Epsilon² – Taillants de forage rotatifs de niveau supérieur

Les entreprises minières souhaitent par-dessus tout que les opérations de forage se déroulent sans interruption. Une telle fiabilité est la clé de la réussite. Elle permet également le bon déroulement des opérations dans le respect des collaborateurs et de l'environnement.

Chez Epiroc, nous sommes conscients des problèmes que ces entreprises rencontrent depuis longtemps. Les taillants viennent à se coincer en profondeur. Les inserts s'usent prématurément. Les roulements sont frappés par la corrosion en raison de l'humidité.

Nous avons donc décidé d'y remédier. De retour devant notre planche à dessin, nous avons demandé à nos ingénieurs de résoudre ces problèmes. C'est ainsi qu'ils ont mis au point un ensemble de fonctionnalités véritablement intelligentes. Ces innovations ont été testées chez certains de nos clients dans des conditions réelles et exigeantes. C'est le cas notamment de Torrent AWS et de Tornado. Ces fonctions ne manqueront pas de vous couper le souffle.

Excellenticus

Haute qualité

Chez Epiroc, notre priorité numéro un est de devenir votre partenaire de premier plan. Nous sommes conscients de l'importance d'une haute qualité des taillants pour réduire le coût total de forage. Plus le taillant est de bonne qualité et plus élevés seront vos bénéfices, c'est aussi simple que ça ! Nous avons consacré d'importantes ressources dans le domaine de la R&D, notamment dans le cadre d'analyses approfondies en matière de mécanique des fluides numérique. L'objectif n'était pas de nous mettre en avant, mais bien d'améliorer les performances de forage. C'est ce que nous avons fait avec Epsilon², et les essais menés chez nos clients démontrent bien une augmentation de la distance forée jusqu'à 61 % avant la mise au rebut du taillant par rapport à un taillant à roulement pneumatique tricône standard. Miser sur la qualité se révèle toujours payant et se reflète sur la rentabilité.

Effecticus

Forte rentabilité

La défaillance d'un roulement constitue un problème fréquemment rencontré avec les taillants à roulement pneumatique. Le roulement à l'intérieur de chaque cône risque d'emmagasiner trop de chaleur en raison des frottements, ou est sujet à la corrosion pour cause d'humidité de l'eau injectée pour éliminer la poussière. Mais aujourd'hui, ces problèmes sont de l'histoire ancienne. Nous avons mis au point de nouvelles fonctionnalités brevetées qui refroidissent plus efficacement les roulements, et utilisent de l'air pratiquement sec, de sorte à éliminer ces deux problèmes. En conséquence, nous sommes parvenus à améliorer le débit d'air du roulement de l'ordre de 60 % et l'érosion des cônes à hauteur de 59 %, pour ainsi doubler la durée de vie des roulements. Si l'on ajoute un gain d'efficacité dans le cadre du nettoyage des parois rocheuses, les taux de pénétration sont bien plus rapides et la structure de coupe affiche une durée de vie supérieure.

Environmenticus

Plus grand respect de l'environnement

Chez Epiroc, nous sommes attentifs aux exigences d'un monde en constante évolution, et sommes déterminés à étendre nos activités de manière sûre et durable. Une réduction constante de notre impact climatique – tant de notre côté que de celui de nos clients – figure parmi nos priorités. Cette mission se reflète à travers chaque aspect de nos activités. Nous repoussons notamment les limites en matière d'engins de forage électriques sans énergie fossile et élaborons des taillants à roulement pneumatique intelligents comme l'Epsilon². Parmi les autres avantages d'un taillant caractérisé par un fonctionnement ininterrompu et une durée de vie prolongée, citons la réduction du nombre de taillants fabriqués et la baisse des dépenses liées au prélèvement des matières premières et au transport.

Différentes configurations d'insert

Plusieurs modèles d'Epsilon² sont proposés, avec des diamètres allant de 171 à 406 mm (6-3/4 à 16"), et avec différentes configurations d'insert (structures de coupe) pour les types de roches tendres, semi-dures, dures et dures.

Plus fort. Plus robuste. Plus dur. Enduro.

Les inserts en carbure Enduro durent plus longtemps. Ils résistent davantage à l'usure, et conservent ainsi leur forme d'origine et leur tranchant plus longtemps. Ils sont également plus robustes, ce qui réduit les risques de rupture, et ce, même sous des conditions de forage difficiles à travers de la roche brisée ou à de hautes vitesses de rotation.

Acier ultra-solide

Nous avons demandé à nos métallurgistes de réaliser une simple tâche : inventer l'acier le plus durable que nous ayons jamais utilisé pour un taillant de forage (et notre histoire remonte à 1873). Ils en sont venus à inventer un nouvel alliage caractérisé par une résistance à l'usure et à la fatigue incroyable. Les améliorations apportées aux matériaux des cônes et des attaches confèrent une structure plus robuste et durable.

Option de connectivité

Automatisation. Forage autonome. Contrôle des stocks. Voilà des domaines récents qui viennent s'ajouter aux activités de toute entreprise de construction ou d'extraction minière. Nous avons ajouté une option de connectivité en ligne afin qu'Epsilon² puisse être scanné à des fins de contrôle des stocks et du suivi.

