Gérer la poussière et la distance : Fleetguard au cœur des défis miniers

Les sites miniers sont fréquemment implantés sur des sites éloignés des fabricants d’équipements d’origine (OEM) et des réseaux de distribution et de service qui assurent leur accompagnement. Dans ce contexte, des filtres avancés peuvent faire une vraie différence, en étendant les intervalles de maintenance de vos équipements haute puissance de 250 à 500, 750 ou même 1 000 heures.

L’extraction de métaux précieux, de charbon et de fer nécessite l’excavation de tonnes de matériaux, suivie d’opérations de dynamitage, d’extraction et de chargement des gisements exploitables. Ces activités génèrent inévitablement d’importantes quantités de poussière et de débris.

Toutefois, ce n’est pas le principal défi auquel sont confrontées les entreprises minières : elles doivent aussi composer avec l’implantation isolée de leurs sites d’exploitation. Les mines à ciel ouvert se trouvent le plus souvent loin des zones habitées, mais aussi des fabricants d’équipements d’origine (OEM) et des réseaux de distribution et de service sur lesquels elles s’appuient.

Dans des conditions difficiles, le maintien en fonctionnement le plus longtemps possible de la flotte de tombereaux, d’excavatrices, de foreuses, de bouteurs et de chargeuses est une priorité absolue. Comment les entreprises minières peuvent-elles dès lors limiter les effets des contraintes environnementales et de l’éloignement ? La qualité des filtres peut-elle y contribuer ? La réponse est oui.

Entretien - Les poussières générées par l’activité minière finissent inévitablement par se déposer. Or ces contaminants finissent souvent exactement là où les responsables de flotte et de maintenance ne souhaitent pas les trouver : dans les réservoirs de stockage de carburant, où ils polluent le carburant ; au niveau des injecteurs, qu’ils peuvent endommager ; dans les composants hydrauliques, dont ils peuvent compromettre le fonctionnement ; et dans les lubrifiants, qu’ils contaminent.

Dans ce contexte, une filtration bien adaptée, qu’il s’agisse de l’air, du carburant, des circuits hydrauliques ou de la lubrification, peut jouer un rôle déterminant dans l’amélioration de la disponibilité des équipements.

Aujourd’hui, les filtres les plus avancés peuvent prolonger les intervalles de maintenance des équipements haute puissance de 250 à 500, 750 ou, dans certains cas, même de 1 000 heures, ce qui optimise la disponibilité des actifs.

Cela revêt une importance particulière sur les sites éloignés, où les pièces de rechange et les techniciens d’intervention ne sont pas nécessairement disponibles rapidement.

Le déploiement de solutions appropriées permet également de réduire les temps d’immobilisation en synchronisant les intervalles de maintenance avec la maintenance planifiée des autres systèmes et équipements.

Cela peut en outre contribuer à réduire les coûts de main-d’œuvre et de maintenance, à accroître la productivité et à optimiser le coût total de possession de la flotte.

Une approche plus globale de la protection des moteurs et des équipements contribue à garantir des performances maximales. Nous examinerons ensuite les bonnes pratiques relatives à la filtration de l’air, du carburant et des liquides de refroidissement, ainsi qu’à la surveillance des systèmes critiques des machines.

Filtration de l’air - L’admission d’air constitue l’une des principales vulnérabilités d’un moteur diesel. Les filtres à air les plus performants permettent d’éviter que l’accumulation de poussières n’endommage les composants, notamment les injecteurs de précision utilisés dans les systèmes d’injection HPCR (high pressure common rail).

Dans de nombreuses applications lourdes, jusqu’à 75 % des particules contaminantes qui atteignent le filtre à air présentent une taille inférieure à 5 microns. Sans une filtration efficace, ces particules peuvent provoquer des dommages considérables sur les pièces du moteur, comme les pistons, les segments et les chemises de cylindre.

Les moteurs de grande cylindrée requièrent eux aussi d’importants volumes d’air pour fonctionner. Une restriction excessive du filtre peut entraîner une perte de puissance, une dégradation de l’efficacité énergétique (surconsommation) et une augmentation des coûts liés au remplacement des filtres, avec pour conséquence une hausse des temps d’immobilisation des équipements.

Les responsables de flotte peuvent concilier filtration et performance en sélectionnant des filtres à air intégrant un média nanofibre, permettant d’atteindre une efficacité de filtration de 99,99 %, d’allonger les intervalles de maintenance jusqu’à cinq fois, et de réduire les dépenses de filtres et de maintenance de 30 % par an.

Filtration du carburant - L’admission d’air n’est toutefois pas le seul point d’entrée des contaminants. Les injecteurs, les pompes et pratiquement tous les autres composants d’un moteur diesel sont également susceptibles d’être endommagés par du carburant contaminé.

Lorsque les injecteurs sont contaminés, les moteurs perdent en puissance. À l’inverse, un entretien adapté de ces composants contribue à maîtriser la consommation de carburant, à réduire les émissions, à préserver la régularité de fonctionnement et à optimiser les performances.

