Kaip dažnai reikia tikrinti šlamo siurblio sandarinimo elementus šlamo balanso vamzdžių įstatymo mašinoje?

Šlurio balanso vamzdyno įvarymo mašinos mechaninės vientisumo priežiūra slurry Balansas Pipe Jacking Mašina yra sritis, kuri atskiria efektyvias tuneliavimo operacijas nuo brangios prastovos kilnojimosi. Tarp visų aptarnaujamų tokių įrenginių komponentų šlurio siurblio sandarinimo elementai, matyt, yra labiausiai kritiški tikrinimui. Jie sudaro pagrindinę barjerą tarp slėgiuoto šlurio ir siurblio agregato mechaninių vidinių dalių, o kai jie pradeda blogėti, pasekmės greitai plinta į išorę – tuo pačiu metu paveikdamos iškasimo slėgio pusiausvyrą, įrangos tarnavimo trukmę ir darbuotojų saugą.

Klausimas, kaip dažnai reikia tikrinti šlamo siurblio sandarinimo įtaisus šlamų balanso vamzdynų įstatymo mašinoje, neturi vieno universalaus atsakymo, tačiau turi struktūrizuotą, logika grindžiamą sistemą, kurią turėtų suprasti kiekvienas projektų inžinierius ir statybos aikštelės vadovas. Tikrinimo dažnumas priklauso nuo eksploatacijos valandų skaičiaus, dirvožemio ir uolienų sąlygų, šlamo šlifuojamumo, siurblio apkrovos ciklinumo bei konkrečiai įdiegtos sandarinimo sistemos konstrukcijos. Šiame straipsnyje išsamiai nagrinėjamos pagrindinės laiko nustatymo principų, būsenos pagrindu nustatomų signalų ir praktinių tikrinimo protokolų, kurie užtikrina šlamų balanso vamzdynų įstatymo mašinos veikimą maksimalia patikimumo lygiu.

Šlamų balanso sistemoje naudojamų šlamo siurblio sandarinimo įtaisų funkcijos supratimas

Kaip sandarinimo įtaisai užtikrina slėgio vientisumą

Šlurio balanso vamzdyje įstumiamosios mašinos šlurio cirkuliacijos sistema palaiko veido slėgio pusiausvyrą nuolat perveždama iškastą medžiagą, sumaišytą su bentonito šluriu, nuo pjovimo galvos atgal į atskyrimo įrenginį. Šlurio siurblys yra šio kontūro mechaninis širdis, o jo tarpinės užkerta kelią šluriui patekti į guolių korpusą, variklio kamerą arba varomosios ašies sritį. Bet koks tarpinės pažeidimas leidžia abrazyvinėms dalelėms patekti į tiksliai gaminamus komponentus, todėl dėvėjimasis paspartėja žymiai labiau nei normaliomis eksploatacijos sąlygomis.

Mechaniniai sandarinimo žiedai, naudojami šlurio siurbliuose, kurie įrengti šlurio balanso vamzdyje įstatomose mašinose, paprastai susideda iš sukamosios plokštumos, poruojamos su nejudančia sėdynės plokštuma, kurią laiko suspaudžiančios spyruoklės jėga ir tepama kontroliuojamu praplėšimo skysčiu. Šios plokštumų poros vientisumas nulemia sandarinimo žiedo tarnavimo laiką ribose, kurios yra leistinos. Kai sandarinamosios plokštumos dėvėjasi, atsiranda nuotėkio takai. Pradžioje tai pasireiškia nedideliu lašėjimu – šlurio arba praplėšimo skysčio plonu sluoksniu, matomu ant sandarinimo žiedo korpuso. Jei to nepastebima arba neprižiūrima, dėvėjimasis pablogėja iki visiško aplenkimo, dėl ko siurblys negali palaikyti nuolatinio debitų ir slėgio.

