Kỹ thuật khoan hướng ngang bằng robot dẫn hướng

Kỹ thuật khoan hướng ngang bằng robot dẫn hướng

Khi lắp đặt đường ống mới hoặc không thể cải tạo đường ống cần phải thay thế mà nằm trong khu vực bị tắc nghẽn của cơ sở hạ tầng bị chôn vùi nên không thể sử dụng các phương pháp thông thường như phá vỡ một cách an toàn thì phải thay mới hoặc thay thế. Ống PE100 thường có thể được lắp đặt bằng cách khoan định hướng ngang. Phương pháp khoan robot có một dấu vết thiệt hại tiềm ẩn rất nhỏ với điều kiện là có thể định vị chính xác cơ sở hạ tầng được chôn cất liền kề.

Phương pháp khoan ngầm kéo ống thường được sử dụng trên các hệ thống phân phối, thường sử dụng nguồn điện có đường kính nhỏ và trên các hệ thống phân phối nông thôn, nó thường cho phép lắp đặt nguồn điện dọc theo đường vận tải mà không cản trở lưu lượng giao thông do thiết bị khoan nhỏ gọn và khép kín.

Ở những nơi không thể tiếp cận các phần lớn của tuyến đường chính, chẳng hạn như đối với các đoạn sông, khoan định hướng ngang là một kỹ thuật ít tốn kém hơn nhiều so với đào hầm và có thể được sử dụng cho các đường kính lớn, chẳng hạn như đường ống chính. Đối với đường kính lớn hơn, thiết bị lớn và cần có thiết bị hỗ trợ như máy phát điện và bộ nguồn thủy lực.

 

 

Kỹ thuật khoan robot định hướng ngang là một kỹ thuật chuyên môn cao, cần một đội ngũ vận hành có kinh nghiệm và được đào tạo chuyên sâu, một thành viên thiết yếu trong số đó là kỹ thuật viên khoan bùn, đặc biệt đối với các đường kính lớn hơn. Đây không phải là kỹ thuật mà nguyên tắc "giá thấp nhất sẽ thắng hợp đồng" nên được áp dụng.

KHOAN CÓ HƯỚNG NGANG - ỨNG DỤNG PE100

• Phích nước.
• Nguồn khí.
• Nguồn áp lực của hệ thống cống.
• Ống dẫn cáp.

QUY TRÌNH LẮP ĐẶT KHOAN HƯỚNG NGANG

Kỹ thuật khoan đặt ống ngầm bao gồm việc khoan một lỗ thí điểm, thường dọc theo một cung nông được xác định chặt chẽ, và sau đó, nếu cần, mở rộng lỗ khoan bằng cách sử dụng doa hoặc dụng cụ mở lỗ để tạo ra một lỗ khoan đủ lớn để chấp nhận ống PE100 mới, thường được kéo vào phía sau một chiếc doa.

Mũi khoan thí điểm được tạo ra bằng cách sử dụng một đầu khoan, ở dạng đơn giản nhất của nó có một mặt nghiêng và đầu này được đẩy và quay bằng các thanh khoan linh hoạt có độ bền cao dài. Trong khi các thanh được quay và đẩy đồng thời, lỗ khoan sẽ, với điều kiện là nó không bị lệch bởi một số vật cản, tiến hành theo đường thẳng, nhưng nếu nó chỉ được đẩy mà không quay, nó sẽ lệch theo hướng ngược lại với mặt xiên trên khoan. cái đầu.

Một mũi khoan mặt nghiêng, cũng được gắn với răng nghiêng cacbua cho phép nó xuyên qua nền cứng. Chất lỏng có thể được bơm qua các thanh khoan và chảy ra ngoài thông qua các tia phun trong bit để hỗ trợ hoạt động

 

 

Các lỗ hoa tiêu được mở rộng trong các giai đoạn trước khi doa bằng cách sử dụng doa (đất mềm) hoặc dụng cụ mở lỗ (đá). Doa liên tiếp có đường kính tăng dần được sử dụng cho đến khi lỗ khoan đủ kích thước để chấp nhận ống PE100. Đường kính lỗ khoan từ 1,2 đến 1,5 lần OD ống PE100 thường được yêu cầu.

