የሙቀት መበላሸት እና የኮባልት ማስወገድ (PDC)

I. የ PDC የሙቀት መበላሸት እና የኮባልት ማስወገድ

በPDC ከፍተኛ ግፊት ባለው የሲንቴሪንግ ሂደት ውስጥ፣ ኮባልት የአልማዝ እና የአልማዝ ቀጥተኛ ውህደትን ለማበረታታት እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ያገለግላል፣ እና የአልማዝ ንብርብር እና የቱንግስተን ካርቦይድ ማትሪክስ ሙሉ እንዲሆኑ ያደርጋል፣ ይህም ከፍተኛ ጥንካሬ እና እጅግ በጣም ጥሩ የመልበስ መቋቋም ያለው ለዘይት ሜዳ ጂኦሎጂካል ቁፋሮ ተስማሚ የሆኑ የPDC መቁረጫ ጥርሶችን ያስከትላል።

የአልማዝ የሙቀት መቋቋም በጣም የተገደበ ነው። በከባቢ አየር ግፊት ስር የአልማዝ ወለል በ900℃ ወይም ከዚያ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን ሊለወጥ ይችላል። ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ፣ ባህላዊ PDCዎች በ750℃ አካባቢ የመበላሸት አዝማሚያ አላቸው። በጠንካራ እና ሻካራ የድንጋይ ንብርብሮች ውስጥ ሲቆፍሩ፣ PDCዎች በግጭት ሙቀት ምክንያት ወደዚህ የሙቀት መጠን በቀላሉ ሊደርሱ ይችላሉ፣ እና ፈጣን የሙቀት መጠን (ማለትም፣ በአጉሊ መነጽር ደረጃ ላይ የሚገኝ የአካባቢ ሙቀት) የበለጠ ከፍ ያለ ሊሆን ይችላል፣ ይህም የኮባልት መቅለጥ ነጥብ (1495°C) በጣም ሊበልጥ ይችላል።

ከንፁህ አልማዝ ጋር ሲነጻጸር፣ ኮባልት በመኖሩ ምክንያት፣ አልማዝ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ወደ ግራፋይት ይቀየራል። በዚህም ምክንያት፣ የአልማዝ መበላሸት የሚከሰተው በአካባቢው በሚፈጠር ግጭት ምክንያት በሚመጣው ግራፋይትነት ምክንያት ነው። በተጨማሪም፣ የኮባልት የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት ከአልማዝ በጣም ከፍ ያለ ነው፣ ስለዚህ በማሞቅ ጊዜ፣ በአልማዝ ቅንጣቶች መካከል ያለው ትስስር በኮባልት መስፋፋት ሊስተጓጎል ይችላል።

በ1983 ሁለት ተመራማሪዎች በመደበኛ የPDC አልማዝ ንብርብሮች ላይ የአልማዝ ማስወገጃ ሕክምና አካሂደዋል፣ ይህም የPDC ጥርሶችን አፈፃፀም በእጅጉ አሻሽሏል። ሆኖም ግን፣ ይህ ፈጠራ የሚገባውን ትኩረት አላገኘም። የPDC አልማዝ ንብርብሮችን በጥልቀት በመረዳት፣ የቁፋሮ አቅራቢዎች ይህንን ቴክኖሎጂ በድንጋይ ቁፋሮ ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉት የPDC ጥርሶች ላይ መተግበር የጀመሩት ከ2000 በኋላ ነበር። በዚህ ዘዴ የታከሙ ጥርሶች ከፍተኛ የሙቀት ሜካኒካል ጉዳት ላላቸው ከፍተኛ ሻካራ ቅርጾች ተስማሚ ናቸው እና በተለምዶ “ዲኮባልትድ” ጥርሶች ተብለው ይጠራሉ።

“ዴ-ኮባልት” የሚባለው ነገር የሚሠራው በባህላዊው መንገድ PDCን ለመሥራት ሲሆን ከዚያም የአልማዝ ሽፋኑ ወለል በጠንካራ አሲድ ውስጥ ተጥለቅልቆ በአሲድ መቅዳት ሂደት ውስጥ የኮባልት ደረጃን ያስወግዳል። የኮባልት ማስወገጃ ጥልቀት ወደ 200 ማይክሮን ሊደርስ ይችላል።