Šio mechanizmo supratimas yra būtinas prieš nustatant patikrinimų intervalus. Daugumai atvejų sandarinimo žiedai neišsisklaido staiga – jie palaipsniui blogėja. Veiksminga patikrinimų programa yra suprojektuota taip, kad būtų galima aptikti sandarinimo žiedus ankstyvojo dėvėjimosi etape, dar prieš tai, kai blogėjimas peržengia ribą, kurioje prasideda eksploataciniai sutrikimai.

Kodėl sandarinimo žiedo būklė tiesiogiai veikia mašinos našumą

Šlurio balanso vamzdynų įstatymo mašina remiasi tikslia šlurio slėgio kontrolėmis tunelio veide, kad būtų kompensuojamas žemės ir požeminio vandens slėgis. Jei dėl nesandarios sandarinės tarpinės siurblio našumas sumažėja, veido slėgio pusiausvyra sutrinka, todėl padidėja paviršiaus žemės nusėdimas virš tunelio arba išsiveržimo įvykiai minkštos dirvos sąlygomis. Operatoriai gali bandyti kompensuoti padėtį padidindami siurblio sukimosi dažnį, tačiau tai dar labiau pagreitina sandarinės tarpinės ausimą – sukuriant blogėjančią grįžtamąją ryšio grandinę.

Be to, sandarinės tarpinės gedimas sukelia guolių korpusų užterštumą, dėl ko reikia ankstyvo guolių keitimo, kuris susijęs su dideliais darbo jėgos ištekliais ir įrangos prastovomis. Esant glaudžioms miesto teritorijose vykdomoms vamzdynų įstatymo projektams, kai paviršiaus sutrikdymo kaštai yra aukšti, neplanuotos sustabdymo operacijos dėl siurblių remonto yra neproporcingai brangios. Reguliarios sandarinės tarpinės patikros pakeičia galimus reaktyvius skubos remontus į suplanuotas, kaštų kontroliuojamas techninės priežiūros priemones.

Pagrindinių šlurio siurblių sandarinės tarpinės patikrinimo intervalų nustatymas

Laiko pagrindu ir valandų pagrindu sudaryti patikrinimo grafikai

Skystosios mišinio balansavimo vamzdyno įtempimo mašinai, veikiančiai standartinėmis sąlygomis — vidutinės abrazyvumo dirvožemyje, pastovioje siurblio apkrovoje ir filtruotame skystajame mišinyje — dažnai taikoma bazinė norma — vizualinė ir funkcinė skystojo mišinio siurblio sandarinimo patikra kas 200–250 darbo valandų. Šis intervalas atitinka siurblių gamintojų rekomendacijas dėl mechaninių sandarinimų naudojant abrazyvų skystąjį mišinį ir suteikia pakankamai duomenų taškų, kad būtų galima stebėti sandarinimo nusidėvėjimo tendencijas viso projekto trukme.

Kalendoriniais metais tai reiškia, kad dirbant dviem pamomis per parą, kiekvienoje po apytiksliai aštuonias valandas, 200 valandų atitinka maždaug 12–13 darbo dienų. Tai reiškia, kad struktūrizuota sandarinimo patikra turėtų vykti maždaug kas dvi savaitės standartinės eksploatacijos intensyvumo sąlygomis. Projektų vadovai turėtų įtraukti šią periodiškumą į techninės priežiūros grafiką jau pradžioje, o ne reaguoti reaktyviai tik po to, kai iškyla pirmoji sandarinimo problema.

Tačiau 200 valandų bazinė reikšmė nėra nekintanti taisyklė. Ji tarnauja kaip pradinis taškas, kurį būtina koreguoti remiantis faktiniais eksploatacijos duomenimis. Jei pirmoji inspekcija parodo pastebimą dėvėjimą per 150 valandų, tos konkrečios mašinos toje konkrečioje projekto vietoje patikrinimo intervalas turėtų būti atitinkamai sutrumpintas. Šlurio balanso vamzdžių įstatymo mašinos techninės priežiūros intervalai turi būti lankstūs ir priklausyti nuo stebimų sąlygų, o ne griežtai remtis bendrais nurodymais.

