シャンクアダプターの給水ポートが詰まり続ける？原因は水圧ではなく、バランスです。
掘削作業員を悩ませる診断上の矛盾があります。水圧計は正常値を示し、流量計は十分な水量を示しているのに、シャンクアダプターの洗浄穴がすぐに詰まってしまうのです。洗浄しても、1時間後にはまた詰まってしまいます。水は流れているのに、穴が詰まっている。この2つが同時に起こるなんて、一体どういうことでしょうか？
答えは――直感的には理解しにくいかもしれないが――目詰まりは供給の問題ではなく、比率の問題なのだ。フラッシングシステムには2つの役割がある。切削面にクーラントを供給することと、切削屑を穴から排出することだ。切削屑の発生速度が除去速度を上回ると、余剰分はそこに留まるだけでなく、流路の最も狭い部分に詰まって固まってしまう。そして、その最も狭い部分は、ほぼ常にシャンクアダプタのウォーターポートなのだ。
粘土問題：軟岩が接着剤に変わるとき
頁岩、泥岩、風化の激しい片麻岩など、特定の地層には、洗浄システムにとって非常に厄介な性質があります。それは、粘土鉱物が水に触れると水和して膨張する性質です。掘削屑は、わずか数秒で、粘土のような粘稠度と建築用グラウトのような接着性を持つ、粘着性の高いペースト状に変化します。
高衝撃掘削モードでは、カッターヘッドが生成するペーストの速度が、洗浄水がそれを穴から押し出す速度を上回ります。このペーストは、懸濁状態で運ばれる粒状の切削屑とは異なり、塗り広げられ、コーティングされます。そして、シャンクアダプターの給水口（洗浄経路全体で最も狭い部分であり、流速が最も高く、水が最初にドリルロッドに入る場所）に優先的に蓄積されます。
フラッシングが停止する一連の流れは次のとおりです。水ポートの入口周辺にペーストが蓄積する → ポートの実効直径が縮小する → 残りの開口部を通る流速が増加する → 流速が上昇することで、より多くのペーストがポートの縁に密着する → 流れが一時的に停止している間にペーストが乾燥して硬化する → ポートが永久的に縮小または閉塞する。
オペレーターは、ポンプが抵抗に逆らって圧力を上げているため圧力計が正常値を示しているのを目にするが、ビット面に到達する実際の流量は細流にまで減少している。ビットは過熱し、切削屑が環状部に詰まり、ロッドが固着し始める。そして皮肉なことに、圧力計は流量ではなく閉塞による背圧を読み取っているため、正常に見えるのだ。
解決策は水圧を上げることではありません。詰まったポートにさらに水圧をかけると、詰まりがさらに固まるだけです。解決策は、切削屑の発生量を、洗浄システムが実際に除去できる量に合わせることです。軟弱で粘土質の地層では、高衝撃モードを中止してください。掘削速度を落とし、洗浄水が効果を発揮する時間を与えてください。穴を掘るのに時間はかかりますが、確実に掘削できます。10メートルほど急いで掘削した後、詰まった切削屑を取り除くのに1時間も費やすような事態は避けられます。
硬水の問題：手遅れになるまで気づかないスケール付着
ウォーターポートの詰まりの2つ目の原因は、掘削対象の岩石とは全く関係なく、汲み上げる水に関係しています。使用する水にカルシウム、マグネシウム、鉄、シリカなどの溶解ミネラルが高濃度で含まれている場合、工具内のあらゆる水路にミネラルスケールが徐々に蓄積されていきます。
化学反応は以下の通りです。炭酸水素カルシウムが溶解した水が、ドリル内部の通路を流れます。狭いシャンクアダプターの給水口を通過する際、水流が加速し、圧力が低下します。この圧力低下によって水中の二酸化炭素が放出され、炭酸塩の平衡が崩れ、炭酸カルシウム（石灰スケール）が給水口の壁に直接析出します。
最初は、スケールは微細な膜状で、肉眼では見えないほど小さい。しかし、しばらくすると、白っぽい、あるいは茶色っぽい皮膜として見えるようになる。1週間連続運転すると、給水口の直径は元の半分以下に縮小し、流量はポンプが供給する量のほんの一部にまで減少する。圧力計は、この抵抗のために実際よりも高い値を示すが、ビットにおける実際の流量は危険なほど低い。
水中に浮遊する固形粒子（シルト、錆の破片、藻類の残骸など）にも同様のメカニズムが当てはまります。狭い水路を高速で流れるこれらの粒子は、水路の壁に強い力で押し付けられ、パイプ内の堆積物のように、層状に埋め込まれて蓄積されます。
両方の問題に先手を打つ方法
粘土による詰まりの解決策は、作業手順にあります。地層に合わせて打撃力を調整してください。粘土質の地盤では、時間との戦いではなく、ペーストとの戦いになります。作業速度を落とし、洗浄水を流し続け、ペーストが蓄積しないようにしてください。穴を掘るたびに、シャンクアダプターがまだ湿っていてペーストが乾いていないうちに、ウォーターポートをきれいな水で洗い流してください。ペーストが乾いて固まってしまうと、機械的な除去作業が必要になります。
スケールや沈殿物による目詰まりの解決策は、給水側にあります。水源にフィルターを設置してください。沈殿物用の粗いスクリーンとシルト用の細かいスクリーンを備えた多段式フィルターが適しています。フィルターの圧力差を少なくとも1シフトに1回は確認してください。圧力差が上昇している場合は、フィルターが正常に機能しており、清掃が必要であることを意味します。
水源に溶存ミネラルが多く含まれている場合（石灰岩帯水層からの地下水が最も悪い）、浄水処理済みの水を使用するか、給水システムに軟水器を追加することを検討してください。水処理の費用は、詰まりによる過熱で破損したシャンクアダプター、ドリルロッド、ドリルビットの交換費用に比べれば微々たるものです。
そして、毎シフトの終わりに、シャンクアダプター、ドリルロッド、下流側のすべての部品など、システム全体をきれいな水で洗い流し、スケールや沈殿物が夜間に固まる前に除去してください。一日の終わりに5分間の洗浄を行うことで、翌日の開始時に詰まりが発生するのを防ぐことができます。
