымды алға қозғалыс стратегиялары ағыс көлемдерін өңдеу үшін кішірек сазбалшық өңдеу қуатына ие жүйелердің қолданылуына мүмкіндік береді, бірақ бұл икемділік жиі жобаның орындалу мерзімінің ұзақтығын арттыру мен еңбек шығындарын көтерумен алып келеді. Алға қозғалыс жылдамдығы мен сазбалшық өңдеу қуаты арасындағы байланыс жобаның экономикасына тікелей әсер етеді, себебі жүйенің жалға алу және пайдалану шығындарын кестені қысуға әкелетін тиімділікпен теңестіру қажет.

Балшықты өңдеу қуатын көпіршікпен жұмыс істеу операцияларымен тиімді ұштастыру

Сақтау резервуарының өлшемдері мен балшықты өңдеу қуатының тепе-теңдігі

Сазды өңдеу қуаты түтік жасау операциялары барысында тұрақты саз басқару жүйесін қамтамасыз ету үшін сақтау резервуарларының көлемімен үйлесімді жұмыс істеуі тиіс. Резервуар көлемі саздың дайындалуы үшін жеткілікті тұру уақытын қамтамасыз етуі тиіс, яғни материалды тесу машинасына қайтарылғанға дейін белсенді өңдеу уақыты әдетте 30–45 минут құрайды. Егер сазды өңдеу қуаты сақтау резервуарының көлемінен артық болса, саз артық өңделеді, бұл энергияның шығынын тудырады және кесу бетіндегі бентониттің қасиеттерін нашарлатады. Керісінше, егер резервуар көлемі сазды өңдеу қуатына қарағанда артық болса, шөгет заттары жеткілікті өңделмей қалуы мүмкін, ал саз параметрлері мақсатты көрсеткіштерден ауытқиды. Инженерлер бұл қатынасты оптималдау үшін резервуар көлемін таңдалған сазды өңдеу қуатын қолдайтындай етіп есептейді, осылайша саздың тұрақтылығы түтік жасау процесін тоқтатусыз жалғастыруға мүмкіндік береді.

Сазды өңдеу қуатының техникалық талаптарына сәйкес жабдықтарды таңдау

Балшықтың тазарту өнімділігі талаптары тікелей белгілі бір труба жығылу жобасы үшін қажетті жабдық компоненттерін анықтайды. Сланецті сепараторлар, центрифугалар, балшық тазартқыштар және гидроциклондар барлығы балшықтың тазарту өнімділігі талаптары мен жобаның геологиясына қойылатын нақты қатты заттарды бөлу талаптары негізінде таңдалады. Сағатына 800 кубометр балшықты тазартуға есептелген жүйе сағатына 300 кубометр балшықты тазартуға есептелген жүйеге қарағанда маңызды дәрежеде өзгеше центрифуга өлшемдерін, сорғы өнімділігін және электр қозғалтқыш қуатын талап етеді. Жалпы балшық тазарту өнімділігіне қатысты кез келген жеке компоненттің өлшемін азайту материалдың қайта оралуына, тазарту процесінің қалуына және сұйық қоспаның сапасының нашарлауына әкелетін тарылымдық орындарды туғызады. Тараптар балшық тазарту өнімділігі жүйесіндегі әрбір элементтің — кіріс торларынан бастап шығыс сорғыларына дейін — құрылымдық ағыс жылдамдықтарында үзіліссіз жұмыс істеуін растауы керек, осылайша труба жығылуының болжанатын жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі.

Нақты уақытта бақылау және балшықтың тазарту өнімділігін реттеу

Активті түтік жылжыту операциялары кезінде құмды су қоспасының нақты көлемін жоспарланған сұйықтық өңдеу қуатының нормаларымен салыстыру арқылы операторлар өнімділікті оптималдауға және қуаттың жетіспеушілігін ерте анықтауға мүмкіндік алады. Көптеген заманауи жобаларда құмды су қоспасының тұтқырлығын, тығыздығын және қатты заттардың мазмұнын нақты уақытта бақылау арқылы сұйықтық өңдеу қуаты жүйелерінің барлық бұрғылау кезінде құмды су қоспасының талаптарын сақтауы тексеріледі. Егер қолайсыз топырақ жағдайларына байланысты құмды су қоспасының нақты көлемі күтілген деңгейден асып кетсе, қиылысу бетінің тұрақсыздығын болдырмау үшін алға жылжу жылдамдығын реттеу немесе сұйықтық өңдеу қуаты жабдығының тиімділігін арттыру қажет болады. Керісінше, егер құмды су қоспасының шығымы болжанғаннан төмен болса, бұрғылау машинасының өнімділігін төмендетпей, энергия шығыны мен жұмыс істеу шығындарын азайту үшін сұйықтық өңдеу қуаты жүйесін тежеуге болады. Бұл икемді тәсіл сұйықтық өңдеу қуатын статикалық жобалау параметрінен өрістегі жағдайларға реакция беретін динамикалық операциялық құралға айналдырады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Қандай да бір түтік жығылу жобасы үшін саздың өңделу қуаты қалай есептеледі?