Kada sutrumpinti patikrinimo intervalą

Keli eksploatacijos sąlygų veiksniai reikalauja žymiai trumpesnio patikrinimo ciklo. Kai šlamo balanso vamzdynų įstatymo mašina veikia labai abrazyviomis uolienomis — stambiu grūduotu smėliu, sušalusiu akmeniu ar mišriu paviršiumi, kuriame yra daug smėlio — šlamo sraute esantys abrazyvūs dalelių kiekiai žymiai pagreitina sandarinės paviršiaus nusidėvėjimą. Šiomis sąlygomis protinga sumažinti patikrinimo intervalą iki kiekvienų 100–150 valandų, o kai kurie rangovai itin abrazyviose sąlygose nepaisydami praeitų valandų skaičiaus atlieka vizualinius patikrinimus kas savaitę.

Taip pat padidėjęs siurblio įsijungimų dažnis padidina nusidėvėjimo greitį. Šlamo balanso vamzdynų įstatymo mašina, kuri dažnai įsijungia ir išsijungia — dėl kliūčių, posūkių koregavimo arba netolygaus šlamo srauto — sandarinėms paviršiams sukelia pakartotinius slėgio šuolius, kurie paviršiaus nusidėvėjimą pagreitina labiau nei nuolatinė, pastovi veikla. Jei eksploatacijos žurnalai rodo dažnus įsijungimų ir išsijungimų atvejus, patikrinimo intervalą reikia atitinkamai sutrumpinti.

Kitas aktyvinimo veiksnys yra padidėjusios suspensijos temperatūros. Kai suspensija ilgą laiką cirkuliuoja uždarame kontūre be pakankamo aušinimo, siurblio sandarinimo įtaiso temperatūra kyla, dėl ko susidėvi elastomeriniai komponentai ir sumažėja plovimo skysčio klampumas. Jei suspensijos temperatūra siurblio įleidimo angos vietoje reguliariai viršija 40 °C, padidinkite patikrinimų dažnumą ir įsitikinkite, kad sandarinimo plovimo sistema veikia tinkamai.

Ką turėtų apimti išsami suspensijos siurblio sandarinimo įtaiso patikra

Vizualinės ir fizinės patikros žingsniai

Išsami suspensijos siurblio sandarinimo įtaiso patikra suspensijos balansavimo vamzdžio įvarymo mašinoje reiškia daug daugiau nei trumpas žvilgsnis į matomas nutekėjimo vietas. Patikra turėtų prasidėti atidžiu sandarinimo korpuso išorės tyrimu, siekiant aptikti bet kokius suspensijos pėdsakus, kristalizuotus mineralinius nuosėdų sluoksnius (kurie rodo lėtą proskylejimą) arba šilumos sukeltą spalvos pasikeitimą. Kiekvienas iš šių požymių atskleidžia skirtingą informaciją apie sandarinimo įtaiso būklę ir gedimo pobūdį.

Reikia patikrinti išlyginamąjį vandens tiekimo sistemą, prijungtą prie mechaninės sandarinės, dėl pakankamo srauto ir slėgio. Nepakankamas išlyginamasis srautas yra viena dažniausių priežasčių, dėl kurių ankstyvai sugenda sandarinės, naudojamos dumblių balansavimo vamzdžių įstatymo mašinose. Jei išlyginamasis slėgis nukrenta žemiau gamintojo nurodytos minimalios reikšmės, sandarinės paviršiai veikia sausai, todėl greitai susidėvi paviršiai ir sukyla šiluminis sukibimas besisukančio elemento.

Reikia patikrinti guolius, esančius šalia sandarinės, naudojant kontaktinį termometrą arba infraraudonųjų spindulių pistoletą, kad nustatyti netipinę temperatūrą. Guolių temperatūros kilimas kartu su sandarinės lašėjimu aiškiai rodo, kad jau įvyko užteršimas ir sandarinė pažeista labiau nei tik dėl nedidelio ausimo. Šiuo atveju reikia nedelsiant pradėti viso siurblio išardymą ir keisti sandarinę, o ne laukti kitos numatytos techninės priežiūros eilės.

