Bảo dưỡng thích hợp cho thiết bị máy khoan ngang

BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ MÁY KHOAN NGANG – YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ QUY TRÌNH THỰC HIỆN

Công tác bảo dưỡng thiết bị khoan ngang có vai trò quyết định trong việc đảm bảo chất lượng thi công, độ tin cậy của thiết bị và mức độ an toàn của toàn bộ hệ thống. Giàn khoan định hướng ngang HDD hoạt động trong điều kiện tải trọng thay đổi liên tục, áp lực momen cao, môi trường bùn khoan mài mòn và biến động địa chất phức tạp. Vì vậy, quy trình bảo trì phải được xây dựng theo hướng khoa học, có kiểm soát và phù hợp với thực tế vận hành của từng loại thiết bị. Các biện pháp bảo dưỡng phải đặt trên cơ sở phân tích tình trạng làm việc, tuổi thọ cơ cấu, chu kỳ tải, số giờ vận hành và mức độ khắc nghiệt của môi trường theo từng dự án cụ thể. Tài liệu này mô tả đầy đủ nguyên tắc bảo dưỡng, tần suất kiểm tra, nội dung giám sát, quy trình bảo dưỡng định kỳ, yêu cầu an toàn và hồ sơ ghi nhận tình trạng thiết bị nhằm phục vụ công tác thi công khoan ngầm HDD tại hiện trường.

Việc kiểm tra thiết bị cần được tiến hành thường xuyên trong suốt vòng đời máy, đặc biệt trước mỗi ca vận hành, sau khi kết thúc công tác kéo ống và sau các tình huống bất thường như mất tuần hoàn dung dịch, tải kéo tăng đột ngột hoặc phát sinh tiếng ồn bất thường từ hệ thống thủy lực. Kiểm tra định kỳ góp phần phát hiện sớm các nguy cơ hỏng hóc và ngăn ngừa tình trạng gián đoạn sản xuất. Trường hợp hệ thống gặp sự cố không mong muốn, chi phí phục hồi thường cao hơn rất nhiều so với chi phí bảo trì thường xuyên. Ngoài thiệt hại vật chất, việc ngừng máy kéo dài còn gây ảnh hưởng đến tiến độ thi công, chi phí nhân lực và nguy cơ mất ổn định của lỗ khoan đang thi công.

Bên cạnh yếu tố kinh tế, bảo dưỡng thiết bị đúng cách còn giúp giảm thiểu tai nạn lao động. Máy móc được chăm sóc đầy đủ sẽ ít có khả năng phát sinh hư hỏng nghiêm trọng dẫn đến nguy cơ thương tích. Các bộ phận quay tốc độ cao, hệ thống thủy lực áp lực lớn và cơ cấu kéo – đẩy mạnh đều tiềm ẩn rủi ro nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Do đó, quy trình bảo dưỡng là một phần thiết yếu của hệ thống quản lý an toàn thi công.

Giàn khoan ngang hiện đại gồm nhiều cụm cơ cấu chính như động cơ công suất lớn, hệ thống bơm thủy lực, đầu quay, hệ thống cần khoan, bộ phận kẹp giữ, đường ống dẫn dung dịch khoan, bơm dung dịch, thiết bị định vị, tủ điều khiển và hệ thống đo tải. Mỗi bộ phận có yêu cầu bảo dưỡng khác nhau và phải được xem xét dựa trên tuổi thọ thiết kế, điều kiện vận hành và mức độ hao mòn. Việc kiểm tra bằng mắt thường là bước đầu tiên nhưng chưa đủ; công tác bảo trì cần kết hợp đo kiểm, theo dõi thông số vận hành và phân tích dầu bôi trơn khi cần thiết.

Trong điều kiện thi công ngoài trời, các yếu tố khí hậu như mưa, độ ẩm cao, nhiệt độ tăng và bụi đất ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của thiết bị. Hệ thống điện tử và cảm biến định vị dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường, trong khi các chi tiết chịu lực như cần khoan, đầu kéo và mũi doa bị tác động mạnh bởi lực cơ học và mài mòn do đất đá. Bộ phận thủy lực đặc biệt nhạy cảm với tạp chất và độ nhớt dầu, đòi hỏi phải giám sát chặt chẽ độ sạch của dầu và nhiệt độ vận hành.

