Өндөр ачаалалтай ажилд зориулсан уурхайн тоноглолын хийцэд юуг анхаарах вэ?

Материалын бүтэн байдаг: Итгэлтэй олборлолтын тоног төхөөрөмжийн хийцийн үндэс

Яагаад ASTM A27 WCB ба ASTM A126 Class B нь өндөр ачаалалтай олборлолтын тоног төхөөрөмжийн хийцэд стандарт болдог вэ

ASTM A27 WCB болон ASTM A126 Ангилал B материалынууд нь хүчтэй механик ачаалал, хатуу орчинд тэсвэртэй байх шаардлагатай уул уурхайн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн суурийг тодорхойлдог. Эдгээр стандартуудын хувьд харгалзан ойролцоогоор 36 ksi ба 31 ksi-ийн хамгийн бага уян хатан байдлын хязгаарыг зааж өгсөн бөгөөд үйл ажиллагааны явцад хэдэн тонны ачаалал үед деформацид өртөхөөс сэргийлэх боломжийг олгодог. Мөн фосфор, хүхрийн хэмжээг нийлээд 0.05%-иас доош байлгах нь маш чухал. Энэ нь Арктик бүс, Андын уулсаар орших өндөр өргөрөг дэх уул уурхайн үйлдвэрлэл зэрэг цасан дор байх температурт хүртэл хүрэх хүйтэн орчинд хугарч сайтар задрах асуудлыг урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг. Энд зөв гэрчилгээ болон мэдээллийн дагалдах чадвар маш их ач холбогдолтой. Уул уурхайн Аюулгүй Байдалын Сэтгүүл (2023) - ийн саяхны судалгаагаар эдгээр стандартуудыг баримтлах нь бүтцийн гэмтлийг ойролцоогоор 70% бууруулдаг. Ингэснээр Понеманы институтын (2023) судалгааны мэдээллээр компани бүрт төлөвлөгөөгүй зогсолтоос үүдэлтэй дундаж $740,000-ийн зардал гардаг тул ач холбогдолтой хэмжээний хэмнэлтэд хүрэх боломжийг олгодог.

Хэвийшүүлэх + хатууруулах нь уурхайн тоног төхөөрөмжийн чухал зуурмагт 90 ksi-с дээш хүчтэй байх чанарыг хэрхэн хангах вэ

Хурцан барьж, экскаваторын сав, сум гэх мэт чухал хэсгүүдийн хувьд шидэлтийн дараа дулааны боловсролт нь заавал шаардлагатай. Эхний алхам бол ойролцоогоор 1600°F (870°C)-д нормчлох үе шат юм. Энэ нь металлын бүтцийн бөөмийг сайжруулах, тэнцвэргүй хөргөлтөөс үүдэлтэй үлдэгдэл стрессийг арилгахад тусалдаг. Дараа нь материалд нягтрал нэмэх, ерөнхий бат бөхийг нэмэгдүүлэхийн тулд ойролцоогоор 1100°F (595°C)-д харил хийдэг. Эдгээр бүгд юуны тулд вэ гэвэл энд бид томоохон лааны хүч 90 ksi-с дээш, жишихэд зэсийн гангуудаас ойролцоогоор 25 хувиар илүү байдаг талаар ярьж байна. Мөн Charpy шалгах шалгуурын үр дүнг ч бас мартахгүй байх хэрэгтэй — эдгээр боловсруулсан деталь бүр -40°F (-40°C) температурт ч 20 фут-фунт (27 Ж) ба түүнээс дээш нөлөөллийг даах чадвартай. Ачаалал гэнэт өөрчлөгдөх эсвэл дулааны шок гарах үед эвгүй, харин хугарахаас сэргийлэхийн тулд эдгээр техникийн шаардлагууд бараг л заавал юм. Энэ бүх процессийг фазын массивын дуурайх туршилт (PAUT)-тай хослуулбал, дээд ангийн анхдагч тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрүүдийн талархлын дагуу хэлбэл, хэвийн хэлбэлзэлт тоног төхөөрөмж дээр суналтын асуудал 90 хувиар багассан гэж тайлагнаж байна.