Đối với đường kính lớn hơn và trong đá, vật liệu đã khoan phải được lấy ra khỏi lỗ khoan khi tiến hành khoan và doa. Điều này đạt được bằng cách bơm dung dịch khoan (‘bùn’) xuống bên trong các thanh khoan, làm trôi vật liệu đã khoan ra khỏi lỗ khoan. Dung dịch khoan thường là huyền phù của đất sét bentonit và các polyme. Bùn khoan bôi trơn và làm mát dụng cụ khoan, cũng như hỗ trợ cho phần ngoại vi của lỗ khoan.

Vị trí mũi khoan cho các lắp đặt nhỏ hơn và nông thường được truyền bằng một sonde chạy bằng pin, nằm ngay phía sau bit, tín hiệu được thu bởi một bộ thu hoạt động ở bề mặt.

Khi khoan qua các nền đất cứng hơn và trong đá, một động cơ bùn được sử dụng để truyền động mũi khoan độc lập với chuyển động quay của cần khoan. Động cơ bùn được cung cấp năng lượng bởi bùn khoan được bơm qua các cần khoan.

Trong các dự án không thể tiếp cận như giao cắt sông hoặc nơi lỗ khoan ở độ sâu đáng kể và nơi không thể sử dụng thiết bị thu bề mặt, thông tin vị trí đầu khoan thường được gửi từ mũi khoan bằng hệ thống dây dẫn, thông qua một dây chạy dọc bên trong của cần khoan.

Khi đã hoàn thành xong lỗ khoan và doa đến đường kính yêu cầu, ống PE100 được chuẩn bị để kéo trở lại bằng cách gắn phần cuối vào đầu kéo, xoay, doa và cần khoan tại điểm thoát mũi khoan. Ống PE100 có đường kính nhỏ hơn có thể được kéo trực tiếp từ rơ-moóc cuộn thông qua máy nắn lại. Đối với các ống có đường kính lớn hơn, được cung cấp ở dạng đoạn thẳng, các đoạn này thường phải được hợp nhất với nhau để tạo thành một đoạn ống có chiều dài liên tục trước khi bắt đầu hoạt động kéo vào. Việc bố trí đường ống có đường kính lớn hơn và dài hơn có thể yêu cầu sử dụng con lăn ống và các phương tiện khác để đảm bảo đường ống không bị hư hỏng trong quá trình kéo trở lại.

 

 

THIẾT BỊ KHOAN HƯỚNG NGANG - THIẾT BỊ

Các giàn khoan nhỏ hơn phù hợp để lắp đặt các đường ống có đường kính nhỏ hơn là các giàn khoan tự hành, thường được gắn đường ray, yêu cầu ít thiết bị hỗ trợ bổ sung. Kích thước, độ phức tạp và nhu cầu về thiết bị hỗ trợ bổ sung nói chung tăng lên khi đường kính và chiều dài ống tăng lên. Ở cuối "tối đa" của phạm vi, một số tải thiết bị thường được vận chuyển đến địa điểm và diện tích địa điểm cần thiết là một yếu tố đáng chú ý. Một giàn khoan định hướng nhỏ đang được dỡ xuống để lắp đặt 100 mét đường ống chính phân phối PE 100mm, và tại vị trí sẵn sàng để bắt đầu khoan. Nó đang sử dụng một đầu mặt nghiêng có lưỡi phẳng đơn giản để khoan đất sét, công việc khai quật thường có kích thước phù hợp với mục đích của con người.

Ống cuộn thường có mức độ cong và hình trứng đáng kể, và vì những điều này ngăn cản quá trình truyền điện (hoặc khớp cơ học) có chất lượng tốt được sản xuất, cũng như tăng lực cản và nguy cơ hư hỏng trong quá trình chèn, ống phải được đưa qua máy ép -vòng trước khi chèn. Đối với đường kính lớn hơn 180mm, ống phải được tạo thành một chuỗi liên tục bằng cách hợp nhất các chiều dài thẳng và phải có đủ không gian tại chỗ để tạo và lưu trữ chuỗi sẵn sàng để lắp đặt. Trong quá trình hàn hoặc lắp đặt, đường ống không được phép kéo trên mặt đất và do đó nó phải được đỡ trên các con lăn, mặc dù nó phải được cất trực tiếp trên mặt đất để tránh các vết lõm từ các con lăn đỡ hoặc gỗ nếu có sự chậm trễ trong cài đặt.

