Protection anti-usure 90 % plus légère et durée de vie projetée multipliée par 3,3 sur une porte de godet CAT 7495
Une mine de cuivre protégeait la porte de godet d’une pelle à câbles électrique CAT 7495 avec environ 1 600 kg (3 527 lb) de protection anti-usure en acier.
Cette protection résistait à une abrasion sévère, mais le poids ajouté augmentait aussi les contraintes sur la structure de la porte. Des fissures apparaissaient couramment autour des axes et des charnières, ce qui contribuait aux réparations et réduisait la disponibilité.
En janvier 2019, la mine a remplacé la protection en acier par des TuffStudds TS19 et TS22. L’ensemble ne pesait que 210 kg (463 lb), tout en protégeant les surfaces d’usure internes et externes de la porte.
Cela a retiré 1 390 kg (3 064 lb) de la structure, soit environ 90 % de poids de protection en moins. Le taux d’usure observé a porté la durée de vie projetée d’environ 9 millions de tonnes (9,9 millions de tons) à 30 millions de tonnes (33 millions de tons).
Points clés
- 6,6 m² (71 ft²) de surface d’usure protégée
- Réduction de 1 390 kg (3 064 lb) du poids de la protection anti-usure, soit une baisse d’environ 90 %
- 11 526 688 tonnes (12 705 999 tons) traitées
- 29,2 % d’usure moyenne à l’inspection finale
- Durée de vie projetée de 30 millions de tonnes (33 millions de tons), soit une augmentation de 3,3×
- Coût d’usure ramené de 1 555 $ à 683 $ par million de tonnes (de 1 411 $ à 620 $ par million de tons)
Une protection en acier lourde ajoutait des contraintes à la porte
Une pelle CAT 7495 peut déplacer environ 4 000 à 5 000 tonnes (4 409 à 5 512 tons) de matériau par heure. Une seule pelle peut alimenter de six à dix camions de transport de gros tonnage, ce qui rend la fiabilité et la disponibilité essentielles.
La porte de godet s’use des deux côtés. La surface interne porte la charge utile lorsque le godet se remplit et se vide. Lorsque la porte s’ouvre au-dessus d’un camion de transport, sa surface externe inférieure peut aussi entrer en contact avec le matériau abrasif déjà présent dans le camion. Les deux surfaces doivent donc être protégées.
Le système d’usure existant de la mine se composait de plaques et de rebords anti-usure en acier pesant environ 1 600 kg (3 527 lb) au total.
À titre de comparaison, un mètre carré de tôle d’acier de 25,4 mm (1 in) pèse environ 200 kg (41 lb/ft²).
Les portes de godet de la mine duraient généralement près de 9 millions de tonnes (9,9 millions de tons) avant que l’usure, les fissures autour des oreilles d’axe, les dommages par impact ou d’autres problèmes n’exigent une réparation ou un remplacement.
Le poids ajouté de la protection a été identifié comme l’un des principaux facteurs de contrainte structurelle sur la porte.
Protéger les deux faces avec 210 kg de TuffStudds
Le système de remplacement couvrait une surface totale de 6,6 m² (71 ft²).
La face interne de la porte de godet a reçu des TuffStudds TS19 sur 4,2 m² (45 ft²). La face externe a reçu des TuffStudds TS22 sur 2,4 m² (26 ft²).
Les TuffStudds pèsent environ 32 kg/m² (6,5 lb/ft²).
L’installation complète pesait 210 kg (463 lb), contre 1 600 kg (3 527 lb) pour la protection précédente. Le poids ajouté sur la porte de godet a ainsi été réduit de 1 390 kg (3 064 lb), soit environ 90 %.
Installation réalisée en 3,5 jours
L’installation a eu lieu du 15 au 18 janvier 2019.
Les surfaces de la porte ont été nettoyées par grenaille angulaire ou grenaillage, puis préchauffées à environ 60 °C (140 °F) avant l’installation. L’équipement de soudage a ensuite été réglé pour l’application, l’alimentation en matériau a été vérifiée, et les TuffStudds ont été posés à un rythme d’environ 1,6 à 2 m² par jour.
L’application complète de 6,6 m² a été terminée en environ 3,5 jours. La porte de godet est revenue en service sur la pelle CAT 7495 le 25 janvier 2019.
Cinq inspections ont suivi l’usure en service
La mine a inspecté l’installation TuffStudds cinq fois entre mars et juillet 2019.
Sur cette période, la porte a traité 11 526 688 tonnes (12 705 999 tons) de matériau, tandis que l’usure moyenne n’atteignait que 29,2 %.