Công tác bảo dưỡng được chia thành bảo dưỡng thường xuyên, bảo dưỡng định kỳ theo giờ máy và bảo dưỡng đột xuất. Trong bảo dưỡng thường xuyên, các hạng mục kiểm tra bao gồm mức dầu thủy lực, mức dầu động cơ, kiểm tra rò rỉ dầu, kiểm tra tình trạng ống dẫn dung dịch, siết lại bulông, kiểm tra cơ cấu kẹp cần và hệ thống điện điều khiển. Dữ liệu vận hành phải được ghi vào sổ nhật ký để theo dõi nguyên nhân các thay đổi theo thời gian.

Bảo dưỡng theo giờ vận hành dựa trên khuyến nghị của nhà chế tạo. Thông thường, máy khoan HDD cần thay dầu thủy lực sau 500 đến 1000 giờ vận hành tùy theo điều kiện sử dụng. Bộ lọc dầu cần được thay định kỳ nhằm đảm bảo hệ thống thủy lực hoạt động ổn định. Phân tích dầu được khuyến cáo để đánh giá mức độ mài mòn của các chi tiết như bơm, van và xy lanh. Hệ thống đầu quay phải được kiểm tra độ rơ, độ rung và tiếng ồn nhằm phát hiện sớm sai lệch vòng bi hoặc phớt chắn dầu. Bộ ly hợp, hộp số và khớp nối phải được bôi trơn theo lịch.

Công tác kiểm tra cần khoan phải đặc biệt chú trọng. Cần khoan chịu tải kéo – nén và mô men xoắn lớn, đồng thời chịu uốn khi điều hướng. Vì vậy, cần phải kiểm tra độ cong, rạn nứt và mài mòn ren trước mỗi lần sử dụng. Nứt mỏi ở ren hoặc thân cần có thể gây gãy cần trên tuyến khoan, dẫn đến mất kiểm soát mũi khoan và buộc phải khoan lại tuyến mới. Công tác bảo trì mũi doa và mũi khoan bao gồm kiểm tra độ mòn răng, tình trạng mặt cắt, lỗ phun dung dịch và bulông cố định. Các mũi doa lớn phải được bảo quản trong điều kiện khô để tránh rỉ sét làm giảm hiệu quả cắt.

Hệ thống dung dịch khoan đóng vai trò quan trọng trong ổn định lỗ khoan và bôi trơn thiết bị. Do đó, công tác bảo dưỡng bơm dung dịch, đường ống dẫn và bể trộn phải đảm bảo không bị tắc nghẽn, rò rỉ hoặc nhiễm tạp chất. Công tác vệ sinh bể trộn và lọc cát phải được thực hiện sau mỗi đợt thi công để tránh tích tụ cặn gây quá tải cho bơm. Các cảm biến áp suất và đồng hồ đo lưu lượng phải được kiểm tra độ chính xác định kỳ.

Kiểm soát định vị và thiết bị định hướng cũng là phần quan trọng trong công tác bảo trì. Các hệ thống định vị MWD, đầu dò điện từ, thiết bị đọc độ sâu và hướng khoan phải được kiểm tra pin, khả năng truyền tín hiệu và hiệu chuẩn cảm biến. Trong thi công khoan ngang, chỉ cần một sai lệch nhỏ của thiết bị định vị có thể gây chệch hướng tuyến hàng chục centimet, dẫn đến nguy cơ xâm phạm vùng an toàn của công trình ngầm hiện hữu. Vì vậy, công tác hiệu chuẩn trước mỗi ca làm việc là bắt buộc.

Hệ thống điều khiển trung tâm của giàn khoan gồm tủ điều khiển, cảm biến tải, cảm biến áp suất và các thiết bị đo đạc khác. Tủ điều khiển phải được kiểm tra độ kín, chống ẩm và đảm bảo thông gió. Các dây dẫn, cáp tín hiệu phải được bó gọn, tránh tiếp xúc nước và va chạm. Thiết bị đo tải kéo phải được kiểm định định kỳ để đảm bảo thông số kéo ống luôn nằm trong giới hạn an toàn.

