Manipulation et stockage des tiges de forage : La plupart des tiges ne meurent pas dans le forage, mais sur le support.
Une tige de forage capable de résister à des centaines de mètres de percussion dans la roche dure, aux projections abrasives et aux contraintes cycliques de fatigue peut être détruite en cinq secondes par un cariste pressé. Je l'ai vu de mes propres yeux. Un paquet de tiges soulevé par une simple élingue, les extrémités s'entrechoquant comme des carillons, les protections de filetage fissurées et détachées, et personne n'y prête attention parce que… ce ne sont que des tiges, elles sont solides.
Ces tiges sont robustes. Mais ce sont aussi des composants de précision, avec des raccords filetés usinés au centième de millimètre près. Or, ces raccords ne font pas la différence entre les dommages causés par un impact en fond de puits et ceux causés par une chute sur du béton. Une tige dont le filetage est abîmé est une tige qui finira par se visser de travers, se gripper ou rompre au niveau du raccord – et peu importe que l'impact se soit produit à 200 mètres de profondeur ou à deux mètres du camion de livraison.
Voici ce qui compte réellement lors de la manipulation, du stockage et du déplacement des tiges de forage — et pourquoi la plupart des dommages qui raccourcissent la durée de vie des tiges se produisent avant même que celles-ci ne touchent une installation de forage.
Protections de filetage : l’assurance la plus économique que vous puissiez trouver
Chaque tige de forage est livrée avec des protections de filetage à ses deux extrémités : un capuchon en plastique ou en acier vissé sur les raccords de la broche et du boîtier. Il ne s'agit pas d'emballage. Ces protections ne sont pas destinées à être jetées après déballage. Elles doivent rester en place sur la tige dès que celle-ci n'est pas connectée à une autre tige ou à un foret.
Le filetage de la goupille — le filetage mâle extérieur — est particulièrement vulnérable. Les crêtes du filetage sont vives et son profil précis. Un simple choc contre un autre objet métallique peut créer une bavure ou aplatir une crête, et cette imperfection empêchera le filetage de s'engager complètement lors de la prochaine connexion. Un engagement partiel concentre tout le couple et la charge de traction sur un nombre réduit de flancs du filetage, les surchargeant et provoquant un grippage ou une fissuration par fatigue au niveau de la zone surchargée.
Le filetage femelle interne du boîtier est plus résistant aux chocs extérieurs, mais plus sensible à la contamination. La saleté, le sable ou la boue séchée accumulés dans le boîtier agissent comme une pâte abrasive dès le vissage. Chaque cycle de vissage/dévissage avec un filetage contaminé équivaut à un rodage, usant les flancs du filetage de quelques microns à la fois.
La règle est simple et doit être appliquée sans exception : les protège-fils doivent être en place dès que la canne n’est pas dans la corde. Pas systématiquement. Pas seulement quand on y pense. Toujours.
Chargement et déchargement : ralentissez
Les dommages les plus fréquents causés aux tiges de forage lors de la manutention surviennent pendant les opérations de chargement et de déchargement : du camion au rack, du rack à l’appareil de forage, et de l’appareil de forage au rack. Deux erreurs prédominent :
Levage en un seul point.Un faisceau de barres soulevé par le milieu à l'aide d'une simple élingue ou des fourches d'un chariot élévateur se courbe sous son propre poids. Les barres situées à la base du faisceau s'affaissent, celles du haut se courbent, et chaque barre subit une déformation permanente. Dès sa mise en rotation dans un forage, cette déformation soumet la barre à des contraintes de flexion cycliques, et ces contraintes constituent le chemin le plus rapide vers la rupture par fatigue.
Soulevez les faisceaux de tiges à l'aide d'au moins deux points d'appui, suffisamment espacés pour maintenir les tiges droites. Pour les tiges individuelles, soutenez-les aux quarts de leur longueur à partir de chaque extrémité, soit approximativement aux mêmes points où elles seraient supportées sur le râtelier à tiges d'une installation de forage.
Impact entre les tiges.Les barres manipulées en faisceaux sans séparation individuelle s'entrechoquent lors du transport. Le bruit du métal contre l'acier pendant le transport n'est pas qu'un simple bruit : il provoque une accumulation de dommages aux filetages. Chaque impact peut sembler minime, mais au cours d'un trajet en camion ou d'un déplacement d'installation, les dommages cumulatifs aux filetages non protégés sont bien réels.
