シャンクアダプターがすぐに壊れる4つの理由 ― そのうちの1つは水です
掘削作業員とたくさん話をして、あるパターンに気づきました。シャンクアダプターが故障する理由を尋ねると、たいてい「鋼材が悪い」とか「地中を貫通した」と答えます。しかし、記録を取り上げて6か月間の故障を追跡すると、同じ4つの原因が何度も繰り返されていることがわかります。鋼材の品質が問題になることはめったにありません。問題はそれ以外のすべてです。
シャンクアダプターが寿命を迎える前に廃棄処分される原因となる4つの要因は以下のとおりです。
仕事に対してハンマーが大きすぎる
シャンクアダプターは、毎分数千回のピストン打撃を受けます。それぞれの打撃は、打撃面からアダプター本体を伝わり、削岩ロッドへと衝撃波を発生させます。通常の負荷であれば、アダプターはこの衝撃に耐えられます。それが設計目的だからです。しかし、衝撃圧力が設計上の閾値を超えると、これらの衝撃波は合金が完全に回復できないような変化を引き起こし始めます。
打撃面の表面下で微細な亀裂が発生する。最初は目に見えない――変色も目立った損傷もない。しかし、強い打撃を受けるたびに亀裂は拡大し、数日から数週間かけて本体内部へと深く浸透していく。そして最終的に亀裂が繋がると、アダプターは予告なく破損する。摩耗したからではなく、疲労限界を超えて酷使されたからだ。
解決策は、岩盤の大きさや穴の直径に合わせて衝撃エネルギーを調整することです。硬い岩盤や大きな穴には、より大きな衝撃エネルギーが必要です。柔らかい地面や小さな穴には、それほど大きな衝撃エネルギーは必要ありません。適切な衝撃エネルギーの配分がわからない場合は、低いエネルギーから始めて徐々に上げていきましょう。後からエネルギーを追加することはできますが、既に蓄積された疲労損傷を元に戻すことはできません。
必要な場所に届かない潤滑
シャンクアダプターにおいて最も重要な表面は、動作中に目に見えない部分です。すなわち、ピストンの打撃面、ドライバー内部のスプライン接触面、そしてガイドブッシュ内で摺動するシャンク本体です。これら3つの部分はすべて、摩擦と熱を制御するために、継続的なエアオイルミストを必要とします。
ノズルが詰まったり、リザーバーが空になったり、システム内のどこかで配管が潰れたりして、霧状の噴射が薄くなると、アダプターは硬化鋼製の部品に頻繁に接触し、潤滑油が不足した状態になります。摩擦が急激に増加し、表面温度が上昇し、接触面の金属が焼きなまし状態になります。硬度が低下し、摩耗率が倍増します。本来なら滑らかに研磨されているはずの接触面が粗くなり、焼き付き、最終的には削り取られてしまいます。
表面の焼き戻しが一度失われると、元に戻ることはありません。潤滑油を補修することはできますが、損傷はすでに鋼材に焼き付いてしまっています。アダプターはもはや寿命が近い状態です。
装備は使い古されていて、誰も点検していなかった。
これは作業員にとって思わぬ落とし穴となる。シャンクアダプターは単独で機能するわけではなく、リグの摩耗部品（スライドブロック、サポートブッシュ、ガイドブッシュなど）に囲まれている。これらの部品のいずれかが許容範囲を超えて摩耗すると、アダプターの位置ずれが発生する。ドライバー内で正しく収まらなくなるのだ。ピストンが打撃するたびに、アダプターが想定していなかったわずかな横方向の力、つまり曲げ力が加わることになる。
時間の経過とともに、軸外荷重によってねじ山の根元、あるいはシャンク本体と駆動端の接合部に応力が集中します。そして疲労亀裂が発生し、アダプターが破損します。作業員はアダプターのせいだと考えますが、本当の原因は1年間交換していない摩耗したガイドブッシュにあるのです。
アダプターを点検する際は、リグの摩耗部品も確認してください。ガイドブッシュにガタつきがあると、どんなに優れたアダプターでも長持ちしません。
汚れた水、きれいな問題
初めて見た時は驚きました。掘削屑を除去するためにドリルストリング内を流れる洗浄水は、ろ過されていない場合、浮遊粒子を運びます。砂、シルト、鉱物微粒子などです。シャンクアダプターのウォーターシール部分では、これらの粒子がシール界面に詰まり、研磨剤のような状態になります。シールするどころか、研磨してしまうのです。
ウォーターシールの直径が摩耗し、水がハンマー本体に漏れ始めると、アダプターの摩耗と作動油の乳化という2つの問題が発生します。どちらも高額な修理費用がかかりますが、その原因はどちらも、わずかな費用で手に入るウォーターフィルターにあります。
洗浄水は必ずフィルターを通してください。シフト点検時にアダプターのシール部分を確認してください。直径が目に見えて小さくなっている場合や、爪で触ると段差を感じる場合は、水漏れする前に交換してください。