KHOAN HƯỚNG NGANG - THỰC TIỄN

Phạm vi của các loại đất

Hầu hết các loại đất và đá đều có thể được khoan bằng các công cụ và quy trình thích hợp. Tốt nhất nên tránh các loại đất có tỷ lệ sỏi và đá cuội cao trừ khi nhà thầu có kinh nghiệm đặc biệt trong các điều kiện này.

Đặc biệt phải cẩn thận với áp lực của bùn khoan, đặc biệt là khi hoạt động ở cạn. Chất lỏng khoan có thể thoát ra bề mặt hoặc các thiết bị khác trừ khi được quản lý cẩn thận. Đường kính, áp suất và phạm vi chiều dài. Có thể lắp đặt đầy đủ các đường kính PE100 từ đường kính nhỏ nhất đến đường kính tối đa khoảng 1200mm bằng khoan ngầm robot HDD, mặc dù chiều dài lắp đặt yêu cầu có thể hạn chế việc sử dụng ống PE100 ngay cả khi sử dụng ống tường nặng. Chiều dài lắp đặt thường là 30m và lớn hơn. Chiều dài vượt quá 1000m có thể được lắp đặt bằng kỹ thuật này, mặc dù tùy thuộc vào đường kính yêu cầu, yếu tố giới hạn có thể là khả năng chịu tải dọc trục của ống PE100 để kéo trở lại lỗ khoan.

 

 

Khả năng áp suất phụ thuộc vào SDR của đường ống và không phải là một chức năng của phương pháp. Thông thường, một bức tường dày hơn được yêu cầu đối với dung lượng kéo về của HDD hơn là yêu cầu đối với áp suất hoạt động.

HDD - THIẾT KẾ, ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT & LẬP KẾ HOẠCH

Tuyến đường của tàu chính mới nên được điều tra cẩn thận để xác định bất kỳ cuộc đụng độ tiềm ẩn nào với cơ sở hạ tầng bị chôn vùi hiện có và, khi cần thiết, vị trí chính xác của bất kỳ cuộc đụng độ nào như vậy phải được chứng minh bằng cách thử nghiệm. Việc lập kế hoạch tuyến đường nên bao gồm các cuộc điều tra / khảo sát dưới bề mặt để xác định các điều kiện mặt đất, từ đó có thể lựa chọn thiết bị phù hợp. Điều quan trọng nữa là xác định các khu vực có nền đất kém hoặc khó khoan, chẳng hạn như sỏi và đá cuội, có thể cho phép bùn khoan thoát ra ngoài hoặc tạo ra sự mất ổn định của lỗ khoan trừ khi có thể sử dụng loại bùn khoan được thiết kế phù hợp.

Phương pháp khoan kéo ông ngầm áp dụng lực căng cho ống PE100 trong quá trình lắp đặt. Tải trọng kéo trên đường ống trong quá trình lắp đặt phải được tính toán để xác định xem nó có vượt quá tải trọng tối đa cho phép hay không. Các nhà sản xuất ống có thể tư vấn về tải trọng cho phép. Nếu tính toán cho thấy có thể vượt quá tải trọng tối đa cho phép thì có thể phải tăng công suất của ống PE100 bằng cách tăng độ dày của nó. Điều này sẽ yêu cầu kiểm tra ID và OD để đảm bảo rằng dung lượng dòng chảy và khe hở bên ngoài vẫn còn đầy đủ. Trong quá trình kéo ống vào, một liên kết tải trọng cần được chèn giữa khớp xoay và ống để hiển thị và ghi lại tải trọng dọc trục.

