Volframa karbīda sprausla PDC urbjmašīnai

    PDC urbji ir ļoti efektīvi akmeņu laušanas instrumenti, ko plaši izmanto naftas un gāzes urbšanā, ģeoloģiskajā izpētē un citās jomās. Volframa karbīda sprausla ir viena no tās galvenajām sastāvdaļām. Parasti tas tiek uzstādīts PDC urbja ūdens caurumā, un tas injicē augstspiediena urbšanas šķidrumu, lai nodrošinātu dzesēšanu, tīrīšanu un palīdzētu šķelt akmeņus. Tās veiktspēja tieši ietekmē sējmašīnu, bet tā ir

kalpošanas laiks un urbšanas efektivitāte.

I.  Sprauslu savienošanas metode:

    Tam jāatbilst PDC urbja ūdens caurumam. Kopējais savienojums ir vītņots savienojums (ārējais vai iekšējais, ar 3A precizitāti līdz

    nodrošināt, ka zem augsta spiediena nav noplūdes). Dažām mazākām sprauslām tiek izmantots interferences pieslēgums (pres-fit), kas novērš atslābšanu pēc uzstādīšanas.

II. Sprauslas materiāla raksturlielumi: volframa karbīds (WC)

    1. Augsta cietība un nodilumizturība: volframa karbīda cietība ir otrajā vietā pēc dimanta, padarot to izturīgu pret eroziju, ko izraisa urbšanas šķidruma abrazīvās daļiņas (piemēram, smilšakmens un metāla gruveši), pagarinot sprauslas kalpošanas laiku.

    2. Izturība pret koroziju: tā iztur koroziju, ko izraisa ķīmiskās piedevas urbšanas šķidrumā (piemēram, sāļi un skābes).

    3. Triecienizturība: volframa karbīdā kā a. parasti izmanto kobaltu (Co).

saistviela, nodrošinot noteiktu stingrības pakāpi un novēršot trauslus lūzumus.

III. Karbīda sprauslu strukturālās konstrukcijas iezīmes

    1. Racionalizēts iekšējais urbums: samazina turbulenci un uzlabo šķidruma efektivitāti. Kopējie veidi ietver:

    2. Taisns urbums: vienkāršs un izturīgs, piemērots parastajai urbšanai.

    3. Venturi: saplūstoša-atšķirīga struktūra palielina plūsmas ātrumu un uzlabo skaidu noņemšanu.

    4. Dažādi izmēri: sprauslas iekšējo diametru (parasti 6-16 mm) izvēlas, pamatojoties uz urbšanas šķidruma plūsmas ātrumu un nepieciešamo iesmidzināšanas ātrumu.

    Nomaināms dizains: pēc nodiluma nav jāmaina viss urbis, tādējādi samazinot uzturēšanas izmaksas.

IV. Volframa karbīda sprauslu galvenās funkcijas ir šādas:

    1. Griežu atdzesēšana

PDC urbja griezēji ģenerē ievērojamu daudzumu siltuma, jo tie griežas lielā ātrumā, lai grieztu akmeni.  Pārmērīga temperatūra var izraisīt dimanta slāņa karbonizāciju un sabojāšanos. Augstspiediena urbšanas šķidrums, kas tiek izvadīts no volframa karbīda sprauslas, tieši noņem šo siltumu, uzturot griezēja temperatūru drošā diapazonā (parasti zem 700°C) un novēršot termiskus bojājumus.

    2. Akmens atgriezumu tīrīšana

Griešanas procesā radušies iežu atgriezumi var uzkrāties ap frēzēm, izraisot "dubļu izsitumus" (griezumu un urbšanas šķidruma maisījums, kas pielīp pie urbja), samazinot akmeņu laušanas efektivitāti. Ātrgaitas šķidruma strūkla no sprauslas nekavējoties izkliedē un izspiež atgriezumus, saglabājot efektīvu kontaktu starp griezēju un akmeni.

    3. Hidrauliski atbalstīta akmeņu laušana

Strūkla no sprauslas (ar ātrumu līdz 100-200 m/s) ietriecas klints virsmā, radot hidrauliskas plaisas. Šis sinerģiskais efekts apvienojumā ar griezēju mehānisko griešanas darbību samazina klinšu lūzuma pretestību, ievērojami palielinot iespiešanās ātrumu, īpaši cietos veidojumos.

V. Pieteikumi

Karbīda sprauslas galvenokārt izmanto šādos gadījumos:

    1. Mīksti līdz vidēji cieti veidojumi, piemēram, slāneklis un kaļķakmens, kur tie papildina PDC urbju efektīvu bīdes darbību.

    2.  Dziļām/horizontālām akām ir nepieciešams augsts sūknēšanas spiediens un precīza hidrauliskā vadība, kur volframa karbīda sprauslu uzticamībai ir izšķiroša nozīme.

    3.  Ļoti abrazīvi veidojumi, piemēram, kvarca smilšakmens, nodrošina izcilu nodilumizturību salīdzinājumā ar standarta leģētā tērauda sprauslām.