Les filtres dotés d’un média en nanofibres peuvent capturer et retenir 10 à 13 fois plus de contaminants que les filtres conventionnels, et offrir une durée de vie jusqu’à 14 fois plus longue.

Bien entendu, les avantages opérationnels se traduisent par une meilleure disponibilité des équipements et une réduction des coûts. Cette différence tient à la conception même des filtres en nanofibres : ils sont pensés pour répondre aux exigences des pressions plus élevées et des systèmes aux tolérances plus strictes.

Ces solutions prolongent la durée de vie des injecteurs et permettent aux entreprises minières d’éviter des opérations de réparation plus coûteuses et plus chronophages.

Filtration au niveau des réservoirs et du moteur - La filtration du carburant commence dès les réservoirs de stockage, où la condensation, la poussière et les micro-organismes peuvent contaminer le gasoil.

Les solutions les plus fiables intègrent des dispositifs de filtration installés sur les réseaux de tuyauterie qui acheminent le diesel vers les équipements. Mais la poussière et la saleté ne sont pas les seuls responsables :

l’eau de condensation présente dans les réservoirs et dans l’atmosphère peut également contaminer le circuit carburant.

La séparation de l’eau nécessite des séparateurs de premier étage, qui présentent l’avantage supplémentaire de capturer les particules de plus grande taille, contribuant ainsi à prolonger la durée de vie des filtres à gasoil de 2ème étage. Ces derniers constituent la dernière ligne de défense contre les contaminants plus fins susceptibles d’endommager la pompe à carburant, les composants du moteur et les injecteurs HPCR.

Filtration des lubrifiants - Le maintien de la propreté des lubrifiants est indispensable pour protéger les paliers, les chemises de cylindre et les blocs de distribution hydraulique.

Les contaminants peuvent accélérer l’usure de ces composants. Les particules abrasives et les dépôts sur les revêtements des pistons et des cylindres peuvent également perturber la combustion.

Au fil du temps, la contamination peut entraîner une augmentation des fuites de gaz de combustion, des pertes de compression, une hausse des frottements et une diminution du rendement énergétique.

À l’inverse, une filtration appropriée permet d’allonger la durée de service, d’améliorer le rendement énergétique et de réduire le risque de défaillances mécaniques.

Dans les conditions extrêmes propres aux mines à ciel ouvert, les filtres lavables conventionnels ne constituent pas une solution adaptée. Pour les applications de forte puissance, il est possible d’aller plus loin en optant pour des unités de filtration centrifuge équipées de rotors remplaçables.

Ces unités simplifient les opérations de maintenance et permettent de réaliser des économies importantes, sans compromis sur les performances de filtration.

Les filtres centrifuges peuvent permettre d’étendre la durée de service jusqu’à 1 000 h. Ils réduisent également le temps d’intervention de 1,5-2 h (filtres standards) à environ 15-20 min.

Refroidissement - Dans les environnements miniers, les moteurs diesel et leurs systèmes sont exposés en continu à des contraintes (poussières, carburant contaminé, etc.).

Si des solutions adaptées de filtration de l’air, du carburant et des lubrifiants peuvent contribuer à protéger le moteur, 40 % des problèmes moteur sont directement ou indirectement liés à une maintenance inadaptée du système de refroidissement.

Pour y remédier, les responsables peuvent choisir des liquides de refroidissement spécialement conçus pour offrir des performances supérieures.

Les meilleurs produits, basés sur la technologie OAT (Organic Acid Technology) et sans silicates, sont conçus pour être utilisés pendant toute la durée de vie utile du moteur.

Les liquides de refroidissement OAT protègent les composants contre la corrosion au niveau du radiateur et contre les phénomènes de cavitation des composants métalliques, causés par des bulles de vapeur sous haute pression. Ils permettent également de limiter les zones de surchauffe localisées liées à l’entartrage, ainsi que les défaillances des joints ou des durites, généralement dues à des incompatibilités entre matériaux.

Les filtres OAT sont dotés de médias conçus pour les applications haute puissance, avec des intervalles de maintenance pouvant atteindre 4 000 h.

Surveillance - Afin d’obtenir une protection optimale des équipements, les exploitants miniers mettent en place une surveillance en temps réel des données d’exploitation, dans le but de recueillir des informations sur l’état du moteur et de l’équipement.

Les solutions de surveillance intelligente et de maintenance prédictive permettent d’étendre les intervalles de maintenance et de minimiser les coûts liés aux consommables.

La façon dont les entreprises minières peuvent tirer parti de ces solutions mériterait un article dédié ; nous n’aborderons donc pas ce sujet ici.

Disons simplement que les systèmes les plus avancés surveillent les performances des filtres lorsque les équipements sont en fonctionnement, recommandent des intervalles de maintenance et détectent les problèmes de manière plus proactive. Il en résulte une durée de vie accrue des moteurs et une réduction du coût total de possession.

En conclusion, des solutions adaptées de filtration et de refroidissement peuvent aider les entreprises minières à rester performantes, même dans les conditions de travail les plus extrêmes.