Piston amortisseur à basse température de l’Atlas Copco RD22U en Norvège

La construction souterraine norvégienne d'installations hydroélectriques — notamment l'expansion en cours des projets de centrales de pompage-turbinage dans les régions de Hardanger et de Vestland, ainsi que la réalisation de tunnels routiers profonds à travers la chaîne de montagnes scandinaves — utilise des perforatrices RD22U confrontées à un défi spécifique lié aux eaux froides, auquel les opérations en surface ne sont pas exposées. Le forage des galeries hydroélectriques s’effectue dans des roches saturées d’eau souterraine issue de la fonte des neiges, dont la température reste comprise entre 2 et 5 °C tout au long de l’année. Le circuit de rinçage achemine de l’eau à 3–4 °C vers la face de forage ; cette eau entre en contact avec l’ensemble du carter avant et refroidit la zone du mandrin jusqu’à des températures qui affectent les performances du circuit hydraulique du piston amortisseur, même pendant les mois d’été, lorsque la température en surface atteint 20 °C.

Le piston d'amortissement du RD22U absorbe l'onde de contrainte de traction réfléchie par la paroi rocheuse après chaque coup de percussion. Son circuit hydraulique régule la vitesse à laquelle le vérin d'amortissement revient en position initiale après chaque absorption d'onde — ce délai est déterminé par un débit calibré à travers une ouverture dans l'huile hydraulique. Lorsque cette huile est froide et visqueuse, la vitesse de retour est inférieure à celle prévue, le système d'amortissement ne se réinitialise pas entièrement avant l'arrivée du cycle de percussion suivant, et l'efficacité d'amortissement diminue progressivement pendant les premières minutes d'un poste de forage, jusqu'à ce que la température de l'huile se stabilise.

Effet du rinçage à l'eau froide sur le circuit du piston d'amortissement du RD22U

Les entrepreneurs norvégiens spécialisés dans le creusement de tunnels hydroélectriques ont établi un protocole de démarrage à froid : 10 minutes à 60 % de la pression de percussion avant d’atteindre le débit nominal, ce qui permet à l’huile du circuit d’amortissement de se réchauffer progressivement pendant la phase de charge partielle. Ce protocole inclut également la vérification de l’état de l’amortissement joint piston à chaque entretien tous les 400 heures — les cycles à froid accélèrent progressivement la rigidification des joints en NBR, et un joint d’amortissement rigidifié réduit l’ampleur du déplacement du piston avant que la défaillance ne devienne visible. HOVOO fournit le piston d’amortissement RD22U kits de joints avec des composés validés pour les basses températures, destinés aux opérations de creusement de tunnels hydroélectriques en Norvège et dans les pays nordiques. Références sur hovooseal.com.