W całej tej serii omówiliśmy wiertło, żerdź, pierścień nadbiegowy i wiertło poszerzające – komponenty, o których większość wiertaczy myśli w pierwszej kolejności przy określaniu systemu rdzeniowania. W tym tygodniu przyjrzymy się niewielkiej grupie części, mierzonych w milimetrach, a nie centymetrach, które wspólnie decydują o tym, czy cała praca związana z doborem elementów na wcześniejszych etapach przyniesie rezultaty w postaci odzyskanego rdzenia: chwytak rdzenia, obudowa chwytaka rdzenia i pierścień oporowy.

Łatwo jest myśleć o nich jako o jednym, generycznym zespole „łapiącym rdzeń”, ale każda część ma swoje odrębne zadanie, a niedopasowanie lub zużycie któregokolwiek z tych trzech elementów może zniweczyć korzyści płynące z prawidłowo dobranego wiertła i żerdzi.

Chwytak rdzenia: Wykonujący faktyczne chwytanie

Chwytak rdzenia to część, która fizycznie trzyma rdzeń. Jego zadanie odbywa się w dwóch odrębnych momentach. Podczas wiercenia musi pozwalać rdzeniowi swobodnie przechodzić podczas cięcia, z minimalnym oporem lub zakłóceniem. W momencie zatrzymania wiercenia i podniesienia żerdzi musi on chwycić rdzeń wystarczająco mocno, aby odłamać go u podstawy i bezpiecznie trzymać aż do powierzchni – w tym podczas wstrząsów związanych z podnoszeniem nadbiegowym.

Dwa główne typy są powszechnie stosowane.Chwytaki typu pierścień rozcięty – stożkowy, rozcięty pierścień stalowy – są standardowym wyborem dla formacji stabilnych do umiarkowanie spękanych; podczas podnoszenia żerdzi pierścień jest wciągany w stożek i zamyka się wokół rdzenia.Chwytaki typu koszyk (typ palczasty) wykorzystują sprężynujące palce lub klatkę, która zamyka się pod rdzeniem, i są generalnie lepiej przystosowane do materiałów spękanych, kruchy lub ziarnistych, których pierścień rozcięty może nie chwycić czysto, ponieważ podtrzymują rdzeń od dołu, zamiast polegać wyłącznie na sile chwytu promieniowego.

Chwytak, który chwyta zbyt agresywnie, może zmiażdżyć delikatny rdzeń; taki, który chwyta zbyt słabo, pozwala rdzeniowi ślizgać się i spadać z powrotem do otworu. Dopasowanie typu chwytaka do warunków gruntowych przebiega według tej samej logiki, co dobór matrycy i żerdzi.

Obudowa chwytaka rdzenia: Mocowanie i pozycjonowanie chwytaka

Obudowa chwytaka rdzenia to tuleja, która utrzymuje chwytak rdzenia we właściwej pozycji na dnie wewnętrznej rury, bezpośrednio za wiertłem. Zapewnia stożkowe gniazdo, na którym opiera się pierścień rozcięty – lub obudowę, w której zamyka się chwytak typu koszyk – a jego wewnętrzna geometria musi być prawidłowo dopasowana do typu chwytaka, z którym jest sparowany. Obudowa wykonana dla pierścienia rozciętego nie będzie prawidłowo osadzać chwytaka typu koszyk i odwrotnie, dlatego te dwa elementy muszą być zamawiane razem, a nie traktowane jako wymienne.

Obudowa przenosi również obciążenie od przechwyconego rdzenia do wewnętrznej rury podczas podnoszenia, więc jej dopasowanie i stan zużycia bezpośrednio wpływają na to, jak bezpiecznie cały zespół trzyma się razem podczas podróży na powierzchnię.

Pierścień oporowy: Ustawianie granicy

Pierścień oporowy znajduje się tuż nad obudową chwytaka rdzenia i wykonuje łatwą do przeoczenia pracę: ustawia pozytywną granicę, która utrzymuje obudowę chwytaka we właściwej pozycji i zapobiega jej zbytniemu wciśnięciu w wiertło podczas wiercenia. Bez prawidłowo dopasowanego pierścienia oporowego obudowa chwytaka może wysunąć się z pozycji pod obciążeniem wiercenia, zakłócając luz, którego chwytak potrzebuje do prawidłowego chwytania, a w niektórych przypadkach zakłócając samą powierzchnię tnącą wiertła.

W konfiguracji z potrójną rurą, pierścień oporowy – wraz z obudową chwytaka i chwytakiem – ma nieco mniejszą średnicę niż odpowiednik z podwójną rurą, ponieważ zespół musi również pomieścić rozcięty wewnętrzny rurę. Warto to dwukrotnie sprawdzić przy zamawianiu części do systemu z potrójną rurą, zamiast zakładać, że komponenty są wymienne z częściami do systemów z podwójną rurą, co już wcześniej zaznaczyliśmy w tej serii.

Dlaczego wszystkie trzy muszą być zamawiane razem

Ponieważ te trzy części funkcjonują jako jeden system mechaniczny, są one dopasowane do tej samej rodziny DCDMA co wiertło, żerdź i wiertło poszerzające, i muszą być zamawiane jako dopasowany zestaw, a nie indywidualnie. Mieszanie chwytaka z jednego rozmiaru lub typu z obudową lub pierścieniem oporowym z innego jest jedną z najczęstszych – i najłatwiejszych do uniknięcia – przyczyn niespójnego odzyskiwania rdzenia na miejscu.

Są to również jedne z elementów o największym zużyciu w zestawie, ponieważ powierzchnia chwytna chwytaka i powierzchnia osadzenia obudowy mają bezpośredni, powtarzalny kontakt przy każdym uruchomieniu. Chwytak, obudowa lub pierścień oporowy, które stopniowo straciły swój stożek, napięcie sprężyny lub dopasowanie, zaczną wykazywać sporadyczne straty rdzenia na długo przed całkowitym uszkodzeniem – a ekipy, które widzą, że liczby odzysku zmieniają się z biegu na bieg, zamiast śledzić warunki gruntowe, często patrzą na zużycie tego zespołu, a nie na problem z wiertłem lub żerdzią.

Mały, niedrogi system, który warto traktować poważnie

W porównaniu do wiertła lub żerdzi, to trio jest niedrogie i szybko się zużywa – dlatego właśnie łatwo jest nadać mu niski priorytet na liście części. Ale ponieważ jest to jedyny punkt w systemie, w którym rdzeń jest fizycznie przechwytywany, pozycjonowany i trzymany, utrzymywanie zdrowego, dopasowanego zapasu wszystkich trzech części i ich rutynowa wymiana, zamiast czekania na widoczny problem z odzyskiem, jest jednym z najtańszych sposobów ochrony liczby odzysków, na podstawie których oceniany jest projekt.

W przyszłym tygodniu nieco zmienimy fokus i przyjrzymy się bliżej serii żerdzi wiertniczych z napędem na drut – jak oznaczenia BQ, NQ, HQ i PQ odnoszą się do rozmiaru otworu i co decyduje o wyborze między nimi w rzeczywistym projekcie.