Pendant le transport, veillez à séparer les tiges. Si elles sont en fagot, utilisez des entretoises. Si vous les déplacez individuellement, faites-le une par une. Ces quelques minutes supplémentaires ne coûtent rien comparées au coût de remplacement des tiges dont le filetage est endommagé.
Connexion et rupture : là où se produisent la plupart des dégâts sur le terrain
L'application de pâte à joint n'est pas une option. Ce n'est pas un détail. C'est ce qui fait la différence entre un filetage qui se dévisse facilement après mille mètres et un filetage qui s'enraye dès le troisième serrage.
Le composé de filetage — parfois appelé "dope" dans le domaine, bien que le terme correct soit composé anti-grippage — remplit trois fonctions : il lubrifie les flancs du filetage lors du serrage afin que le couple serve à étirer la connexion plutôt qu’à lutter contre le frottement, il remplit les espaces microscopiques entre les surfaces du filetage pour empêcher le contact métal sur métal et il constitue une barrière contre la corrosion pendant l’utilisation.
Appliquez-le avant chaque assemblage. Non pas une grosse quantité, qui serait expulsée du joint et gaspillée, mais une fine couche uniforme sur les filetages de la goupille et de la boîte, en recouvrant chaque flanc de la base au sommet.
Lors du desserrage, n'utilisez pas toute la puissance de l'outil pour dévisser un raccord grippé. Si le raccord ne se desserre pas à faible couple, procédez par à-coups : serrez légèrement, puis desserrez, resserrez, puis desserrez, afin de rompre l'adhérence sans endommager le filetage. Une rotation inverse à grande vitesse sur un raccord grippé risque d'endommager rapidement le filetage de la goupille et du boîtier.
L'épaule : le visage auquel personne ne pense
Les raccords de tiges de forage filetées ne se contentent pas de transmettre la charge par le filetage. Les faces d'épaulement planes — l'anneau à la base de la tige et la face correspondante à l'ouverture du boîtier — supportent une part importante des charges de compression et d'impact. Lorsque le raccord est correctement serré, l'épaulement de la tige et la face du boîtier sont en contact parfait, assurant ainsi une étanchéité métal sur métal et la transmission des charges.
Les dommages sur la face d'épaulement (une entaille due à la chute d'une manille, un impact de marteau, une rayure due au frottement sur du béton) empêchent un contact optimal. La charge, qui devrait être répartie uniformément sur la face d'épaulement, se concentre aux points hauts autour de la zone endommagée. L'étanchéité de la connexion est compromise, le fluide de rinçage fuit et la répartition inégale de la charge accélère la fatigue au niveau du filetage.
Inspectez systématiquement les faces d'épaulement des tiges lors de leur manipulation. Un épaulement endommagé est tout aussi rédhibitoire qu'un filetage abîmé. La tige doit être réparée ou mise au rebut.
Stockage : à l'horizontale, sur support, propre et sec
Le système idéal de stockage des tiges de forage est simple et souvent négligé :
À l'horizontale, jamais à la verticale. Une canne rangée verticalement, appuyée contre un mur ou un support, finira par s'affaisser et se courber de façon permanente.
Un support en plusieurs points est indispensable. Une tige soutenue uniquement à ses extrémités fléchira au milieu. Il est donc conseillé de la soutenir aux quatre points d'appui ou d'utiliser un support à berceau sur toute sa longueur.
Nettoyez et séchez. Les tiges stockées humides se corrodent, et la corrosion par piqûres sur les flancs du filetage ou sur la paroi interne de l'alésage crée des amorces de fatigue. Après nettoyage, une fine couche d'huile antirouille sur toutes les surfaces exposées, notamment le filetage, constitue une protection économique.
Protection des fils toujours en place. Voir ci-dessus.
Séparez-les, ne les empilez pas. Les cannes empilées directement les unes sur les autres risquent de se bosseler et de se rayer. Utilisez des séparateurs ou rangez-les individuellement.
La canne que vous ne devriez jamais utiliser
Une canne endommagée — quelle qu'elle soit, que les dommages se situent au niveau du filetage, de l'épaulement ou du corps — ne doit jamais être réutilisée dans une chaîne. Utiliser une canne endommagée risque non seulement d'entraîner sa rupture, mais aussi d'endommager la canne intacte à laquelle elle est raccordée.
Un filetage de goupille endommagé provoquera un grippage du filetage de boîte auquel il est raccordé. Une face d'épaulement endommagée provoquera un effet Brinell sur la face d'épaulement correspondante. La mise hors service d'une tige défectueuse évite que la tige voisine ne devienne elle aussi défectueuse.
