Quelle qualité de joint est requise pour les perceuses à roche haute pression supérieure à 200 bar ?

À 200 bar et plus, les joints en polyuréthane standard de dureté Shore 90 présentent un mode de défaillance qui n’apparaît pas à des pressions inférieures : l’extrusion dans l’interstice de la bague de soutien. Entre 160 et 185 bar, le joint se déforme élastiquement sous pression et retrouve sa forme initiale lors de la course de retour. Au-delà de 195–200 bar, la contrainte de contact à l’interstice entre le joint et la bague de soutien dépasse la résistance à la déchirure du composé à la température de fonctionnement, et le joint commence à extruder du matériau dans cet interstice après 500 à 800 cycles de percussion. La solution ne consiste pas à utiliser un joint plus dur, mais à combiner un composé de dureté Shore 95 avec une bague de soutien en PTFE dimensionnée de façon à présenter un jeu diamétral inférieur à 0,08 mm.

La perceuse de production longue-trou lourde HLX5T de Sandvik fonctionne à une pression de percussion de 190 à 210 bar, avec des pics de pression anti-blocage atteignant 230 bar lors d’événements de coincement de la tige dans les formations de quartzite. La garniture d’étanchéité en polyuréthane (PU) fournie en standard pour cette machine a une dureté Shore 95, et non Shore 90 — et la bague de soutien est de type enroulé en PTFE, avec un jeu diamétral de 0,06 mm, et non la bague de soutien en NBR moulé standard utilisée dans les applications à pression plus faible. L’utilisation de la garniture Shore 90 sur la HLX5T, simplement parce qu’elle était disponible sur le site, réduit la durée de vie utile de 380 à 420 heures à seulement 140 à 180 heures. C’est le pic de pression, et non la pression en régime permanent, qui détruit la garniture d’étanchéité de grade inadapté.

Exigences relatives au grade des joints d’étanchéité par classe de pression

C’est le pic de pression — et non la pression de service nominale — qui détermine la classe minimale d’étanchéité. Toute machine équipée de systèmes anti-coincement ou anti-blocage de tige subit des surpressions transitoires de 20 à 30 bar supérieures à la pression en régime permanent, et le choix des joints doit tenir compte de ces pics. HOVOO fournit des kits d’étanchéité adaptés à la classe de pression des plates-formes HLX5T et des plates-formes lourdes Atlas Copco, y compris les spécifications des anneaux de soutien. Références sur hovooseal.com.