Les joints de tiges de forage doivent conserver leur résistance en résistant à l'usure contre le trou et à l'usure des maquillages et des évacuations dus aux changements de forets.

With the pending release of Boart Longyear’s third generation XQ drill rod, this article reviews how each generation delivered breakthroughs in load capacity and wear life, substantially boosting reliability and productivity. The original Q drill rod joint is renowned for introducing coarse, tapered threads with a self-locking “interference fit,” but it had room for improvement.

Au fur et à mesure que le flanc de charge du fil (face chargée de chaque fil) s'usait, la capacité de charge de l'articulation diminuait, entraînant ainsi une défaillance: les fils sautaient, les extrémités du boîtier étaient développées et gravissaient, ou les extrémités des broches cassées par fatigue. Pour remédier à ces problèmes, Boart Longyear a ajouté un durcissement à la dureté maximale de la tige supérieure de la tige (60 HRC), créant ainsi une différence de dureté importante entre la tige et la boîte. Cette différence de dureté minimisait l'usure par rapport à l'usure adhésive rapide sur des filets de dureté similaire.

Les débris d'usure adhèrent à un joint défectueux après 12 cycles. 

La cémentation est inégalée dans la protection du filetage contre l'usure, tout en conservant la ténacité requise pour supporter des charges de forage. Les tiges de forage concurrentes sont généralement durcies à travers la paroi à 32 HRC. Sans cémentation (pas de «différence de dureté»), la durée de vie en service est limitée et la capacité de charge se dégrade avec chaque marque et chaque rupture.

In simple repeated “make and break” comparison testing, competing non-case-hardened rods were recently shown to fail at between 12 and 73 cycles, whereas Q and RQ joints withstood more than 150 and 300 cycles, respectively. The Q thread profile also had room for improvement. The positive-angled load flank (+15 degrees) tries to open or expand the box end under tension, which limits depth capacity and accelerates wear against the hole.

XQ threads. 

 A short-lived design variation, the MQ, variations of which are still offered by some competitors today, reduced the load flank angle (+2 degrees) to address this issue. However, the MQ was soon superseded by the second-generation RQ drill rod in 1999. The patented RQ joint improved load capacity and reduced joint expansion with a reverse-angled load flank (-10 degrees), which tries to shrink or close the box end, mimicking the natural load response of a continuous tube.

La durée de vie en service a été doublée par la réduction du nombre de tours lors de la fabrication et de la pause. Beaucoup de gens du secteur ont qualifié le RQ de canne la plus fiable pour percer des trous exigeants, profonds ou déviés, en surface ou sous terre. La prochaine avancée consistait à surmonter deux limites inhérentes à tous les joints filetés.

Premièrement, tous les joints filetés subissent de manière inhérente une répartition inégale de la charge, ce qui favorise le premier point de contact, car la partie mâle est sous tension et la partie femelle sous compression. La contrainte et la contrainte à ce premier point de contact produisent une dilatation et une usure inégales du joint, communément présentées sous la forme de fuites ou d'une partie mince de l'épaulement extérieur.

Les articulations XQ brevetées présentent des filetages à double début opposés qui fournissent une réponse de charge équilibrée et doublent la surface de contact, ce qui correspond à la moitié de la pression de contact. Cette progression double les cycles d’essai de départ et d’arrivée sur le QR. De plus, XQ augmente considérablement la capacité de charge en utilisant un angle de flanc de charge de -20 degrés, le double de celui du QR, permettant ainsi des profondeurs de profondeur supérieures à 4 000 mètres, soit 30% de plus que le QR.

Deuxièmement, le début de chaque fil nécessite généralement des transitions de filetage partielles graduelles qui entraînent une usure et un calage rapides, suivies par un coincement et un filetage croisé, ce qui poserait problème pour les filets à double démarrage simples.

The new XQ holds up during “make and break” comparison testing: 168 cycles, right, compared to new, left.

XQ présente une géométrie innovante de début de filetage à alignement automatique, garantissant un engagement sans faille des filetages correspondants, sans coincement ni blocage. Un démarrage en douceur, associé à la cémentation, améliore considérablement la productivité et la durée de vie.

Enfin, considérez l'option de tube à paroi en V de Boart Longyear, qui permet d'alléger les chaînes de foreuse de 30%, grâce à une paroi plus fine au centre du corps. Les opérateurs ont bien accueilli cette fonctionnalité, car des tiges plus lourdes peuvent réduire la productivité, en particulier dans les applications de trous profonds ou déviés.

XQ joint. 