Funkcinė ir našumo pagrindu atlikta vertinimo

Be fizinio stebėjimo, funkcionalaus našumo patikrinimas suteikia antrąją patikimumo lygį sandarinimo patikrinimui. Normaliai veikiant šlamo balanso vamzdžių įstatymo įrenginiui, siurblio debitą ir įsiurbimo slėgį reikia nuolat registruoti. Tendencinė debitų mažėjimo kreivė esant pastoviam sukimosi dažniui arba įsiurbimo pusės slėgio svyravimų padidėjimas gali rodyti vidinį aplenkimo srautą – kuris gali būti susijęs su sandarinimo elemento pablogėjimu arba menties nusidėvėjimu. Palyginus dabartinius našumo duomenis su pradinėmis paleidimo parametrais gaunama kiekybinė išnaudojimo laipsnio vertė.

Vibracijos analizė, jei įranga vietoje prieinama, suteikia ankstyvą įspėjimą apie sandarinimo įtaisų ir guolių problemas dar prieš jas pastebint. Žymus vibracijos amplitudės padidėjimas siurblio korpuso srityje, ypač ašinėje kryptimi, dažnai rodo, kad mechaninis sandarinimo įtaisas nebeprisispaudžia lygiai – tai yra pirmtakas netolygiam veidui nusidėvėti ir greitesniam nutekėjimui. Vibracijos punktinių tikrinimų įtraukimas į nuolatinę šlurio balansavimo vamzdžio įstumimo mašinos patikrinimų tvarką leidžia techninės priežiūros programą pakelti nuo reaktyvios iki prognozuojamos.

Sandarinimo įtaisų keitimo impulsai ir planavimo aspektai

Keitimo ribų nustatymas

Ne kiekvienas sandarinimo elemento patikrinimas reiškia, kad jis turi būti pakeistas, tačiau patikrinimo duomenys turėtų būti naudojami šiam sprendimui priimti objektyviai. Šlamo balanso vamzdyje įrengtame stūmimo įrenginyje sprendimas keisti sandarinimo elementą turėtų būti priimamas remiantis matuojamais rodikliais, o ne spėliojimais. Tokiais rodikliais gali būti: sandarinimo paviršiaus nusidėvėjimo gylis, viršijantis gamintojo nustatytą keitimo ribą (paprastai pažymėta ant sandarinimo elemento arba nurodyta siurblio techninėje priežiūros instrukcijoje), matomi sandarinimo paviršiaus medžiagos įtrūkimai arba suskilimai arba elastomerinių komponentų užkietėjimas, paburimas ar išsiskyrimas už leistinų ribų.

Jei nuotėkio intensyvumas padidėjo tiek, kad plovimo vandens suvartojimas žymiai viršija normalų lygį – pavyzdžiui, 20 % ar daugiau virš pradinės reikšmės – tai patikimas požymis, kad sandarinimo elementas daugiau nebeatlieka savo projektuotos funkcijos. Šiuo etapu tolesnė eksploatacija be sandarinimo elemento keitimo gali sukelti grandininį žalos siurblio viduje plitimą, kurios šalinimas kainuos žymiai daugiau nei pats sandarinimo elementas.

Logistinė sandarinimo elementų priežiūros planavimas vykstančiuose projektuose

Sandarinimo elementų keitimas šlurio balanso vamzdynų įstumimo mašinoje turėtų būti planuojamas remiantis įstumimo grafiku, o ne leidžiamas nulemti neplanuotus sustojimus. Ilgųjų įstumimo projektų atveju patikrinta praktika – nuo pirmosios dienos statybvietėje laikyti atsarginius mechaninius sandarinimo elementus, kurie būtų tiksliai parinkti ir nurodyti konkrečioms montuotoms siurblių modifikacijoms. Turint sandarinimo elementus statybvietėje, kai inspekcija nustato ankstyvą dėvėjimąsi, jų keitimas gali būti atliekamas per planuotą techninės priežiūros prastovą – paprastai per pamainos keitimą arba planuotą techninės priežiūros sustabdymą – o ne viduryje įstumimo proceso.

