کمپرسورهای هوا

کمپرسورهای هوا در مهندسی بنیادهای عمیق به عنوان تجهیزات جانبی ضروری عمل می‌کنند که انرژی مکانیکی یا الکتریکی را به هوای تحت فشار تبدیل می‌کنند و نیروی محرکه طیف وسیعی از ابزارها و سیستم‌های پنوماتیک را که جزء لاینفک تثبیت زمین و ساخت پرده‌های قطع هستند، فراهم می‌کنند. به عنوان یک فناوری پشتیبانی حیاتی در دسته تجهیزات جانبی، کمپرسورهای هوا منبع انرژی اصلی برای روش‌های متعدد بنیاد عمیق را تأمین می‌کنند و امکان حفاری، دوغاب‌ریزی، مخلوط کردن خاک و عملیات تجهیزات را در محیط‌های زیرزمینی که تحویل قدرت هیدرولیکی یا الکتریکی سنتی غیرعملی یا محدود است، فراهم می‌کنند. کمپرسورهای هوا در چندین کاربرد بنیاد عمیق به کار می‌روند، از جمله ساخت دیوارهای دیافراگمی، جایی که هوای فشرده نیروی محرکه تجهیزات تخریب پنوماتیک و تجهیزات خاک‌برداری را در حین حفاری کانال راهنما و حفاری لایه‌های خاک تأمین می‌کند؛ عملیات پی‌های سکانت و تنگ، جایی که حفاری‌های پنوماتیک و تجهیزات به فشار هوای ثابت برای حفاری و جابجایی لوله نیاز دارند؛ نصب پرده‌های قطع با استفاده از دوغاب‌ریزی جت، جایی که سیستم‌های هوای با فشار بالا همراه با خطوط دوغاب، ستون جت فرسایشی را ایجاد می‌کنند که خاک را می‌شکند؛ و تکنیک‌های مخلوط کردن خاک مانند مخلوط کردن عمیق خاک و ستون‌های خاک-سیمان، جایی که تجهیزات پنوماتیک از چرخش مته و گردش مواد پشتیبانی می‌کنند. در حفاری و حذف خاک، هوای فشرده سیستم‌های هوای بالابر را تأمین می‌کند که مواد خرد شده را از عمق به سطح منتقل می‌کند و ازدحام مکانیکی در چاه‌های عمیق را کاهش می‌دهد. هوای فشرده همچنین ابزارهای پنوماتیک از جمله چکش‌های ضربه‌ای، حفاری‌های پنوماتیک و تجهیزات ضربه‌ای را که برای شکستن موانع و آماده‌سازی شرایط زمین ضروری هستند، تأمین می‌کند. اصل عملیاتی کمپرسورهای هوا شامل ورود هوای جوی، فشرده‌سازی مکانیکی از طریق پیچ‌های چرخشی یا پیستون‌های پیستونی، خنک‌سازی از طریق خنک‌کننده‌های بین‌مرحله‌ای یا خنک‌کننده‌های بعدی برای مدیریت افزایش دما که در فشرده‌سازی آدیاباتیک وجود دارد، و تحویل هوای تحت فشار معمولاً در محدوده ۴ تا ۱۳ بار مطلق (۰.۴ تا ۱.۳ مگاپاسکال گیج) برای عملیات تجهیزات استاندارد است. پیکربندی‌های رایج در کارهای بنیاد عمیق شامل کمپرسورهای پیچ چرخشی برای کاربردهای با جریان بالا مانند دوغاب‌ریزی جت و مخلوط کردن خاک و کمپرسورهای پیستونی (پیستونی) برای تأمین قابل حمل و درخواستی به ابزارهای پنوماتیک دستی است. انواع دیزلی و برقی هر دو استاندارد هستند؛ واحدهای دیزلی در سایت‌های دورافتاده که زیرساخت برق قابل اعتمادی ندارند، غالب هستند، در حالی که کمپرسورهای برقی در مناطق با دسترسی توسعه‌یافته کارایی هزینه و عملکرد تمیزتری را ارائه می‌دهند. معیارهای انتخاب برای کمپرسورها در کارهای بنیاد عمیق شامل تحویل هوای آزاد (FAD) به متر مکعب در دقیقه، متناسب با تقاضای همزمان هوای تمام تجهیزات متصل؛ فشار کاری، معمولاً ۷–۸ بار برای عملکرد ابزار و تا ۱۰–۱۳ بار برای کاربردهای دوغاب‌ریزی تخصصی؛ قابلیت جابجایی و توانایی استقرار در محل، با واحدهای چرخ‌دار یا سیار که برای توالی‌های ساخت و ساز پویا ترجیح داده می‌شوند؛ کارایی انرژی و صرفه‌جویی در سوخت؛ و دامنه دمای عملیاتی محیطی است، زیرا عملکرد کمپرسور در ارتفاعات بالا یا در اقلیم‌های شدید کاهش می‌یابد. پیمانکاران نسبت قدرت به خروجی، دسترسی به نگهداری و کاهش نویز را ارزیابی می‌کنند، به‌ویژه در محیط‌های شهری حساس. مشخصات تجهیزات با ISO 1217 (مشخصات هوای فشرده)، EN 12922 (طبقه‌بندی و عملکرد کمپرسور) و ISO 8573 (استانداردهای کیفیت هوای فشرده که اندازه ذرات، محتوای رطوبت و محدودیت‌های آلودگی روغن را تعریف می‌کند) هم‌راستا است و خلوص هوا را برای ابزارهای پنوماتیک حساس و تجهیزات دوغاب‌ریزی تضمین می‌کند. DIN 1945 و دستورالعمل‌های IMCA مربوطه ایمنی و استانداردهای طراحی کمپرسور را برای کاربردهای عمیق بنیاد در دریا یا تخصصی تنظیم می‌کنند.