Уурд хайгуулын тоноглолын зууралтад ачааллыг тараах зориулалтаар загварчлах оновчлол

Таславчийн радиус ≥12 мм: Шовхны доод тэмтрэгчийн зууралтанд стресийн концентрацийг 40%-иар бууруулах

Хэсгүүдийн хурц өнцгүүд нь жигд ухах үед тасралтгүй мөргөлдөөн ба нугалах хүчний нөлөөнд өртдөг бөгөөд стрессын цэг болон хуримтлагдах tendенци хадгалдаг. Гол холболтын цэгт эдгээр өнцгийн радиусыг ойролцоогоор 12 мм эсвэл түүнээс дээш хэмжээтэй болгосноор стресс нэг цэгт төвлөрөхийн оронд илүү том хэсэгт тархана. Энэ энгийн өөрчлөлт нь үнэндээ эдгээр их нүүрстөрөгчийн сталийн хэсэгт хамгийн их стрессын түвшинг ойролцоогоор 40%-иар бууруулж чадна. FEA аргачлалыг ашиглан хийсэн компьютерийн зураглал энэ талаарх үзэл бодлыг дэмжиж, машинууд динамикгаар 800 килоньютон хүчээр нөлөөлөх үед ч чулуун хатуурахыг дуудаж эхлэх хэвийн түвшингээс стресс бага байхыг харуулсан. Канадын нефтийн элсэнд хийсэн бодитоор турших шалгуур нь мөн эдгээр давуу талуудыг баталгаажуулсан. Операторууд нэг бүхний хаялбар нь солих шаардлагагүйгээр 250 цаг илүү үргэлжлэхийг мэдэгдэж, үйлчилгээний амьдралын туршид износонд тэсвэртэй байдал, хэлбэрээ тогтвортой хадгалах чадварыг сайн хадгалж байна гэжээ.

Нэгэн төрлийн ханын зузаан (±15% Тусгаар): Элсэн хаягдалын овоолго арилгах тоноглолын хаягдлыг хайлж хийх явцад дулааны трещинийг сааруулах

Чулуу тээврийн самналын ирмэг эсвэл жижиглэгчийн хүрээ шиг том деталиудыг элсэн загвар ашиглан хаях үед ханын зузаан тархалтгүй байдал нь хөргөлтийн хурд ялгаатай байхад хүргэж, дотоод стрессийг үүсгэдэг. Эдгээр стресс ихэвчлэн бат бөх чугалдаг шингэх үед тусгай каркасын авч чадах хэмжээг давдаг. Ханын зузааны хэлбэлзлийг ойролцоогоор 15%-иас бага байлгах нь дулааны цохилтыг бууруулах болон металл нэгэн төрлийн агших явцад туслах болно. Металл дээрх судалгаа нь энэ хязгаараас гадуур гарах нь цахиурлаг элсний загвар дахь дулааны трещинууд үүсэх магадлалыг хамаагүй ихэсгэдгийг харуулсан. Одоогоор хаялтын үйлдвэрүүд загваруудыгхаа дизайнд тооцоологдсон шингэний динамикийн баталгаажуулалтыг ашиглаж, эдгээр стандартыг тогтмол хангах боломжийг олгодог. Энэ арга нь хөргөлтийн үе болон ердийн ачааллын мөчлөгийн үед гардаг сааталын улмаас үүсдэг стресстэй холбоотой хагарлуудыг бүрмөсөн арилгадаг. Бид үнэндээ Чилийн хэд хэдэн зэсийн уурхайд энэ ажиллаж байгааг үзсэн ба тоног төхөөрөмж нар удаан хугацаагаар гэмтэлгүй ажилладаг.