Une colonne de forage plus légère réduit la fatigue du foreur due à la manipulation manuelle et augmente la capacité de profondeur de la foreuse. Le corps central élargi réduit considérablement le temps de déclenchement de la chambre à air, ce qui améliore la sécurité et la productivité.

Cependant, la section médiane plus mince est sujette à une répartition inégale de l'usure, concentrée à mi-parcours. Les nouvelles tiges de forage NXQ et HXQ sont exclusivement dotées d'un tube W-Wall à double paroi en attente de brevet, avec une réduction globale du poids et une capacité de déclenchement de tube équivalentes à celles du V-Wall.

Une section intermédiaire d'épaisseur standard améliore la durée de vie et la rigidité du corps, se rapprochant des tubes muraux standard. Semblable au RQ, le tube W-Wall est étiré à froid à partir d'acier allié nord-américain de haute qualité, traité selon les spécifications de Boart Longyear.

À mesure que les essais mondiaux sur le terrain progressent, notre confiance et notre enthousiasme grandissent quant aux avantages que la nouvelle tige XQ apportera. Sa solidité, sa durée de vie et sa facilité de fabrication permettent de réduire les temps d'arrêt, les coûts d'exploitation, d'accroître la productivité et d'accroître les capacités de forage, tout en préservant la réputation de l'opérateur auprès des clients.

En raison des dépenses considérables liées aux tiges de carottage, il est compréhensible que de nombreux entrepreneurs se concentrent sur le prix d’achat pour tenter de réduire les coûts au minimum. Pour certaines décisions d'achat, cela est parfaitement logique.

Mais, tout comme lors de l'achat d'un nouveau véhicule, il est important de prendre en compte plus que le prix de la vignette. Après tout, le «véritable» coût de ce véhicule flambant neuf dépend du coût au kilomètre - et cela dépend en grande partie des habitudes de conduite, de la consommation de carburant, des besoins en matière de maintenance, des pannes potentielles et de la qualité générale du véhicule.

Dans notre industrie, la mesure comparable est le coût au mètre. Et en réalité, la qualité des cannes, l’état des trous et leur utilisation ont beaucoup plus à voir avec le coût par mètre d’une ficelle que le prix d’achat initial.

Voici quelque chose à considérer.

Dans une opération de carottage en diamant typique, les consommables ne représentent que 8 à 10% des coûts d'exploitation d'un entrepreneur. La tige de carottage représente généralement 40% de ce montant, soit environ 3% du coût total.

Supposons donc que vous achetez une tige de carottage coûtant 25% moins cher qu'un produit concurrent. Êtes-vous vraiment sauver quelque chose? Peut être pas.

Tout d'abord, considérons la grande image. Dépenser 25% de moins sur 3% de vos dépenses d'exploitation représente en réalité une économie de moins de 1%. Dans l'ensemble, c'est assez faible par rapport aux coûts d'exploitation totaux.

Étant donné que la manipulation et l'utilisation de tiges de carottage pendant les opérations sur le terrain coûtent beaucoup plus cher que le coût d'achat, il est important de regarder au-delà du coût initial.

Si plusieurs tiges ont la même résistance, la décision ne devrait pas être basée sur le coût initial, mais plutôt sur le coût par mètre le plus bas. Par exemple, une canne 25% plus chère mais 50 fois plus longue a un coût par mètre inférieur - et cela peut représenter une économie considérable.

Au-delà de la solidité et de la durabilité des joints, la manière dont un entrepreneur gère la tige sur le terrain a un impact considérable sur la durée de vie de la tige et sur les chances de chute d'une ficelle, ce qui a une incidence sur la productivité. Le fait de creuser à nouveau un trou ou de manipuler des tiges non collantes prend du temps et peut avoir des conséquences néfastes sur les coûts d'exploitation et sur votre réputation auprès de votre client.

Compte tenu des incertitudes liées aux zones de cisaillement, aux formations de gonflement, aux vides et à d’autres variables, même la technique de forage la plus précise ne peut empêcher totalement les tiges bloquées - une conduite aussi prudente ne peut garantir que vous ne courrez pas un accident dans ce nouveau véhicule. à vous.

Mais avoir la canne la plus solide possible augmente vos chances de pouvoir sortir du trou sans casser les cannes et sans avoir à pêcher ou à les percer. C'est comme une police d'assurance qui vous permettra d'économiser des coûts d'exploitation importants en évitant davantage de temps d'arrêt lorsque de telles situations se produisent.

So if you’re really serious about minimizing costs and protecting your reputation, don’t pinch pennies. Be sure to use the highest-quality, strongest rod possible, such as Boart Longyear RQ. With a lower cost per meter than any other rod in the market, it will help you get out of problems and save you money in the long run.