Саздың өңделу қуаты — бұрғылау машинасының көлденең қимасының ауданын сағатына метрмен берілген жоспарлы ілгерілеу жылдамдығына көбейтіп, одан кейін топырақтың айнымалылығы мен жұмыс істеу кезіндегі қиындықтарға байланысты 1,2–1,5 аралығындағы қауіпсіздік коэффициентін қолдану арқылы есептеледі. Мысалы, диаметрі 2,5 метр болатын машина глина топырағында күніне 15 метр ілгерілейтін болса, ол сағатына шамамен 50–70 кубометр саздық су өндіреді; сондықтан жұмыс істеу қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін сағатына 60–100 кубометр өңдеу қуатына ие болатын сазды өңдеу жабдығы қажет. Жер учаскесіндегі нақты геологиялық жағдайлар, ілгерілеу жылдамдығының мақсатты көрсеткіштері және жұмыс орындаушының тәжірибесі — барлығы жүйенің пик жүктеме кезеңдерін операциялық кернеусіз өткізуін қамтамасыз ету үшін соңғы саздың өңделу қуатын таңдауға әсер етеді.

Егер түтік жығылу операциялары үшін саздың өңделу қуаты жеткіліксіз болса, не болады?

Саздың өңдеу қуатының жетіспеушілігі сақтау резервуарларында саздың жиналуына, кесу бетіндегі тұтқырлықтың артуына, ілгерілеу жылдамдығының төмендеуіне және тоннельдің тұрақсыздығына әкеледі. Егер өңдеу жабдығы саз көлемін жеткілікті тез өңдей алмаса, бентонитпен шарттау кешігеді, қатты заттардың мөлшері көтеріледі және тоннельдеу машинасы гидростатикалық қысым теңестіруді сақтауға қиындық түсіреді. Жобаның кешігуі, жабдықтың асырылған жүктемесі және цементтік ерітіндіні пайдалану қажеттілігінің артуы саздың өңдеу қуатының жетіспеушілігінен туындайды, сондықтан жобаның іске қосылуынан бұрын дәл қуат есептеулерін жүргізу маңызды. Аса ауыр жағдайларда саздың өңдеу қуатының жетіспеушілігі уақытша өңдеу жабдықтарын орнатқанға дейін жұмысты тоқтатуға мәжбүр етеді, бұл кешігулер аптамен өлшенеді.

Саздың өңдеу қуатын белсенді труба қойылу операциясы кезінде өзгертуге бола ма?

Иә, құмды-сазды ерітіндінің тазарту қуатын жұмыс істеп тұрған кезде жердің өзгеретін жағдайларына сәйкес алдын ала орнатылған жылдамдықтарды өзгерту, уақытша тазарту жабдықтарын қосу немесе бар жүйенің тиімділігін оптималдау арқылы реттеуге болады. Егер тесу кезінде күтпеген жоғары өткізгіштікті қабаттарға түсу нәтижесінде ерітіндінің айналымы көбейтілуі қажет болса, жұмыс орындаушылар бастапқы жүйеге тоқтатусыз қосымша тазарту қуатын қосу үшін қосымша тазарту қондырғыларын жалға ала алады. Керісінше, тұрақты сазды қабаттарға түсу алдын ала орнатылған жылдамдықтарды төмендетуге мүмкіндік береді, бұл ерітіндінің пайда болуын пропорционалды түрде азайтады және тазарту қуатын тиімділікті арттыру үшін босатады. Көптеген заманауи труба жығылу жобаларында құмды-сазды ерітіндіні тазарту қуатын өзгертуге арналған резервтік бюджеттер қарастырылады, себебі жердегі нақты жағдайлар салынуға дейінгі геологиялық болжамдарға сәйкес келмейді.