تجهیزات کمکی

تجهیزات جانبی شامل سیستم‌های پشتیبانی ضروری و ماشین‌آلات ثانویه است که اجرای تکنیک‌های حفاری پشتیبانی شده با دوغاب را در مهندسی بنیادهای عمیق ممکن می‌سازد. در کاربردهای هیدرومیلینگ و ساخت پرده‌های قطع، این اجزا برای حفظ شرایط پایدار حفاری، مدیریت خواص مایع حفاری و اطمینان از تداوم عملیاتی ضروری هستند. به جای انجام عملکردهای اصلی حفاری، تجهیزات جانبی به آماده‌سازی، گردش، تصفیه و دفع دوغاب می‌پردازند—عملکردهایی که به طور مستقیم بر یکپارچگی ساختاری و هزینه‌اثربخشی موانع زیرسطحی تأثیر می‌گذارند. در ساخت دیواره‌های دیافراگمی، نصب پرده‌های قطع، دیواره‌های پشته‌ای و تانژانت، و عملیات جت گروتینگ، سیستم‌های تجهیزات جانبی تعادل ظریف فشار هیدرواستاتیک دوغاب، معلق شدن ذرات و رئولوژی مایع را حفظ می‌کنند که برای جلوگیری از ریزش چاه و تغییر شکل زمین ضروری است. این کاربردها نیاز به آماده‌سازی و تنظیم مداوم دوغاب دارند، زیرا محیط مایع به طور همزمان به عنوان یک ابزار حفاری، یک عامل فشار پشتیبانی و یک پیش‌ساز کیک فیلتر عمل می‌کند. بدون عملکرد صحیح سیستم‌های جانبی، تجهیزات اصلی نمی‌توانند به طور قابل اعتمادی عمل کنند و دیوارهای ساخته شده با خطر نقص کیفیت شامل انحراف شیب، کاهش نفوذپذیری و عملکرد ساختاری compromised مواجه می‌شوند. اصل عملیاتی بر روی حلقه‌های گردش دوغاب متمرکز است: دوغاب بنتونیت یا پلیمری در سطح مخلوط شده، از طریق کِلی/لوله پوششی پمپ می‌شود، با برش‌های حفاری بارگیری شده به سطح بازمی‌گردد و سپس قبل از بازگشت به گردش، تصفیه می‌شود. تجهیزات جانبی هر مرحله را مدیریت می‌کنند. کارخانه‌های دوغاب مایع را به چگالی مشخص (معمولاً 1.1–1.3 t/m³ برای بنتونیت) و ویسکوزیته آماده می‌کنند. سانتریفیوژها یا آب‌چرخ‌های هیدرولیکی برش‌های ریز حفاری را که خواص دوغاب را کاهش می‌دهند، جدا و حذف می‌کنند. واحدهای دساند توزیع اندازه ذرات را در محدوده‌های مشخص حفظ می‌کنند (معمولاً ذرات >10–15 μm را حذف می‌کنند). واحدهای تنظیم دوغاب pH، غلظت پلیمری و پارامترهای رئولوژیکی را تنظیم می‌کنند. سیستم‌های مخزن ظرفیت افزایش و نواحی ته‌نشینی را فراهم می‌کنند. پمپ‌های گردش نرخ‌های جریان مورد نیاز را حفظ می‌کنند؛ الک‌های لرزشی مواد بزرگ‌تر را جدا می‌کنند. پیکربندی‌های کلیدی تجهیزات شامل: کارخانه‌های دوغاب یکپارچه (با ظرفیت گردش 1–2 m³/min)، سیستم‌های جداسازی سانتریفیوژ (مناسب برای خاک‌های چسبنده)، آب‌چرخ‌های هیدرولیکی (برای حفاری خاک‌های دانه‌ای)، مخازن دوغاب با دیواره‌های جداکننده و خطوط زیرجریان، مجموعه‌های پمپ مکش و تخلیه، شبکه‌های لوله‌کشی و مانيفولدها، سیستم‌های قیف و نقاله برای جابجایی قطعات سنگی، و سیستم‌های کنترل خودکار برای پارامترهای دوغاب هستند. پیکربندی‌ها بسته به پروفیل خاک، عمق دیوار و نرخ‌های تولید متفاوت است. معیارهای انتخاب شامل: ظرفیت گردش دوغاب مورد نیاز نسبت به نرخ حفاری؛ توزیع اندازه دانه‌های خاک و حجم‌های برش مورد انتظار؛ عمق و مساحت دیوار (که حجم کل دوغاب را تعیین می‌کند)؛ فضای موجود در سایت برای قرار دادن تجهیزات؛ در دسترس بودن قدرت و قابلیت اتصال؛ سازگاری با روش‌های حفاری اصلی (راهنماهای پوششی هیدرومیلینگ، سیستم‌های کِلی)؛ قابلیت اطمینان در محیط خاص خاک و آب‌های زیرزمینی؛ و در دسترس بودن قطعات یدکی است. عوامل زیست‌محیطی—مسیرهای دفع برش‌های تصفیه شده، محدودیت‌های صدا و لرزش، مقررات تخلیه آب—همچنین بر انتخاب تجهیزات تأثیر می‌گذارند. استانداردهای مرتبط شامل EN 1538 (دیواره‌های دیافراگمی در خاک‌های سخت و سنگ‌های نرم)، EN 12699 (پشته‌های جابجایی)، ISO 6892-1 (آزمایش مواد) و API RP 65 (عملکردهای پیشنهادی برای مراقبت و استفاده از کابل‌های زیرآبی) است که در آن سیستم‌های بند ناف اعمال می‌شود. دستورالعمل‌های ملی هیدرومیلینگ و مقررات حفاظت از آب‌های زیرزمینی به مدیریت دوغاب می‌پردازند. تجهیزات باید با دستورالعمل تجهیزات 2006/42/EC (علامت CE) و استانداردهای بهداشت شغلی برای صدا و قرارگیری شیمیایی در حین مدیریت دوغاب مطابقت داشته باشند.