በሁለት ተመሳሳይ የPDC ጥርሶች ላይ ከባድ የመልበስ ሙከራ ተካሂዷል (አንደኛው በአልማዝ ንብርብር ወለል ላይ የኮባልት ማስወገጃ ሕክምና ተደርጎለታል)። 5000 ሜትር ግራናይት ከቆረጠ በኋላ፣ የኮባልት ያልሆነው PDC የመልበስ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ መጨመር እንደጀመረ ታወቀ። በአንጻሩ፣ የኮባልት የተወገደው PDC በግምት 15000 ሜትር ድንጋይ እየቆረጠ በአንጻራዊ ሁኔታ የተረጋጋ የመቁረጥ ፍጥነት ነበረው።

2. የPDC የምርመራ ዘዴ

የPDC ጥርሶችን ለመለየት ሁለት አይነት ዘዴዎች አሉ፤ እነሱም አጥፊ ምርመራ እና አጥፊ ያልሆነ ምርመራ ናቸው።

1. አጥፊ ሙከራ

እነዚህ ሙከራዎች በእንደዚህ አይነት ሁኔታዎች ውስጥ የጥርስ መቁረጥን አፈፃፀም ለመገምገም የጉድጓድ ቁፋሮ ሁኔታዎችን በተቻለ መጠን በተጨባጭ ለማስመሰል የታሰቡ ናቸው። ሁለቱ ዋና ዋና የጥፋት ሙከራ ዓይነቶች የአለባበስ መቋቋም ሙከራዎች እና የተፅዕኖ መቋቋም ሙከራዎች ናቸው።

(1) የአለባበስ የመቋቋም ሙከራ

የPDC የመልበስ መቋቋም ፈተናዎችን ለማከናወን ሶስት ዓይነት መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

ሀ. ቋሚ ላቴ (VTL)

በፈተናው ወቅት፣ በመጀመሪያ የPDC ቢትን ከVTL lathe ጋር ያስተካክሉት እና የድንጋይ ናሙና (ብዙውን ጊዜ ግራናይት) ከPDC ቢት አጠገብ ያስቀምጡ። ከዚያም የድንጋዩን ናሙና በተወሰነ ፍጥነት በማታ ዘንግ ዙሪያ ያሽከርክሩት። የPDC ቢት በተወሰነ ጥልቀት ወደ ድንጋይ ናሙናው ይቆርጣል። ግራናይትን ለሙከራ ሲጠቀሙ፣ ይህ የመቁረጫ ጥልቀት በአጠቃላይ ከ1 ሚሜ ያነሰ ነው። ይህ ሙከራ ደረቅ ወይም እርጥብ ሊሆን ይችላል። በ"ደረቅ VTL ሙከራ" ውስጥ፣ የPDC ቢት በድንጋዩ ውስጥ ሲቆርጥ፣ ምንም አይነት ማቀዝቀዣ አይተገበርም፤ የሚፈጠረው ሁሉም የግጭት ሙቀት ወደ PDC ይገባል፣ ይህም የአልማዙን የግራፊክታይዜሽን ሂደት ያፋጥናል። ይህ የሙከራ ዘዴ ከፍተኛ የቁፋሮ ግፊት ወይም ከፍተኛ የማሽከርከር ፍጥነት በሚጠይቁ ሁኔታዎች ውስጥ የPDC ቢትን ሲገመግም በጣም ጥሩ ውጤቶችን ይሰጣል።

“እርጥብ የVTL ምርመራ” የPDCን ህይወት በመካከለኛ የማሞቂያ ሁኔታዎች ውስጥ የሚለየው በምርመራ ወቅት የPDC ጥርሶችን በውሃ ወይም በአየር በማቀዝቀዝ ነው። ስለዚህ፣ የዚህ ሙከራ ዋና የመልበስ ምንጭ የማሞቂያ ሁኔታ ሳይሆን የድንጋይ ናሙና መፍጨት ነው።

