Буровой шестигранник ТУ 14-1-681-73 в Минске


Буровой шестигранник ТУ 14-1-681-73 — технические характеристики и применение

Буровой шестигранник, изготовленный по ТУ 14-1-681-73, представляет собой горячекатаный профиль шестигранного сечения, предназначенный для изготовления буровых штанг и соединительных элементов ударно-вращательного инструмента. Профиль производится из легированных сталей, обеспечивающих сочетание высокой ударной вязкости и сопротивления циклическим нагрузкам при работе в скважинных условиях.

Геометрия шестигранника нормируется по размеру «под ключ» — расстоянию между параллельными гранями. Стандартный размерный ряд включает профили 19, 22, 25, 28 и 32 мм, что соответствует присоединительным размерам буровых головок и переходников, применяемых в горнодобывающей отрасли. Допуски на размеры и кривизну профиля регламентируются ТУ 14-1-681-73 и обеспечивают взаимозаменяемость при сборке буровых колонн.

Материал и механические свойства

Для производства бурового шестигранника по ТУ 14-1-681-73 используются стали марок 25ХГНМ, 30ХГСА и 35ХГСА. Выбор марки стали определяется условиями эксплуатации: для бурения пород средней крепости применяется 30ХГСА, для крепких и абразивных пород — 25ХГНМ с повышенным содержанием никеля и молибдена, обеспечивающим прокаливаемость по всему сечению профиля.

Механические свойства готового шестигранника формируются термической обработкой — закалкой с последующим высоким отпуском. В результате обеспечивается твердость 269–341 HB, предел текучести не менее 785 МПа и ударная вязкость KCU не ниже 59 Дж/см. Такое сочетание характеристик исключает хрупкое разрушение при ударных нагрузках, возникающих при вращательно-ударном бурении.

Размер под ключ, ммМарка сталиПредел текучести, МПаТвердость, HBУдарная вязкость, Дж/см
1930ХГСА785269–30259
2230ХГСА785269–30259
2525ХГНМ835302–34169
2825ХГНМ835302–34169
3235ХГСА785269–30259

Конструктивные особенности и технология производства

Профиль шестигранного сечения обеспечивает передачу крутящего момента от бурового станка к породоразрушающему инструменту без проскальзывания в патроне. Прямолинейность профиля после прокатки и термической обработки контролируется на стендах, исключающих биение буровой штанги при вращении с частотой до 300 об/мин.

Поставка осуществляется в прутках мерной длины от 3 до 6 метров либо в бухтах для профилей малых сечений. Поверхность шестигранника не требует дополнительной механической обработки — допуски на размеры соответствуют классу точности, достаточному для непосредственной запрессовки в муфты и переходники бурового инструмента.

Применение в горнодобывающей отрасли

Буровой шестигранник ТУ 14-1-681-73 используется при изготовлении штанг для перфораторных установок и буровых кареток, применяемых при проходке горных выработок, сооружении тоннелей и добыче полезных ископаемых открытым и подземным способом. Профиль 19 и 22 мм применяется в ручных перфораторах при бурении шпуров диаметром 32–40 мм, профиль 25 и 28 мм — в телескопических перфораторах и буровых установках с гидравлическим приводом.

Шестигранник 32 мм используется в тяжелых буровых станках для бурения скважин диаметром до 105 мм при взрывных работах на карьерах. Соединение штанг между собой выполняется резьбовыми муфтами с конусной посадкой, что обеспечивает быструю сборку и разборку буровой колонны непосредственно в забое.

Преимущества применения профиля

  • Передача высокого крутящего момента без деформации граней при зажиме в патроне
  • Стабильная работа при температурах до –50 C в условиях вечной мерзлоты
  • Стойкость к ударным нагрузкам при бурении пород с коэффициентом крепости до 18 по шкале Протодьяконова
  • Возможность многократной переточки хвостовика без потери несущей способности
  • Соответствие присоединительным размерам стандартных буровых головок и муфт

Контроль качества и приемка

Каждая партия бурового шестигранника проходит входной контроль химического состава, проверку геометрических размеров и механических испытаний на образцах, отобранных от прутков. Ультразвуковой контроль выявляет внутренние дефекты — флокены, расслоения и неметаллические включения, недопустимые в материале, работающем на знакопеременные нагрузки.

Маркировка наносится на каждый пруток с указанием марки стали, номера плавки и размера профиля. Документ о качестве содержит данные о результатах испытаний и подтверждает соответствие требованиям ТУ 14-1-681-73.

Вопросы и ответы

Какие марки стали используются для бурового шестигранника по ТУ 14-1-681-73?

Применяются легированные стали 25ХГНМ, 30ХГСА и 35ХГСА. Выбор марки зависит от крепости буримых пород: для пород средней крепости — 30ХГСА, для крепких и абразивных — 25ХГНМ с повышенной прокаливаемостью.

Какие размеры шестигранника выпускаются по данному ТУ?

Стандартный размерный ряд включает профили 19, 22, 25, 28 и 32 мм. Размер определяется расстоянием между параллельными гранями и соответствует присоединительным размерам буровых головок.

В каких условиях эксплуатируется буровой шестигранник?

Профиль рассчитан на работу при ударно-вращательном бурении с частотой вращения до 300 об/мин, при температурах до –50 C и ударных нагрузках при бурении пород с коэффициентом крепости до 18 по шкале Протодьяконова.

Как поставляется буровой шестигранник?

Профиль поставляется в прутках мерной длины от 3 до 6 метров, для малых сечений возможна поставка в бухтах. Поверхность не требует дополнительной механической обработки.