Ажиллагааны үндсэн уул уурхайн тоноглолын хийцүүдийн хэвтээ, эвдрэлгүй шалгалтын хатуу шаардлага

Том жинтэй драглайн бөмбөгийн хийцэнд доод давхаргын нүхшил илрүүлэхэд УТ болон РТ-ийн эвдрэлгүй шалгалтын аргыг сонгох

Зузаан хэсгийн уурхайн зууралт, ялангуяа 100 мм-с илүү зузаан татлагын бамбууд нь гадаргуугийн доорх нууц цоорхойгоос болон эрт унах явдал их гардаг. Дууны долгионор шалгах арга (UT) материалд маш гүн хүртэл нэвтрэх бөгөөд 200 мм-с илүү гүнд орших дутагдал, доголдлыг жинхэнэ цагт нь ойролцоогоор 1-2 мм-ийн нарийн түвшинд харуулдаг. Энэ нь хурд чухал үед үйлдвэрлэлийн явцад чанарыг шалгахад UT-г маш тохиромжтой болгодог. Нөгөө талаас, Рентген шинжилгээ нь эдгээр деталуудын доторх байдлыг маш тодорхой зураглал өгдөг. Энэ нь цоорхойнууд ямар хэмжээтэй, хаана бүлэглэж байгаа, нийтлэг хэлбэр нь ямар байгааг нарийвчлан харуулдаг бөгөөд их ачаалал үйлчилж буй хэсгүүдийг судлахад маш чухал юм. Талбайн туршлагаас харахад компаниуд будаг шингээх шалгалтаас рентген шинжилгээ рүү шилжих үед гэмтлийн тоо ойролцоогоор 30% буурдаг гэж тайлагнадаг. Үйлдвэрлэгчид UT-ийн гүн шинжилгээг RT-ийн нарийн шинжилгээтэй хослуулах үед ачаалал тэсвэрлэх чухал хэсгүүдэд гэмтэл олдохгүй байх магадлал 1%-с бага болдог. Эдгээр үр дүнгүүд нь ISO 4990 болон ASTM E94-д тусгасан Аюулгүй байдлын чухал ангилалд хамаарах хэсгүүдийн харилцангуй хатуу шаардлагыг хангана.

Нийлүүлэгчийн квалификац: Уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн хаягдамжийн гэрчилгээнээс давсан баталгаажуулалт

Дотоодын металлурги, судалгааны лаборатори болон 3D процессийн симуляци (жишээ нь, MAGMASOFT®) яагаад их ачаалалтай уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн хаягдамжийн хувьд чухал вэ

Хийцэл нь 50 тонноос дээш ачаа даах, жил энгийн давтагдах стресийг тэсвэрлэх шаардлагатай бол бичгийн гэрчилгээ л хангалтгүй. Цахилгаан хайлуурын зуучид металлурги шинжилгээний лабораториуд нь металлын найрлага, микроскоп доорх бүтэц, чухал механик шинж чанаруудад шууд хяналт тавих боломжийг олгоно. Энэ нь хайлуурыг формод хийхээс өмнө асуудлыг илрүүлж, шууд засварлах боломжийг бүрдүүлдэг. Харин компанийн энэ алхамыг алгасвал хэн ч хүлээж байгаагүй газруудад далд сул талууд гарч ирдэг – жишээ нь dragline boom-ын чухал цэгүүд эсвэл dipper tooth-ны суурийн хэсэгт ихэвчлэн гэмтэл үүсдэг. Ийм асуудлууд ихэвчлэн тоног төхөөрөмж газар нь гэнэт гэмтэх үед л анзаарагддаг. MAGMASOFT зэрэг симуляци программууд нь металлууд хэрхэн хатаж, хөргөх явцад хаана хооллох вэ, муу байдлын бүсэд цоорхой үүсэх эсэхийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог. Materials Processing Technology (2023) сэтгүүлийн саяхны судалгаагаар харвал ийм симуляцийг ашигладаг хайлуурт өмхийн газруудад алдааны тоо хуучин арга замаас ойролцоогоор 60-70 хувийн бууралттай байдаг. Шинжилгээний сайн ажил, ухаалгаар симуляцийг хослуулснаар хийцэл доторх хүчний дагуу байгууламж зөв байрлах, зузаан хэсгүүдэд жижигхэн трещиныг арилгах боломжийг олгодог. Харин эдгээрийг хийгээгүй тохиолдолд юу болох вэ? Тоног төхөөрөмж илүү богино хугацаанд гэмтдэг, ялангуяа хэвийн хэлбэлзэлтэй нөхцөлд, мөн тус бүр гэмтэх бүрт засварын зардал нь зуун мянган доллар болдог.