Máquina de perfuração horizontal

Tipos de máquinas de perfuração horizontal

Uma **máquina de perfuração horizontal** surgiu com a necessidade de perfuração de solo e rocha não destrutiva e eficiente, permitindo que a superfície permaneça intocada. Esse tipo específico de máquina de perfuração evoluiu para diferentes tipos, como máquinas de perfuração direcional horizontal estáticas, plataformas de perfuração direcional horizontal rotativa com lama e plataformas de perfuração direcional horizontal hidráulicas.

• Máquina de perfuração direcional horizontal estática:

Uma máquina de perfuração direcional horizontal estática é um tipo simples de máquina que empurra o tubo de perfuração na direção desejada usando uma unidade de impulso estática. Esse tipo de máquina não possui peças rotativas, o que a torna muito fácil de operar e entender. A unidade de impulso estática é o único elemento que move o tubo na direção desejada, o que significa que a manutenção para esses tipos de máquinas é bastante fácil e de baixo custo.

• Plataforma de perfuração direcional horizontal rotativa com lama:

Plataformas rotativas com lama são o tipo de plataforma mais utilizado para perfurar furos horizontalmente, utilizando a lama como ferramenta de refrigeração e para manter o furo estável durante a perfuração. O processo de perfuração é realizado por uma coluna de perfuração que consiste em tubos e uma broca. A rotação da coluna de perfuração é realizada por um sistema de acionamento, que geralmente é um acionamento superior ou uma mesa rotativa com engrenagens reduzidas, utilizada convencionalmente. O fluido de perfuração ou lama é bombeado através da coluna de perfuração por uma bomba de alta pressão e sai pelas boquilhas da broca. Em seguida, ele volta para cima no furo circular de perfuração.

• Máquina de perfuração direcional horizontal hidráulica:

As máquinas de perfuração direcional horizontal hidráulicas utilizam um tipo específico de perfuração que envolve a realização de um furo no solo ou na rocha sem perturbar as superfícies acima. Esse tipo de máquina cria um furo pequeno usando água de alta pressão para misturar e mover a lama como fluido de perfuração, enquanto empurra uma cabeça de perfuração com um transmissor especial que envia informações sobre a posição da cabeça de perfuração em tempo real. Utilizar esse método de perfuração permite perfurações precisas e rápidas, mesmo em locais de difícil acesso. As máquinas que utilizam esse tipo de perfuração são frequentemente utilizadas para instalar tubos, cabos ou outros itens subterrâneos em áreas movimentadas ou onde a escavação direta não é prática ou segura.

Especificações e manutenção de máquinas de perfuração horizontal

Especificações

• Diâmetro de perfuração: O diâmetro em que a máquina de perfuração horizontal pode perfurar varia de 50 a 100 mm, permitindo assim o estabelecimento de túneis de diversos tamanhos para atender a necessidades distintas.
• Profundidade de perfuração: A profundidade que a broca pode alcançar varia de acordo com o modelo específico. De modo geral, as máquinas de perfuração horizontal podem penetrar de 3 a 30 metros, ou até mesmo profundidades maiores para brocas especializadas. A broca escolhida deve ser adequada à tarefa para que se atinja a profundidade desejada.
• Potência: A potência da máquina de perfuração horizontal é expressa em cavalos de potência ou quilowatts. Ela influencia a velocidade de perfuração da máquina e a capacidade de lidar com diferentes tipos de terreno. Com base na velocidade de perfuração e na adaptabilidade a diferentes geológicas, várias ocupações selecionam brocas com diferentes potências.
• Torque: O torque da máquina de perfuração horizontal é medido em unidades como Nm (Newton metros) ou lbf·ft (libra-pé). Ele determina a força de torção da máquina durante a perfuração, afetando sua capacidade de lidar com diferentes materiais e tamanhos de brocas.
• Peso: O peso de uma máquina de perfuração horizontal varia de acordo com o modelo e as especificações, geralmente variando de 500 kg a 20 toneladas. A estabilidade da máquina durante a perfuração é influenciada pelo seu peso, o que também afeta a facilidade de transporte.
• Sistema operacional: A máquina de perfuração horizontal é controlada por um sistema de interação homem-máquina, que pode ser um painel elétrico, um visor digital ou um software de computador. Esse sistema permite que o operador monitore e controle parâmetros como velocidade de perfuração, torque e taxa de avanço, entre outros.