HDD - SỨC KHỎE, AN TOÀN & MÔI TRƯỜNG

• Khi cáp và các tiện ích khác được xác định gần với hướng tuyến được đề xuất, chúng nên được phơi ra để có thể theo dõi tiến độ khoan và dừng lại nếu cần.
• Các sản phẩm cuộn phải được hạn chế trước khi xuất xưởng hoặc cắt.
• Thông tin liên lạc đáng tin cậy phải được thực hiện giữa vị trí nhập đường ống và người điều hành giàn khoan, do đó có thể dừng giàn khoan ngay lập tức nếu được yêu cầu.
• Việc giám sát và lập kế hoạch dự phòng phải được thực hiện trước và trong quá trình khoan bên dưới hoặc gần các vị trí nhạy cảm với môi trường.

 

 

HDD - CÁC CHẾ ĐỘ THÔNG DỤNG

Lắp ráp và xử lý đường ống

Với đường kính lên đến và bao gồm cả 180mm, đường ống mới có thể được cung cấp dưới dạng cuộn dây, và ống này sẽ được tải vào và phân phối từ một rơ-moóc cuộn, được đặt ở vị trí liền kề hoặc phía trên đường vào. Ở 180mm, chiều dài tối đa trên một cuộn dây thường là 100 mét và các đường kính nhỏ hơn có thể dài hơn.

• Hướng dẫn cài đặt
• Sự cách ly
• Phụ kiện cuối
• Kiểm tra và kiểm tra

Hai nguyên nhân chính có thể gây ra thiệt hại cho đường ống mới là lực kéo tác động quá mức nếu đường ống bị kẹt trong quá trình kéo lại như có thể xảy ra nếu một số lỗ khoan bị sập và ghi điểm bởi bất kỳ mảnh đá cứng hoặc đá nào trong lỗ khoan.

Vì người vận hành giàn khoan có thể không nhận thấy lực kéo quá mức trong giây lát, một liên kết tải trọng được chèn giữa khớp xoay và ống PE100 để ghi lại tải trọng kéo có thể được sử dụng để ghi lại tải trọng trục tối đa tác dụng lên ống. Một số người dùng yêu cầu các liên kết yếu bị lỗi trước đường ống nếu xảy ra quá tải nhưng điều này sẽ dẫn đến việc đường ống được lắp đặt một phần không có phương tiện để hoàn thành việc lắp đặt mà không bị gián đoạn lớn, tốn kém và chậm trễ. Điều này phải được tránh nếu có thể. Có thể giảm thiểu rủi ro cho điểm của đường ống bằng cách đảm bảo lỗ khoan có đủ đường kính và được làm sạch và chứng minh đúng cách trước khi kéo ống trở lại.

Chắp nối

Các đường ống được lắp đặt bởi công nghệ khoan ngang định hướng đặt đường ống ngầm HDD có thể tăng đường kính và do đó giảm chiều dài khi bị tăng áp suất, điều này sẽ dẫn đến một số lực căng dọc trục. Điều quan trọng là, nếu đường ống mà đường ống mới đang được kết nối có các khớp nối và khớp nối, sẽ có ít khả năng chịu tải cuối, thì phải cung cấp các phương tiện để hấp thụ lực căng dọc trục.

 

 

Kích thước hố đào & hố

Trong khi thiết bị khoan có thể khoan xuống từ bề mặt lúc bắt đầu và quay trở lại bề mặt ở lối ra, cần phải có một hố đào ở mỗi đầu để hoạt động như một bể chứa để khai thác dung dịch khoan, nhưng điều quan trọng nhất yếu tố là cung cấp không gian để chuyển đường ống mới từ mặt đất xuống lỗ khoan, và điều này sẽ phụ thuộc vào cả đường kính và chiều dài của đường ống được lắp đặt. Đường ống phải được căn chỉnh thích hợp với lỗ khoan và ở bán kính uốn thích hợp để tránh bất kỳ nguy cơ gấp khúc nào.

 

Có thể bạn muốn biết:

Khoan ngầm robot kéo ống cáp quang vượt sông, vượt qua đường

Công nghệ khoan ngầm phù hợp nhất cho các dự án đường ống dẫn khí, cáp và thoát nước

Công nghệ khoan ngầm, khoan định hướng ngang HDD