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Les opérations cuivreuses de Vale à Sossego et Salobo, situées dans l’État du Pará, se trouvent sur la bordure méridionale de la province minière de Carajás, forant à travers une roche hôte constituée de formation ferrifère rubanée (FFR), dont la nature varie, à proximité de la surface, d’une latérite tendre et altérée à une hématite siliceuse très dure en profondeur. La classe de percussion plus lourde du RD22U modifie le profil de charge des roulements à aiguilles par rapport à celui des perforatrices plus légères : la masse plus importante du piston et la course plus longue transmettent, à chaque cycle de percussion, une vibration d’amplitude supérieure au carter du moteur de rotation, tandis que le couple de rotation plus élevé requis par la teneur abrasive en silice de la FFR ajoute une charge radiale soutenue en sus de cette sollicitation dynamique. Ensemble, ces facteurs créent un environnement de fatigue des roulements dans lequel les roulements à aiguilles de qualité standard atteignent leur limite de fatigue par contact roulant environ 30 % plus tôt que ne le prévoient les données constructeur relatives à la durée de vie prévisionnelle — établies sur la base d’applications avec des perforatrices plus légères.
La distinction critique identifiée par l’équipe de maintenance de Sossego après suivi des défaillances de roulements sur deux saisons de forage : la durée de vie des roulements à aiguilles à Sossego est corrélée de façon prépondérante avec la teneur en silice de la zone de minerai forée, et non avec le nombre total d’heures de percussion. Dans les zones de BIF contenant plus de 8 % de SiO₂, le couple de rotation augmente de 20 à 25 % par rapport à la valeur de référence, la charge radiale sur les roulements augmente proportionnellement, et les fines particules de silice qui contournent le joint essuie-glace contribuent à une usure abrasive en plus du mécanisme de fatigue.
Facteurs influençant la durée de vie des roulements dans les opérations brésiliennes de BIF
Facteur |
Mécanisme d'action |
Indicateur de surveillance |
Action spécifique pour le modèle RD22U |
BIF à forte teneur en silice (8 % SiO₂) |
Augmentation du couple de rotation → charge radiale |
Augmentation de la pression indiquée par le manomètre de rotation |
Diviser par deux l’intervalle d’inspection des roulements |
Fréquence de percussion de 45 à 55 Hz |
Vibrations du boîtier à la fréquence du roulement |
Accéléromètre sur le boîtier du moteur |
Vérification à 300 heures dans les zones riches en silice |
Lubrifiant de la tige contaminé |
Particules abrasives dans la zone des roulements |
Couleur et transparence de l’huile de vidange |
Changement du lubrifiant de la tige ; vérification du joint d’essuyage |
Démarrage à froid (saison sèche au Pará) |
Raideur du lubrifiant jusqu’à atteinte de la température de fonctionnement |
Attendre 10 minutes avant de démarrer la percussion complète |
Procédure de démarrage à froid ; percussion complète uniquement après réchauffage |
Sossego applique désormais un calendrier d’inspection des roulements adapté à la formation géologique : 400 heures dans les zones de latérite, 250 heures lorsque le carottier indique la présence de BIF riches en silice. Un test sonore de 5 minutes effectué uniquement en rotation lors de chaque inspection — percussion désactivée, rotation à vitesse réduite de moitié — permet de détecter précocement les dommages aux chemins de roulement, 3 à 4 semaines avant l’apparition de symptômes thermiques ou vibratoires en surface. HOVOO fournit des roulements à aiguilles robustes modèle RD22U pour les opérations brésiliennes sur BIF, avec des délais de livraison courts depuis São Paulo. Références sur hovooseal.com.