ቢ፣ አግድም ላቴ

ይህ ምርመራ የሚከናወነው በግራናይት ሲሆን የፈተናው መርህ በመሠረቱ ከVTL ጋር ተመሳሳይ ነው። የፈተናው ጊዜ ጥቂት ደቂቃዎች ብቻ ነው፣ እና በግራናይት እና በPDC ጥርሶች መካከል ያለው የሙቀት ንዝረት በጣም የተገደበ ነው።

የPDC ማርሽ አቅራቢዎች የሚጠቀሙባቸው የግራናይት ሙከራ መለኪያዎች ይለያያሉ። ለምሳሌ፣ በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ሲንተቲክ ኮርፖሬሽን እና ዲአይ ኩባንያ የሚጠቀሙባቸው የሙከራ መለኪያዎች በትክክል ተመሳሳይ አይደሉም፣ ነገር ግን ለሙከራዎቻቸው ተመሳሳይ የግራናይት ቁሳቁስ ይጠቀማሉ፣ በጣም ትንሽ ቀዳዳ ያለው እና 190MPa የሆነ የመጭመቂያ ጥንካሬ ያለው ሻካራ እስከ መካከለኛ ደረጃ ያለው ፖሊክሪስታሊን ኢግኒነስ ሮክ።

ሐ. የአብራሽን ጥምርታ መለኪያ መሳሪያ

በተጠቀሱት ሁኔታዎች ስር የPDC የአልማዝ ንብርብር የሲሊኮን ካርቦይድ መፍጨት ጎማን ለመቁረጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና የመፍጨት ጎማ የመልበስ መጠን እና የPDC የመልበስ መጠን ጥምርታ እንደ PDC የመልበስ መረጃ ጠቋሚ ተደርጎ ይወሰዳል፣ ይህም የመልበስ ጥምርታ ይባላል።

(2) የተፅዕኖ መቋቋም ሙከራ

የተፅዕኖ ምርመራ ዘዴው የPDC ጥርሶችን ከ15-25 ዲግሪ አንግል መትከል እና ከዚያም አንድን ነገር ከተወሰነ ከፍታ ላይ በመወርወር በPDC ጥርሶች ላይ በአቀባዊ ለመምታት ያካትታል። የሚወድቀው ነገር ክብደት እና ቁመት በሙከራ ጥርሱ የሚደርሰውን የተፅዕኖ የኃይል ደረጃ ያሳያል፣ ይህም ቀስ በቀስ እስከ 100 ጁል ሊጨምር ይችላል። እያንዳንዱ ጥርስ ተጨማሪ ምርመራ እስኪደረግ ድረስ ከ3-7 ጊዜ ሊነካ ይችላል። በአጠቃላይ፣ በእያንዳንዱ የኃይል ደረጃ ቢያንስ 10 የእያንዳንዱ ዓይነት ጥርስ ናሙናዎች ይሞከራሉ። ጥርሶች ለንክኪ የመቋቋም አቅም ክልል ስላለ፣ በእያንዳንዱ የኃይል ደረጃ ላይ ያለው የፈተና ውጤት ለእያንዳንዱ ጥርስ ከተፅዕኖ በኋላ በአማካይ የአልማዝ ስፕሊት ስፋት ነው።

2. አጥፊ ያልሆነ ሙከራ

በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው አጥፊ ያልሆነ የሙከራ ዘዴ (ከእይታ እና ከማይክሮስኮፕ ምርመራ በስተቀር) የአልትራሳውንድ ቅኝት (Cscan) ነው።

የC ቅኝት ቴክኖሎጂ ትናንሽ ጉድለቶችን ለይቶ ማወቅ እና የጉድለቶቹን ቦታ እና መጠን መወሰን ይችላል። ይህንን ምርመራ ሲያደርጉ፣ በመጀመሪያ የPDC ጥርስን በውሃ ማጠራቀሚያ ውስጥ ያስቀምጡ፣ ከዚያም በአልትራሳውንድ ምርመራ ይቃኙ።

ይህ ጽሑፍ ከ"" እንደገና ታትሟልዓለም አቀፍ የብረታ ብረት ሥራ አውታረ መረብ"