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EXPLORATION

1er avril 2017

Tiges filetées: conseils pour éviter les problèmes courants et améliorer la productivité

Lorsque vous êtes propriétaire d'une voiture, vous apprenez qu'un peu d'entretien préventif lui permet de rester en bonne forme et de bien fonctionner pendant de nombreuses années. Le même principe s'applique aux tiges de forage. Avec une utilisation et une manipulation appropriées sur le terrain, les tiges de forage dureront plus longtemps, vous donneront de meilleurs résultats et aboutiront finalement à une réduction des coûts opérationnels.

Considérez que les tiges représentent généralement 3% du coût total du forage. Mais si une tige tombe en panne de manière prématurée ou inattendue, cela peut signifier une augmentation significative de ces coûts. Par exemple, re-forer un trou pendant un mois peut augmenter les coûts de 9%.

La bonne nouvelle est qu’avec le soin et la routine appropriés pour vos cannes, vous pouvez éviter ces revers et maintenir vos opérations de forage productives. Assurez-vous d'inspecter régulièrement vos tringles ou accessoires pour vous assurer qu'ils ne sont pas trop usés et jetez ceux qui sont trop endommagés. Voici un aperçu des raisons pour lesquelles les tiges échouent prématurément et des moyens d'éviter ces problèmes.

Usure du fil

L'usure des tiges est généralement causée par le glissement des surfaces en acier glissantes ou le grippage. Cette usure provient de l'adhérence qui se produit lorsque les surfaces de contact ont une dureté similaire. le taux d'usure par adhérence diminue lorsque la dureté de la surface augmente. Une certaine usure peut être tolérée sans compromettre les performances, mais les surfaces usées sont sujettes à l'usure. Un contact excessif ou une pression de glissement ou des accessoires endommagés peuvent accélérer le problème. Sans surveillance, le degré d'usure peut s'aggraver au point de provoquer une défaillance prématurée ou même de gripper l'articulation.

Le composé de fil est essentiel à la vie d'un joint. Un mauvais choix de composé ou de composé dilué peut entraîner un frottement insuffisant ou permettre aux surfaces de contact d'interagir, entraînant une usure adhésive.

  • Nettoyer et lubrifier les joints régulièrement, de préférence après chaque pause.
    Les composés contenant 50% de particules de zinc fournissent généralement un facteur de friction plus élevé et une meilleure résistance que ceux contenant des particules de cuivre, de plomb ou de graphite.
  • Choisissez des joints avec des surfaces de contact de dureté différente.
    Des études montrent qu'un système de dureté différente peut prolonger la vie utile plusieurs fois sur un système de dureté similaire. Les filetages RQ brevetés de Boart Longyear sont soumis à un processus unique de cémentation, dans lequel l'extrémité de la broche est renforcée pour éviter l'usure par adhérence. Avec un entretien régulier, le fil RQ présente une usure minimale après 60 cycles de fabrication / rupture, par rapport aux fils concurrents qui présentent une usure évidente après 30 cycles de fabrication / rupture.
  • Inspectez et remplacez les accessoires endommagés ou usés.
  • Réduisez la pression de contact du fil en ajustant le débit et / ou la vitesse de rotation.

Fatigue et fissuration

Les défaillances en fatigue sont des défaillances fragiles ou des fissures qui se produisent sous des contraintes ou des niveaux de charge nettement inférieurs aux charges statiques, mais appliquées ou cyclées un grand nombre de fois. Un exemple est une chaîne de tiges tournant dans un trou dévié.

Il existe de nombreuses autres causes de défaillance par fatigue ou de goupilles ou de boîtes fissurées. Des coups de poignard importants lors de l'insertion d'une broche dans une extrémité de boîte peuvent compromettre l'ajustement du joint et provoquer des ruptures par fatigue. Les joints peuvent ne pas être fermés correctement en raison d'un maquillage insuffisant ou d'un écart de maintien excessif. Les fils peuvent être déformés par une surcharge ou des charges excessives, des coups de marteau, des débris étrangers ou des débris d'usure dans le joint. Un composé de filetage de mauvaise qualité ou des accessoires usés peuvent également provoquer une usure accélérée.

  • Nettoyez les filets de débris étrangers ou d'usure excessifs.
  • Utilisez des outils hydrauliques pour appliquer le couple de vissage minimum requis.
  • Utilisez uniquement des outils non dommageables (p. Ex. Un maillet en caoutchouc) lorsque vous cassez des joints de tige
  • Réduisez les déviations, les charges de forage et / ou le retrait.
  • Améliorer la lubrification de la chaîne.
    Pensez à mettre à niveau votre composé de fil. 
  • Ne pas mélanger des tiges de différents fabricants.
    Cela pourrait provoquer une défaillance de l'équipement et des blessures de l'utilisateur.