Manutenção

Para a manutenção e reparo rotineiros da máquina de perfuração horizontal, os seguintes aspectos devem ser observados:

• Inspeção diária: Verifique se a máquina de perfuração apresenta danos mecânicos, danos na linha elétrica, vazamento de óleo, vazamento de água, vazamento de gás etc. Se houver alguma anormalidade, ela deve ser reparada em tempo hábil para garantir a segurança e o uso normal.
• Lubrificação: Lubrifique periodicamente a broca para garantir seu funcionamento normal. Aplique graxa nas peças da máquina que precisam de lubrificação para reduzir o atrito e o desgaste. Lubrifique as brocas e as ferramentas da máquina para aumentar sua vida útil.
• Manutenção do sistema de refrigeração: O sistema de refrigeração de uma máquina de perfuração horizontal é essencial para evitar superaquecimento e danos durante a operação. Verifique os níveis de refrigerante periodicamente e reabasteça o refrigerante conforme necessário para garantir que o sistema funcione bem.
• Manutenção do sistema elétrico: Verifique regularmente as linhas elétricas e os plugues da máquina de perfuração horizontal e certifique-se de que não há quebra, corrosão ou conexões soltas. O reparo ou a substituição oportunos de componentes danificados podem garantir que a máquina funcione de forma confiável.
• Substituição de consumíveis: Algumas partes da máquina de perfuração horizontal, como brocas, anéis de vedação, rolamentos etc., se desgastam facilmente e precisam ser substituídas regularmente. Para garantir o desempenho e a precisão da máquina de perfuração, inspecione e substitua esses consumíveis de acordo com o uso.
• Limpeza e tratamento antiferrugem: Para manter a máquina de perfuração limpa, remova qualquer detrito, poeira e lama que estejam na máquina. Os componentes metálicos expostos são tratados com agentes antiferrugem para evitar ferrugem e corrosão.

Cenários de uso de máquinas de perfuração horizontal

• Instalação de linhas de serviços públicos

  As máquinas de perfuração horizontal são úteis para a instalação de várias linhas de serviços públicos, como canos de água, condutos elétricos, cabos de fibra ótica, gasodutos e outras linhas de serviço subterrâneas. Esse método minimiza a interrupção da superfície e aprimora a instalação da linha.

• Cruzamento sob estradas

  As máquinas de perfuração direcional horizontal podem criar passagens subterrâneas para tubulações ou cabos para cruzar abaixo de estradas movimentadas ou congestionamentos de trânsito sem fechar a estrada. Isso também é útil para canteiros de obras onde é necessário instalar tubulações ou cabos sob uma estrutura existente.

• Instalação de âncoras ou condutos

  Na engenharia geotécnica, as perfurações horizontais são frequentemente utilizadas para instalar âncoras de solo ou condutos para diversos fins. Por exemplo, a perfuração pode instalar âncoras de solo que fornecem estabilidade ou suporte para taludes, muros de arrimo ou escavações temporárias.

• Cruzamentos costeiros ou fluviais

  Em cenários ambientais ou geotécnicos, a perfuração horizontal é um método utilizado para instalar tubos ou cabos através de corpos d'água, como rios, lagos ou o mar, sem perturbar o leito ou as margens do corpo d'água. Isso é feito criando um furo horizontal de uma costa a outra, através do qual o tubo ou cabo é puxado.

• Paisagismo ou áreas ambientalmente sensíveis

  A perfuração direcional horizontal (HDD) é um método utilizado para instalar tubulações ou cabos de forma a minimizar o impacto ambiental. Por exemplo, ela pode ser utilizada para cruzar uma área delicada ou protegida, como um parque nacional, um pântano ou um habitat de vida selvagem, sem perturbar a terra. A técnica permite a instalação indireta de tubulações ou cabos em regiões valiosas ecologicamente ou em zonas de preservação, protegendo sua integridade.