Trong điều kiện thi công cường độ cao, chu kỳ tải lớn và thời gian vận hành kéo dài, công tác theo dõi nhiệt độ động cơ, áp suất dầu và tốc độ quay đầu khoan phải được thực hiện liên tục. Nhân sự vận hành phải được đào tạo để nhận biết các dấu hiệu bất thường như nhiệt độ tăng nhanh, giảm áp suất thủy lực, tốc độ quay không ổn định hoặc âm thanh khác lạ từ động cơ.

Ngoài các bộ phận cơ khí và thủy lực, công tác bảo trì công trình phụ trợ như con lăn đỡ ống, cẩu phụ, thiết bị kéo phụ và xe vận chuyển ống cũng phải được thực hiện đầy đủ. Con lăn phải đảm bảo quay nhẹ, không bị kẹt hoặc mài mòn méo lệch. Thiết bị cẩu phải được kiểm tra dây cáp, móc cẩu, chốt an toàn và hoạt động phanh.

Công tác bảo dưỡng phải đi kèm quy trình quản lý hồ sơ. Mỗi thiết bị phải có lý lịch ghi rõ thời gian bảo trì, thay thế linh kiện, số giờ vận hành và kết quả các lần kiểm tra. Thông tin này là cơ sở để đánh giá tuổi thọ còn lại và lên kế hoạch bảo dưỡng tiếp theo nhằm tránh gián đoạn thi công.

Cuối cùng, công tác bảo dưỡng thiết bị máy khoan ngang phải gắn với hệ thống an toàn tổng thể của dự án. Các biện pháp cách ly năng lượng, kiểm soát nguồn động lực, bố trí vùng nguy hiểm và giám sát vận hành phải được thực hiện nghiêm túc. Chỉ khi máy móc được bảo dưỡng đúng cách, tuyến khoan được thực hiện mới đạt được độ chính xác, độ ổn định và mức độ an toàn cao nhất theo yêu cầu của dự án.

Bảo dưỡng thích hợp cho thiết bị máy khoan ngang

Bảo trì giàn khoan ngang đúng cách là rất quan trọng. Chăm sóc thích hợp bao gồm kiểm tra thiết bị bằng mắt thường xuyên. Tuy nhiên, người lao động nên xem xét môi trường làm việc trung bình, khí hậu, thời gian vận hành và chu kỳ tải của máy trong mỗi lần kiểm tra. Một số lực lượng bên ngoài này có thể thay đổi cách kiểm tra và những thiết bị cần thiết cho công việc.

Tại sao và tần suất kiểm tra như thế nào

Việc kiểm tra thiết bị thường xuyên có thể giúp tiết kiệm tiền cho công ty khỏi những trường hợp ngừng hoạt động đột xuất. Thông thường, khi một hệ thống gặp sự cố không mong muốn, vấn đề có thể đã được ngăn chặn bằng cách bảo trì định kỳ. Một khi nó gặp sự cố, thiết bị thường ngoại tuyến lâu hơn và chi phí sửa chữa sẽ cao hơn nếu thiết bị được bảo trì đúng cách.

Bảo trì không chỉ tiết kiệm chi phí về lâu dài cho doanh nghiệp mà còn giảm thiểu số vụ tai nạn và sự cố an toàn mà người lao động gặp phải. Máy móc được bảo dưỡng tốt sẽ ít có khả năng xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng dẫn đến thương tích cho người sử dụng hơn so với thiết bị không được kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên.

Tất cả các thiết bị máy khoan ngang cần được kiểm tra kỹ lưỡng ít nhất mỗi tháng một lần khi sử dụng thường xuyên. Tuy nhiên, tốt hơn hết là bạn nên kiểm tra tổng quát hàng ngày trước khi bắt đầu công việc để đảm bảo tất cả các dây chuyền và thanh truyền hoạt động tốt.

