Kotech KDP-45/13 z silnikiem GHH Airend i silnikiem Cummins wspiera operacje wiertnicze w ekstremalnie wysokich temperaturach w Izraelu wynoszących 55°C

Wiercenie na pustyni Negew jest nie tylko gorące — jest też karalne. Temperatury w ciągu dnia w lecie zwykle osiągają 50–55°C, a suche, zapylone powietrze niesie ze sobą drobny piasek krzemionkowy, który przedostaje się w każdą szczelinę, każdą uszczelkę i każdą ruchomą część. Klient, główny izraelski wykonawca odwiertów działający w regionie od ponad dziesięciu lat, osiągnął punkt krytyczny.

Ich istniejąca flota sprężarek — składająca się głównie ze standardowych jednostek europejskich i azjatyckich — po prostu nie była w stanie sprostać wymaganiom środowiska. Wyłączenia termiczne występowały codziennie do godziny 13:00. Wczesnym rankiem maszyny działały prawidłowo, ale gdy pustynia się nagrzewała, temperatura oleju gwałtownie wzrosła powyżej wartości granicznej bezpieczeństwa, a sprężarki wyłączały się, aby zapobiec katastrofalnej awarii. Ekipy wiertnicze przyzwyczaiły się do dwugodzinnej „przerwy na sjestę” w środku każdej zmiany – nie dlatego, że chciały, ale dlatego, że zmuszał ich do tego sprzęt.

Chłodnica oleju w jednej z jednostek dosłownie pękła przy temperaturze 52°C, wyrzucając na dno pustyni 40 litrów gorącego oleju. Dzienniki konserwacji klienta wykazały sześć poważnych awarii chłodnic tylko w zeszłym roku.

Oprócz ciepła, ścierny piasek w zastraszającym tempie przeżuwał elementy stopnia sprężającego. Standardowe obrotowe bloki śrubowe, które powinny wytrzymać 8000 godzin, były odbudowywane w zaledwie 3000 godzin — łożyska zużywały się przedwcześnie, zwiększały się luzy wirnika, a wydajność spadała na długo przed planowaną konserwacją. Sprężarka nadal będzie działać, ale ciśnienie spadnie, przepływ powietrza spadnie, a młoty DTH stracą energię uderzenia. Ekipy wiertnicze czuły to po szybkości penetracji – powolnej, frustrującej i kosztownej.

Przełom nastąpił, gdy główny konkurent klienta wygrał przetarg na duży kontrakt na badania geotermalne po prostu dlatego, że posiadał nowszy, bardziej niezawodny sprzęt. Właściciel klienta ujął to bez ogródek: „Tracimy pracę, ponieważ nasze sprężarki nie wytrzymują ciepła. To już koniec”.

Kotech wdrożył przenośną śrubową sprężarkę powietrza KDP-45/13 z silnikiem wysokoprężnym, skonfigurowaną specjalnie do ekstremalnych warunków pustynnych. Jednostka dostarcza 45 m³/min przy 13 barach (1600 cfm przy 188 psi) – więcej niż wystarczającą objętość i ciśnienie, aby wbić młoty DTH o dużej średnicy i utrzymać drożność odwiertów w spękanych formacjach wapiennych i zawierających krzemionkę, typowych dla Negewu.

**Pakiet zarządzania temperaturą** był pierwszą linią obrony. Zespół inżynierów firmy Kotech zamontował ponadwymiarowy system chłodnicy przeznaczony do pracy w wysokich temperaturach z wolnoobrotowym wentylatorem o dużej średnicy — specjalnie wybranym do przemieszczania ogromnych ilości powietrza bez powodowania nadmiernego hałasu. W zespole chłodnicy zastosowano oddzielne, niespawane rdzenie dla płynu chłodzącego silnik i oleju sprężarkowego, co zapobiega pęknięciom naprężeniowym termicznym, które zniszczyły sześć poprzednich jednostek klienta w tym samym upale. Układ chłodzenia oferuje około 30% nadwyżki wydajności w porównaniu ze standardowymi sprężarkami, co oznacza, że ​​może skutecznie odprowadzać ciepło nawet wtedy, gdy rtęć osiągnie 55°C. Podczas przeglądu projektu główny inżynier powiedział klientowi: „Wolelibyśmy przechłodzić urządzenie o 30%, niż dzwonić do nas o 15:00 z informacją, że urządzenie zostało wyłączone. Dzięki temu urządzeniu nie stracisz produkcji z powodu ogrzewania”.

W celu ochrony przed kurzem** KDP-45/13 wyposażony jest w wielostopniowy cyklonowy filtr wstępny, który usuwa do 90% piasku i krzemionki unoszących się w powietrzu, zanim powietrze dotrze do głównego elementu filtra. Filtr wstępny jest połączony z wytrzymałym filtrem głównym z nanowłókien, który wyłapuje pozostałe drobne cząstki. W przypadku burz piaskowych na Negewie – które mogą wiać całymi dniami – podejście oparte na dwóch barierach okazało się niezbędne. Cyklon wyrzuca wychwycone zanieczyszczenia przez prostą, niewymagającą użycia narzędzi dolną pokrywę, którą operator opróżnia codziennie, bez konieczności stosowania specjalnych narzędzi.

Układ napędowy** łączy wytrzymały silnik wysokoprężny Cummins** (moc znamionowa 410 kW) z oryginalnym dwustopniowym blokiem śrubowym GHH. Jednostka GHH jest zbudowana z ponadwymiarowych łożysk SKF i precyzyjnie obrobionych wirników, zaprojektowanych z myślą o ciągłej pracy w 100% cyklu pracy, nawet gdy temperatura otoczenia przekracza granicę. Dwustopniowa konstrukcja sprężania zmniejsza obciążenie na każdym stopniu, co obniża temperaturę wewnętrzną i wydłuża żywotność podzespołów — dokładnie tyle, ile jest potrzebne, gdy sprężarka pracuje 10–12 godzin dziennie w temperaturze powyżej 50°C.

Zarówno silnik, jak i blok sprężania są dostępne z jednej strony, co jest praktyczną konstrukcją, która pozwala skrócić czas konserwacji w terenie. Kierownik ds. konserwacji u klienta zauważył później: „Kiedy na zewnątrz jest 50 stopni, nie chcesz trzy razy obchodzić maszyny wokół maszyny, aby wykonać podstawowy serwis. Dostęp z jednej strony – sprytny”.