Usure de la boîte

Semblable à l'usure acier sur acier des joints, l'extrémité du joint est sujette à une usure abrasive contre la paroi du trou de forage. Lorsque l'épaisseur du fond de boîte diminue, la capacité de charge du joint diminue.

L'usure peut également être due à un couple incorrect utilisé lors de la connexion des joints. Une force insuffisante peut entraîner des fissures, tandis qu'une force excessive peut entraîner un renflement lorsque l'épaule se soulève ou se renverse. Les joints mal maquillés commenceront à fuir à mesure que la charge de retrait augmente et que l’épaule se détend.

  • Surveiller la capacité de charge du joint.
    Une jauge, telle que la jauge «go / no go» de Boart Longyear, peut déterminer si une partie de l’épaulement a conservé la majeure partie de son épaisseur initiale et de sa capacité de charge correspondante.
  • Appliquez la quantité appropriée de couple de serrage supplémentaire.
    En règle générale, le couple de serrage de chaque joint doit être ajusté pour correspondre au couple de perçage prévu.   

Usure de la carrure

À mesure que la charge ou la rotation augmente, la pression de contact entre la chaîne et le trou ou la paroi du boîtier augmente, ce qui contribue à l'usure du corps central.

Les déviations de trous augmentent la pression de contact et le frottement entre la corde et le trou. Une charge de traction ou de poussée élevée, combinée à une vitesse de rotation élevée, peut également augmenter la pression de contact et le frottement. Vous remarquerez une tache polie due à une usure intense dans un motif en spirale sur un côté de la chaîne.

  • Améliorer la lubrification de la chaîne.
    La graisse pour tige est souvent utilisée pour réduire les frictions. Alternativement, des fluides de forage peuvent être utilisés.
  • Réduisez les charges de forage, le recul ou la vitesse de rotation, ou réparez le trou.
  • Pensez à passer à des tiges plus solides.
    Un traitement spécialisé double la résistance à la flexion du corps moyen des cannes Boart Longyear.

Pliant

Les contraintes de flexion augmentent en cas de forte charge ou de rotation, en particulier dans les cavités ou les trous surdimensionnés ou déviés, et peuvent provoquer une flexion permanente du fil. Les tiges pliées entraînent une augmentation de la pression de contact et du frottement contre le trou ou la paroi du boîtier, comme en témoigne l'augmentation des vibrations et du couple. De nombreux facteurs contribuent à la flexion des tiges, notamment les vitesses de rotation, la lubrification, l'angle de perçage, la taille du carter ou du foret et les vibrations.

  • Lubrifier correctement.
    Le fluide amortit les vibrations et réduit les frottements, ce qui évite la flexion.
  • Minimiser les vibrations.
    Pensez à régler la vitesse. Des changements aussi petits que 50 tr / min peuvent produire une réduction significative.
  • Ne dépassez pas les valeurs de déviation.
  • Planifiez les écarts pour des portions de la chaîne sous faible retrait.
  • Pensez à utiliser des articulations plus fortes pour une capacité de charge plus élevée ou des tiges légères pour une rigidité réduite.

Fuite

Les fuites sont souvent le signe précoce d’un des problèmes susmentionnés. Par exemple, si la goupille n’est pas alignée lorsqu’elle est insérée dans la boîte, elle se blessera à l’épaule, causant des dommages permanents et des fuites. Les fuites incluent également des joints mal fermés ou mal ajustés, des goupilles ou des épaulements endommagés lors de la manipulation, des filets ou des épaulements gravement usés ou déformés par une charge excessive.

En résumé, bon nombre des problèmes qui entraînent la défaillance des tiges peuvent être évités en quelques étapes simples. Un régime d'entretien et de manipulation cohérent aidera à garder vos cannes en bon état et vos opérations à fonctionner efficacement, vous donnant de meilleurs résultats à moindre coût.

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Chris Lambert

RENCONTRER L'AUTEUR Chris Lambert Licencié en génie mécanique, Chris Lambert travaille chez Boart Longyear depuis 2008. Il est depuis 2012 le chef de produit mondial de la société pour les outils de carottage, y compris les tiges, les outils pour trous inéssés et les diamants. le responsable technique des produits diamantés. Au cours de ses 20 années d’ingénierie et de développement de produits, il a travaillé dans les domaines des matériaux, de l’hydraulique, des pompes et des moteurs diesel.

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