D’après le taux d’usure observé, la durée de vie projetée était d’environ 30 millions de tonnes (33 millions de tons).
| Inspection | Matériau traité | Usure moyenne | Durée de vie projetée |
|---|---|---|---|
| 4 mars 2019 | 2 488 795 tonnes 2 743 427 tons | 8,0 % | 27 millions de tonnes 29,8 millions de tons |
| 10 avril 2019 | 4 599 866 tonnes 5 070 484 tons | 8,9 % | 40 millions de tonnes 44 millions de tons |
| 15 mai 2019 | 6 813 574 tonnes 7 510 680 tons | 22,0 % | 30 millions de tonnes 33 millions de tons |
| 20 juin 2019 | 9 435 744 tonnes 10 401 127 tons | 29,0 % | 30 millions de tonnes 33 millions de tons |
| 22 juillet 2019 | 11 526 688 tonnes 12 705 999 tons | 29,2 % | 30 millions de tonnes 33 millions de tons |
Première inspection
Le 4 mars 2019, la première inspection a été réalisée après le traitement de 2 488 795 tonnes (2 743 427 tons).
L’usure moyenne des TuffStudds n’était que de 8 %, ce qui donnait une durée de vie estimée d’environ 27 millions de tonnes (29,8 millions de tons).
Deuxième inspection
Le 10 avril 2019, le matériau traité atteignait 4 599 866 tonnes (5 070 484 tons).
L’usure moyenne n’était encore que de 8,9 %, ce qui produisait une durée de vie estimée d’environ 40 millions de tonnes (44 millions de tons).
Troisième inspection
Lors de la troisième inspection, le 15 mai 2019, la porte avait traité 6 813 574 tonnes (7 510 680 tons).
L’usure moyenne mesurée était de 22 %, et la durée de vie projetée se stabilisait à environ 30 millions de tonnes (33 millions de tons).
Quatrième inspection
Le 20 juin 2019, la porte avait traité 9 435 744 tonnes (10 401 127 tons).
La porte protégée par TuffStudds avait donc déjà dépassé la durée de vie habituelle des portes de godet de la mine, d’environ 9 millions de tonnes (9,9 millions de tons).
L’usure moyenne était de 29 %, et la durée de vie projetée restait d’environ 30 millions de tonnes (33 millions de tons).
Cinquième inspection
La cinquième inspection a eu lieu le 22 juillet 2019, après le traitement de 11 526 688 tonnes (12 705 999 tons).
L’usure moyenne des TuffStudds mesurée était de 29,2 %.
Même après avoir déjà dépassé la durée de vie habituelle des portes de godet de la mine, le taux d’usure observé soutenait encore une durée de vie projetée d’environ 30 millions de tonnes (33 millions de tons).
La porte de godet a été retirée du service après la cinquième inspection en raison d’une défaillance des guides de verrouillage internes. Cette défaillance n’était pas liée à la protection TuffStudds. La porte a été envoyée en réparation dans l’intention de la réinstaller et de poursuivre l’essai.
De 9 millions de tonnes (9,9 millions de tons) à 30 millions de tonnes (33 millions de tons) projetées
Les portes de godet CAT 7495 de la mine atteignaient généralement environ 9 millions de tonnes (9,9 millions de tons) de service avant que l’usure, les fissures, les dommages par impact ou d’autres problèmes n’exigent une réparation ou un remplacement.
La porte protégée par TuffStudds avait déjà traité 11 526 688 tonnes (12 705 999 tons) lorsque l’essai a été interrompu. À ce stade, l’usure moyenne n’était que de 29,2 %.
D’après le taux d’usure mesuré, la protection devait atteindre environ 30 millions de tonnes (33 millions de tons), soit environ 3,3× la durée de vie habituelle des portes de godet de la mine.
Le coût d’usure a baissé de plus de 50 %
La protection précédente des portes de godet avait un coût d’usure moyen d’environ 1 555 $ par million de tonnes (1 411 $ par million de tons) traitées.
Selon la durée de vie projetée de l’installation TuffStudds, ce chiffre est tombé à environ 683 $ par million de tonnes (620 $ par million de tons). Cela représente une réduction de 56 %.
L’application a donc répondu à plus que l’abrasion seule.
Remplacer 1 600 kg (3 527 lb) de protection en acier par 210 kg (463 lb) de TuffStudds a réduit le poids de la protection anti-usure d’environ 90 %, a dépassé la durée de vie précédente de la mine et devait durer environ 3,3× plus longtemps, tout en réduisant le coût d’usure de 56 %.
Parlez à l’équipe TuffStudds de votre application d’usure.