Escolha de uma máquina de perfuração horizontal

• Condições do solo:

  Escolha um tipo de perfuração que possa funcionar bem com os tipos de solo ou rocha onde os furos são necessários. Por exemplo, em solos moles, uma máquina de perfuração sônica ou vertical pode ser melhor, enquanto as perfurações rotativas horizontais funcionam bem para rocha sólida.

• Profundidade de perfuração:

  Especifique as profundidades de interesse ao selecionar uma perfuração horizontal. Diferentes brocas possuem faixas, por isso escolha uma cujo alcance corresponda às necessidades do projeto, sem gastar mais do que o necessário em capacidade não utilizada.

• Fonte de energia:

  Considere as necessidades de energia da perfuração e escolha uma perfuração cujo tipo de motor seja adequado para o trabalho. Para locais remotos, uma perfuração com um gerador diesel é melhor do que uma que precise de energia da rede elétrica. Certifique-se de que ela atenda aos requisitos de energia do projeto.

• Opções de ferramentas:

  Escolha uma perfuração com brocas e cabeçotes intercambiáveis para realizar mais tipos de trabalhos. A capacidade de trocar ferramentas permite maior flexibilidade para assumir diversos projetos futuros. Isso economizará custos extras com equipamentos em relação a plataformas fixas.

• Treinamento do operador:

  Investigue se a perfuração escolhida possui bom suporte de fornecedores para treinar operadores sobre como utilizar seus controles e recursos de forma segura e eficiente. A educação adequada do operador maximiza a eficácia da máquina e minimiza o tempo de inatividade e os acidentes.

Máquina de perfuração horizontal Perguntas e respostas

P1 Há alguma melhoria recente em máquinas de perfuração horizontal?

A1 Nos últimos anos, houve muitas melhorias na tecnologia de perfuração horizontal. As máquinas agora possuem brocas melhores, feitas de material mais resistente, para que durem mais. Mais perfuradores usam lamas e fluidos ecologicamente corretos para o processo de perfuração e melhor remoção de solo e rocha. As unidades de energia agora usam combustíveis mais limpos, como gás natural, e muitas máquinas possuem GPS para tornar a perfuração mais fácil e precisa.

P2 Que tipo de acionamentos uma máquina de perfuração horizontal possui?

A2 As unidades de perfuração possuem acionamentos diferentes para a potência de perfuração. Um acionamento por engrenagens fornece um grande torque a velocidades mais baixas. Um acionamento por correia proporciona flexibilidade na escolha da velocidade de perfuração com baixa manutenção. Um acionamento por corrente oferece uma conexão direta entre a broca e a unidade de energia para maior eficiência.

P3 Quais são alguns tipos de brocas para máquinas de perfuração horizontal?

A3 O tipo de material do furo necessário e seu diâmetro determinarão qual broca usar. Brocas PDC são comuns para rocha dura, pois possuem camadas de material de diamante. Motores de lama usam brocas alargadoras de furos com lâminas móveis para ampliar furos existentes. Brocas Warthog são boas para rocha mole ou argila, e brocas alargadoras ajudam a alargar um furo piloto.

P4 Quais são os controles de uma máquina de perfuração horizontal?

A4 Os principais controles são um acelerador para a velocidade de perfuração, um manômetro para mostrar a pressão da bomba de lama, um controle de torque para gerenciar o torque da perfuração, um botão ou joystick de perfuração para a direção da perfuração e uma embreagem para conectar ou desconectar a perfuração.

P5 Qual é o papel da coluna de perfuração em uma máquina de perfuração horizontal?

A5 A coluna de perfuração é o elo entre a plataforma de perfuração e a broca. Ela carrega o fluido de perfuração para resfriar a broca e remover as cavações. A coluna ajuda a adicionar mais seções à medida que o furo se aprofunda. Ela também transmite potência de rotação para girar a broca.