Filetages standardisés

Epsilon² comprend des filetages API ou BECO standardisés pour une intégration aisée avec votre équipement de train de forage existant.

Garantie de roulements refroidis – Tornado

Tornado, ou la conception de flux d'air des roulements Tornado de précision vectorisés, dirige l'air vers le côté charge des roulements, ce qui améliore les performances de refroidissement et augmente la durée de vie des roulements.

Le maintien des roulements propres et refroidis constitue un problème récurrent des taillants tricônes. Nous avons utilisé la modélisation de la mécanique des fluides numérique (CFD) pour distribuer efficacement l'air comprimé fourni aux roulements. De cette façon, nous avons pu améliorer l'effet de refroidissement de la chaleur due au frottement générée par les éléments de roulement en perpétuel mouvement supportant des tonnes de charge.

Les conceptions précédentes évacuaient presque immédiatement l'air du roulement par les orifices d'échappement, avant qu'il ne puisse refroidir le côté charge du roulement (de loin le plus chaud). Une chaleur excessive détériorait alors les surfaces des roulements, ce qui réduisait leur durée de vie. Avec Tornado, nous avons créé un chemin différent pour l'air traversant le roulement en optimisant l'emplacement des orifices d'échappement et des cheminements d'échappement à l'intérieur du roulement.

Réduction de la corrosion des roulements – Torrent AWS

Torrent AWS empêche efficacement l'apparition d'humidité provenant de l'eau injectée pour éviter la pénétration de poussière dans les roulements.

La poussière générée par le forage de trous de mine dans la roche contient souvent des niveaux élevés de silice, un facteur direct de silicose. Torrent AWS permet d'injecter de l'eau pour éliminer la poussière et maîtrise la quantité de poussières diffuses dans l'environnement, tout en réduisant l'exposition des roulements à l'eau.

Torrent AWS canalise l'air sec dans les roulements en permettant au mélange d'air saturé restant de s'écouler par les gicleurs. Le mélange air/eau se dirigeant vers les roulements doit passer par deux coudes verticaux de 180 degrés (ce qui est difficile pour l'eau), séparant ainsi 95 % ou plus de l'eau. La durée de vie des roulements est ainsi augmentée jusqu'à 100 %.

Évacuation plus rapide des débris – NOPS

L'optimisation de gicleur (NOPS) permet d'évacuer les débris 50 % plus rapidement, réduisant ainsi l'érosion du cône jusqu'à 60 %.

NOPS, un brevet sous licence de Baker Hughes, optimise l'orientation des buses utilisées pour l'injection d'eau. Celle-ci permet de retirer les débris et de nettoyer plus efficacement la surface rocheuse, augmentant ainsi le taux de pénétration (ROP) et prolongeant la durée de vie de la structure de coupe du taillant.

NOPS nettoie le fond du trou en ciblant les zones critiques et en évacuant plus facilement les débris tout en nettoyant la structure de coupe. Cela permet de réduire l'usure des outils, de prolonger la durée de vie du taillant et de réduire les coûts.

Importance de chaque composant

Lors du développement d'un système de forage rotatif, l'attention se porte principalement sur l'engin de forage : les biens d'équipement nécessitent un investissement important et donc un retour sur investissement planifié.

La deuxième priorité du système tend à être le choix du taillant de forage rotatif tricône. Cependant, pour utiliser la pleine puissance et toute la capacité de l'engin et du taillant, et pour également augmenter la durée de vie et la productivité, il est important de prendre en compte chaque composant du train de forage.

Principal but du train de forage

Le principal but du train de forage est de transmettre le couple de rotation et le poids de la source d'alimentation de la tête rotative au taillant.

Comme pour toute méthode de forage de roches, la puissance doit être transmise le plus efficacement possible et renvoyer le moins de vibrations possible, car elles provoquent une usure inutile de l'engin de forage et réduisent les taux de pénétration.

Amortisseur

Situé au plus près de l'engin, en haut du train de forage, l'amortisseur absorbe efficacement les vibrations nuisibles du taillant.

Raccord économiseur de filetage supérieur

Le raccord économiseur de filetage supérieur réduit l'usure des filetages de l'amortisseur et des tiges de forage.

Tiges de forage

Les tiges de forage doivent être rigides pour forer des trous droits et résistants pour ne pas se rompre si elles plient. Elles doivent présenter une résistance à la fatigue et à l'usure élevée pour offrir une longue durée de vie.

Raccord de taillant

La dernière pièce en amont du taillant tricône est un raccord de taillant (adaptateur), ou un stabilisateur à rouleaux, qui sert à stabiliser le trou et à optimiser les performances de forage.

Douille de centrage

La douille de centrage canalise le train de forage lorsqu'elle traverse la plateforme de l'engin de forage.

Taillant Epsilon²

Le nouveau taillant de forage rotatif Epsilon² est le joyau de la couronne du train de forage : il augmente la durée de vie et le taux de pénétration (ROP) à des niveaux inédits.