Jak dobrać świder gryzowy do formacji

Najpierw skała, potem katalog

Najdroższym błędem w studniarstwie i geotechnice jest kupowanie świdra pod wiertnicę, a nie pod górotwór. Świder, który świetnie pracuje w piaskowcu śląskim, zostanie zniszczony w trzy godziny w granicie bawarskim, a świder do skał twardych w miękkim marglu wypoleruje otwór, zamiast go urabiać. Zanim zaczniesz porównywać ceny, zapisz, co faktycznie masz przewiercić.

Jeśli dysponujesz profilem geologicznym z sąsiedniego otworu — wykorzystaj go. Jeśli nie, zapytaj wiertaczy pracujących w okolicy: twardość skał to wiedza lokalna, a na dużej części Polski, wschodnich Niemiec i północnej Bułgarii pierwsze sto metrów jest znacznie miększe, niż się powszechnie zakłada.

Zęby stalowe czy wkładki z węglika

Świdry gryzowe z zębami stalowymi mają długie, ostre zęby frezowane bezpośrednio w gryzie i napawane węglikiem wolframu. Skrawają i zdzierają — a tego właśnie potrzeba w glinie, piasku, marglu, kredzie i miękkim iłowcu. W skałach miękkich to najtańsze rozwiązanie w przeliczeniu na metr i wiercą szybko, bo długi ząb wchodzi głęboko już przy niewielkim nacisku osiowym. Ich słabością jest ścieralność: w piaskowcu kwarcowym napoina zużywa się, a zęby szybko się zaokrąglają.

Świdry TCI mają wciskane wkładki z węglika wolframu zamiast zębów frezowanych. Wkładki kruszą skałę zamiast ją skrawać, znacznie lepiej znoszą ścieranie i dłużej utrzymują średnicę. Stosuj je w twardym piaskowcu, wapieniu, dolomicie, bazalcie i granicie oraz wszędzie tam, gdzie przewarstwiają się ławice twarde i miękkie. Kosztują więcej, ale przetrwają formacje, które zużywają świder z zębami stalowymi w jednym zapuszczeniu.

Kształt wkładki jest ważniejszy, niż sądzi większość kupujących: długie wkładki dłutowe do skał miękkich i średnich, krótkie kuliste lub stożkowe do twardych i ściernych. Jeśli dostawca nie potrafi podać geometrii uzbrojenia, to informacja o dostawcy.

Łożysko otwarte czy uszczelnione

Świder z łożyskiem otwartym smaruje łożyska samą płuczką. Jest to dopuszczalne przy niskich obrotach i małych głębokościach i utrzymuje niską cenę — standard w płytkich studniach wierconych na płuczkę lub powietrze.

Świder z łożyskiem uszczelnionym pracuje w komorze smaru za uszczelnieniem elastomerowym. Trwałość łożyska jest znacznie większa, co ma znaczenie, gdy otwór jest głęboki, zapuszczanie kosztowne albo pracujesz na wyższych obrotach. Przy koszcie marszu na 200 m uszczelnienie zwraca się już przy pierwszej zapobieżonej utracie gryza.

Utrata gryza to realne ryzyko. Zniszczone łożysko zostawia gryz na dnie, a łowienie go z otworu 215,9 mm kosztuje więcej niż cały świder.

Średnica, gwint i kaliber

Dobierz średnicę do programu rurowania, nie tylko do planowanej pompy: przestrzeń pierścieniowa musi wynosić zwierciny i pomieścić obsypkę żwirową. Rozmiary z naszego magazynu — 120,6, 139,7, 152,4, 165,1, 190,5, 215,9, 244,5, 250,8, 311,1 i 444,5 mm — odpowiadają typowym rurom osłonowym w Europie.

Następnie sprawdź gwint. Większość świdrów studniarskich używa gwintu API Regular (2 3/8, 2 7/8, 3 1/2, 4 1/2, 6 5/8 i 7 5/8 API Reg), a wiertnice konstrukcji radzieckiej często metrycznej serii Z50. Łącznik kosztuje ułamek straconego dnia wiercenia — miej po jednym na każdą możliwą kombinację.

Reguła praktyczna

• Grunt miękki, nieskonsolidowany, płytko: zęby stalowe, łożysko otwarte.
• Miękki do średniego, do ok. 150 m: zęby stalowe, łożysko uszczelnione.
• Średni do twardego, ścierny: TCI, łożysko uszczelnione.
• Bardzo twardy, spodziewany niski postęp: TCI z krótkimi wkładkami stożkowymi, łożysko uszczelnione — i raczej zmniejsz obroty, niż zwiększaj nacisk.

Typowe błędy

Zbyt mały nacisk osiowy szkodzi bardziej niż zbyt duży: zęby ślizgają się po skale i polerują ją, uzbrojenie się zagładza, a świder zużywa się, nie przewierciwszy ani metra. I odwrotnie — nie trzymaj tępego świdra w otworze dla oszczędności: metry stracone na niskim postępie kosztują więcej niż nowy świder.

Zachowuj wyciągnięte świdry i oglądaj je. Zużyte uzbrojenie, utrata kalibru, nieszczelne uszczelnienie i ślady zużycia na fartuchach mówią co innego o tym, co kupić następnym razem. Fotografowanie każdego stępionego świdra i przypisywanie go do profilu to najtańsze badanie inżynierskie, jakie przeprowadzisz.