Projekto inžinieriai, valdantys šlurio balanso vamzdynų įstumimo mašiną, taip pat turėtų vesti inspekcinį žurnalą, kuriame būtų fiksuojama inspekcijos data, darbo valandos inspekcijos metu, pastebėta būklė, atlikti matavimai ir priimtas sprendimas dėl veiksmų. Per visą projekto trukmę šis žurnalas sukuria dėvėjimosi tendencijų duomenų rinkinį, kuris padeda nustatyti sandarinimo elementų keitimo laiką bei išmokti pamokų po projekto pabaigos – šios pamokos yra naudingos ateities sutartyse, vykdomose panašiomis gruntų sąlygomis.

Tikrinimo dažnio pritaikymas skirtingiems projektų etapams

Projekto pradinis įdiegimo etapas

Naudojant šlurio balanso vamzdynų įstatymo įrenginį, pradinio įdiegimo ir ankstyvojo įstatymo etapo metu tikrinimo dažnis turėtų būti sąmoningai didesnis nei nuolatinės veiklos bazinis dažnis. Pirmieji 50–100 eksploatacijos valandų yra kritinis įpratimo laikotarpis, per kurį sandarinimo elementai įsitvirtina, praplėšimo sistemos stabilizuojasi, o bet kokie montavimo klaidų ar gamybos defektai pasireiškia. Šio etapo metu tikrinant sandarinimo elementų būklę kas 50 valandų komandos gali nustatyti patikimą konkrečios mašinos ir gruntų sąlygų dėvėjimosi normą, prieš perėdamos prie standartinio 200 valandų intervalo.

Jei anomalijos aptinkamos anksti – pavyzdžiui, netikėtai didelis praplovimo vandens suvartojimas ar matoma veido dėlės nusidėvėjimas per pirmąsias 80 valandų – tai galimybė ištirti šakninius problemas, kol jos dar nevirto projektui kritinėmis. Šakninės problemos gali būti neteisingai įrengta sandarinė jungtis, neteisingai sureguliuotas siurblio velenas ar nepakankamas praplovimo tiekimo slėgis – visos šios problemos yra ištaisomos ankstyvoje stadijoje, tačiau jei leidžiama jiems tęstis, jų šalinimas tampa vis brangesnis.

Išplėstinis važiavimo ir vidurinio projekto etapas

Kai šlūžių balanso vamzdynų įstatymo mašina įeina į vidurinį važiavimo etapą, pirmojo etapo sandarinės jungties patikrinimo duomenys gali būti naudojami tiksliai sureguliuoti tolesnį patikrinimų grafiką. Jei ankstyvieji patikrinimai parodė minimalų nusidėvėjimą po 200 valandų, galima šiek tiek pratęsti patikrinimų intervalus – nors šlūžių eksploatacijoje jie retai būna ilgesni nei 300 valandų. Atvirkščiai, jei nusidėvėjimo tempai buvo aukštesni nei tikėtasi, intervalai turėtų likti suspausti, kol pasikeis sąlygos.

Viduriniuose projektų etapuose ilgose važiavimo sąlygose dažnai pasitaiko gruntų būsenos pokyčiai. Judėjimas nuo minkšto grunto į mišrią arba kietą uolienų dalį dramatiškai keičia abrazyvinę apkrovą šlurio grandinėje. Kai šlurio balanso vamzdžių įstatymo mašina įvažiuoja į naują geologinę zoną, ją verta laikyti nauju pradiniu paleidimu tikrinimo tikslais – su padidintu ankstyvojo etapo tikrinimų dažnumu – tai protinga rizikos sumažinimo strategija.

Dažniausiai užduodami klausimai

Koks yra minimalus rekomenduojamas šlurio siurblių sandarinukų tikrinimo intervalas šlurio balanso vamzdžių įstatymo mašinoje?