Nếu máy khoan ngang đã bị hỏng trong một khoảng thời gian đáng kể, tức là trong những tháng mùa đông, bạn nên kiểm tra máy khoan ngang trước khi sử dụng. Các nhà quản lý dự án cũng nên kiểm tra lại giàn khoan trước khi đưa vào sử dụng trở lại sau khi sửa chữa để đảm bảo việc sửa chữa đã hoàn thành và không có vấn đề mới nào phát sinh.

Kiểm tra chung

Có nhiều thành phần khác nhau của một giàn khoan ngang. Cần có một cuộc kiểm tra tổng quát hàng ngày đối với:

• Thiết bị nâng hạ.
• Cần khoan.
• Hệ thống tuần hoàn bùn.
• Mũi khoan.
• Thiết bị nâng

Một số máy khoan ngang lớn hơn, chẳng hạn như máy khoan ngang dầu, sẽ có gắn thiết bị cẩu để kéo cơ cấu khoan lên. Nếu có thiết bị vận thăng, công nhân bảo trì nên kiểm tra độ mòn của các hạng mục. Móc, cần và dây thừng có thể bị mòn khi sử dụng thường xuyên. Móc và cần được thay thế khi bị mòn. Dây cáp nên được thay thế sau mỗi 1.000 ngày làm việc.

Thanh khoan

Khoan định hướng ngang không cần thiết bị nâng. Thay vào đó, các giàn khoan này sử dụng các thanh khoan ngang để đẩy mũi khoan xuyên qua mặt đất. Giống như thiết bị vận thăng, những thanh này có thể bị mòn hoặc hư hỏng do sử dụng và lái nhiều lần.

Người lao động không nên cố lái quá nhanh, vì điều này có thể làm cho thanh bị hư hại quá nhiều và khiến thanh bị uốn cong. Thay vào đó, họ nên dành thời gian và làm việc cẩn thận. Bằng cách chú ý đến điện trở và đồng hồ đo áp suất, người lao động có thể tránh được những hư hỏng thông thường nhất.

Theo thời gian, các thanh sẽ bị mòn, ngay cả khi khoan cẩn thận. Khi điều này xảy ra, tất cả các đoạn thanh cần được thay thế, ngay cả khi chỉ một đoạn nhỏ cần thay thế. Việc trộn các phân đoạn thanh mới với các phân đoạn cũ có thể làm cho các phân đoạn mới bị mòn nhanh hơn bình thường. Nếu các ren của đoạn cũ quá mòn, chúng sẽ không thắt chặt chính xác, gây ra sự cố trong quá trình khoan.

Hệ thống tuần hoàn bùn

Hệ thống tuần hoàn bùn có thể đơn giản hoặc phức tạp do tính chất của máy móc và công dụng. Hệ thống tuần hoàn đơn giản có máy bơm, đường hút và máy lắc đá phiến. Các đơn vị phức tạp hơn có thể có đường ống, ống mềm, van, khớp xoay và máy bơm ly tâm cần được kiểm tra.

Bất kể đó là một hệ thống đơn giản hay phức tạp, nhân viên bảo trì nên tìm kiếm các vết nứt, rò rỉ và tích tụ cặn bẩn. Những vấn đề này chỉ ra các vấn đề về mất cân bằng điều áp, có thể khiến đơn vị làm việc khó khăn hơn mức cần thiết.

Mũi khoan

Mũi khoan là một bộ phận tiêu hao của máy khoan ngang. Theo thời gian, việc cắt liên tục làm cho mũi khoan bị mòn và chúng sẽ ngừng hoạt động như bình thường. Công nhân bảo trì nên kiểm tra những vật dụng này hàng ngày để đảm bảo rằng chúng đủ sắc bén để tiếp tục làm việc. Nếu không, chúng nên được thay thế.

Vì mũi khoan ngang có nhiều hình dạng, kích thước và cấu hình đầu mũi, nên người lao động nên xác minh thiết kế nào là cần thiết cho công việc. (Đọc thêm: Mũi khoan phù hợp cho các điều kiện nền đất mềm, trung bình và cứng.)

Động cơ

Động cơ là thứ làm cho máy khoan ngang hoạt động. Máy có nhiều loại công suất và kích thước phù hợp tùy thuộc vào nhiệm vụ được thực hiện. Các hoạt động khoan ở nền đất mềm hơn hoặc đi một quãng đường ngắn hơn có thể không cần sức mạnh mà một dự án ở đất sét cứng với nhiều đá ngầm yêu cầu. Phần đầu tiên của việc duy trì hệ thống là đảm bảo rằng kích thước động cơ phù hợp với nhiệm vụ đang làm.

Khi kiểm tra động cơ, công nhân bảo dưỡng nên kiểm tra dầu và chất lỏng làm mát. Nên tắt một mức thấp, nhưng nên thay những chất lỏng này thường xuyên vì nó sẽ bị bẩn theo thời gian. Dầu bẩn có thể trở nên giống như cặn và không thể bôi trơn động cơ đúng cách. Dầu sạch, cùng với bộ lọc sạch, có thể giúp máy hoạt động ở trạng thái tốt nhất.

Khi các thiết bị này rung động, điều cần thiết là phải kiểm tra tất cả các phụ kiện định kỳ. Vặn chặt tất cả các bộ phận lỏng lẻo để tránh chúng bị bung ra trong quá trình sử dụng, làm hỏng động cơ và nguy hiểm về an toàn cho người lao động.

Môn thủy lực

Hệ thống thủy lực có một số lĩnh vực cần được kiểm tra thường xuyên. Bơm thủy lực, bộ lọc và ống mềm nên được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ để giữ cho hệ thống hoạt động tốt.

Dầu và chất lỏng

Khi kiểm tra thủy lực, kiểm định viên phải luôn bắt đầu bằng cách xem xét chất lỏng và dầu thủy lực. Chất lỏng này nên được thay đổi định kỳ để tránh xảy ra hỏng hóc. Dầu chạy qua bơm thủy lực có thể bị bẩn giống như ở động cơ ô tô. Dầu càng nhiễm bẩn, dầu chảy qua hệ thống càng kém hiệu quả, gây ra các vấn đề trong việc giữ mát động cơ trong quá trình sử dụng. Điều này có thể khiến máy bơm bị kẹt hoặc các vấn đề khác.

Khi chọn dầu, không nhất thiết phải chọn nhãn hiệu rẻ nhất. Những điều này cung cấp mức tối thiểu trần trong các tiêu chuẩn và có thể không giúp bảo trì thiết bị đúng cách. Đội bảo dưỡng cũng nên sử dụng dầu phù hợp với khí hậu mà họ đang làm việc.

Bộ lọc

Cũng như đối với bơm thủy lực, việc bảo dưỡng dầu hoặc chất lỏng nên bao gồm việc thay thế bộ lọc định kỳ. Giống như dầu chảy qua nó, bộ lọc có thể bị tắc nghẽn bởi các chất gây ô nhiễm theo thời gian. Bạn nên thay bộ lọc bất cứ khi nào chất lỏng được thay thế để đảm bảo không có sự cố nào xảy ra.

Ống mềm

Thiết bị thủy lực có các ống dẫn chạy từ máy bơm đến thiết bị khoan ngang. Các ống này có thể bị mòn theo thời gian và phát triển các lỗ hoặc vết nứt. Thiệt hại này gây ra rò rỉ chất lỏng từ hệ thống. Thay thế các ống bị mòn trước khi các đốm phát triển.

Các thành phần khác

Các thiết bị thủy lực cũng sử dụng xi lanh và các đường ray để tăng cường thiết bị nâng hạ. Mỗi thành phần này cần được kiểm tra độ hao mòn. Nếu chúng bắt đầu trông mòn, chúng nên được thay thế trước khi chúng bị hỏng.

Phần kết luận

Điều cần thiết là khi bảo trì thiết bị khoan ngang phải có hồ sơ phù hợp. Nó giúp người lao động không chỉ biết khi nào lần kiểm tra cuối cùng xảy ra, mà những khu vực tiềm ẩn vấn đề nào có thể đã được ghi nhận để xem xét hoặc thay thế sớm. Có một danh sách kiểm tra giúp bạn dễ dàng thực hiện các đánh giá và đảm bảo tất cả các lĩnh vực đều được kiểm tra và không có gì bị quên.