Daugumai eksploatacijos sąlygų rekomenduojama mažiausiai kartą per 200 darbo valandų atlikti patikrinimą. Esant labai abrazyvioms gruntinėms sąlygoms — pavyzdžiui, smulkiam žvyre, suskiltusiems uoloms ar aukšto smėlio kiekio dumblo mišinyje — šis intervalas turėtų būti sumažintas iki 100–150 valandų. Bet kurio naujo projekto pradinės paleidimo fazės metu patikrinimai turėtų būti atliekami kas 50 valandų, kol bus nustatytas patikimas dėvėjimosi naudingumo rodiklis konkrečiomis sąlygomis, kuriomis veikia dumblo balansavimo vamzdyno įstatymo įrenginys.

Ar tik vizualinis patikrinimas gali nustatyti, ar dumblo siurblio sandarinimo tarpinė reikalauja keitimo?

Vizualinė apžiūra yra svarbus pradinis etapas, tačiau ji neturėtų būti vienintelis vertinimo metodas. Išoriniai požymiai, tokie kaip šlurio pėdsakai, mineralinių nuosėdų susidarymas aplink sandarinimo korpusą ir padidėjęs plovimo vandens suvartojimas, yra stiprūs rodikliai, tačiau dažnai jie atsilieka nuo tikrojo vidinio susidėvėjimo. Vizualinių patikrinimų derinimas su siurblio našumo stebėjimu – srauto greičiu, įsiurbimo slėgiu ir virpesiais – suteikia išsamesnę vaizdą ir leidžia įsikišti anksčiau, kol sandarinimas visiškai neišsiruošia. Šlurio balanso vamzdynų įstatymo mašinoje, veikiančioje labai siaurose ribose, šis daugiapakopis požiūris yra geriausios praktikos pavyzdys.

Kaip gruntas veikia šlurio siurblio sandarinimo dėvėjimosi tempą šlurio balanso vamzdynų įstatymo mašinoje?

Žemės sąlygos yra vienas svarbiausių kintamųjų, įtakojančių sandarinimo tarpinės nusidėvėjimo tempą. Abrazyviniai dalelių mišinio sraute — ypač kampuoti smėlio, žvyro arba suskaldyto uolienos šukos, kurios kyla iš pjovimo galvos — veikia kaip šlifavimo medžiaga ant sandarinimo paviršių kiekvieno sukimosi ciklo metu. Minkštesnė žemė su smulkesnėmis, apvaliais dalelėmis sukelia daug mažesnį abrazyvinį nusidėvėjimą nei grubūs ar suskilti formavimai. Kai mišinio balanso vamzdžių įstatymo mašina peršoka iš minkštos į kietą arba mišrią veidą turinčią žemę, sandarinimo tarpinės nusidėvėjimo tempas gali padidėti dvigubai ar daugiau, todėl reikia proporcingai sutrumpinti patikrinimų intervalą.

Kokie yra rizikos, praleidžiant ar vėluojant mišinio siurblio sandarinimo tarpinės patikrinimus mišinio balanso vamzdžių įstatymo mašinoje?

Tikrinimų praleidimas arba atidėjimas žymiai padidina netikėtos įrangos neveikimo tikimybę, o vamzdyno įstumimo projektuose tai sukelia didelius netiesioginius kaštus, įskaitant vamzdžių sąnarių įtempimą dėl sustabdytų stūmimo apkrovų, grunto nusėdimą virš trasyje esančios linijos ir sutarties vėlavimo baudas. Be neveikimo laiko, sugenda sandarinimo tarpinė, todėl abrazyvinė mišinys užteršia siurblio guolius ir valdymo veleno komponentus, o nebrangaus sandarinimo tarpinės keitimas virsta viso siurblio remontu. Bet kuriame projekte, kuriam naudojama mišinio balansavimo vamzdyno įstumimo mašina, nuolatinis sandarinimo tarpinės tikrinimas yra ne pasirinktinis veiksmas – tai operacinio rizikos valdymo pagrindinis elementas.