Les Volvo A60 offrent plus de charge utile et de vitesse à U.S. Silica à chaque virage
Vingt ans plus tard et à quelques centaines de milles au sud de Dish, une carrière d'U.S. Silica produit un sable de fracturation fin très recherché qui permet d'augmenter la quantité de gaz extraite. Les granules plus fins s'infiltrent dans les minuscules fissures de la roche pour accéder aux réserves cachées. La demande incite U.S. Silica à tripler son volume de production, en s'appuyant fortement sur un parc modernisé de tombereaux articulés Volvo A60H et de pelles sur chenilles EC750E.
Terry Lackey, directeur d'usine pour le site U.S. Silica de Tyler, explique la géologie qui se cache derrière ce sable. “Ce gisement est unique. La granulométrie est de 100 mesh et 40/70 mesh, ce qui est très demandé dans le secteur pétrolier en ce moment, et notre carrière est parfaitement située près du bassin pétrolier de l'est du Texas, ce qui nous permet de distribuer le produit rapidement et à faible coût.”
Le sable est transporté par camion dans un rayon de 100 milles, puis chargé sur des wagons de train et expédié vers les champs pétrolifères de l'ouest du Texas.
U.S. Silica a fait l'acquisition du site de 1400 acres en 2016 auprès de New Birmingham, Inc., et a commencé à investir dans son personnel et dans de l'équipement mobile de traitement. U.S. Silica possède 15 carrières à travers les États-Unis et le Canada et s'impose comme un chef de file des produits miniers industriels, approvisionnant les secteurs du pétrole et du gaz, du verre et des matériaux de construction.
“Au départ, l'usine de Tyler produisait un million de tonnes par année et, avec la croissance du marché pétrolier et gazier, la direction a consenti un investissement majeur pour porter la production à 3.2 millions de tonnes par année”, précise Terry.
Pour répondre à ces nouveaux volumes, U.S. Silica a réévalué son parc minier afin de soutenir la hausse de production et de composer avec des voies de transport plus longues. L'entreprise a également agrandi ses usines de traitement par voie humide et sèche, augmenté le nombre de silos de stockage et ajouté des voies pour camions.
Tyler est située à 500 pieds au-dessus du niveau de la mer. En raison des bassins qui se forment sous l'effet de la proximité de la nappe phréatique, l'exploitation de la carrière ressemble davantage à une opération de dragage qu'à une mine à ciel ouvert. Le sable gorgé d'eau met l'équipement mobile à rude épreuve, ce qui constituait une préoccupation pour U.S. Silica au moment d'adapter ses activités à la hausse des volumes.
La carrière comptait sur un convoi de cinq tombereaux articulés Volvo de 40 tonnes pour emprunter la piste de transport sinueuse reliant la zone d'extraction à l'usine de traitement par voie humide. Pour presque tripler la cadence, les options consistaient à ajouter des tombereaux de 40 tonnes ou à passer à des tombereaux rigides, mieux adaptés aux trajets plats et rectilignes – pas tout à fait ce qu'il fallait.
Puis, une nouvelle solution est arrivée sur le marché.
Volvo a lancé le tombereau A60H de 60 tonnes en septembre 2016. Il s'agissait d'une première dans l'industrie : un châssis articulé offrant une charge utile supérieure de 50 % et encore plus d'avantages pour l'opérateur et la production que leurs tombereaux existants. L'A60H affiche une capacité maximale de 216,935 lbs., comparativement à une charge maximale de 153,662 lbs. pour le Volvo A40.
Le tombereau articulé A60 semblait un choix logique pour U.S. Silica, mais Steve Breeden, concessionnaire Volvo local chez ROMCO Equipment à Longview, savait qu'il devrait faire ses preuves dans l'environnement de la carrière.
Il explique : “U.S. Silica souhaitait évaluer les temps de cycle pour savoir combien de temps il fallait pour relier différents points de la carrière à l'usine humide, ainsi que le tonnage transportable dans ces conditions et la capacité du sol à supporter une pleine charge utile.”
L'épreuve du terrain
Les experts de produits de Volvo Construction Equipment ont procédé à une démonstration comparative de l'A60H par rapport à l'A40G. Les gains potentiels de productivité découlant d'une transition vers une flotte d'A60 ont incité U.S. Silica à inviter les directeurs d'usine d'autres carrières à assister à la démonstration.
L'équipe Volvo a pris place dans le siège d'instructeur derrière les opérateurs des A60 et A40, qui découvraient eux aussi ce que le tombereau avait à offrir au-delà d'une capacité de charge accrue.
La vitesse était essentielle pour U.S. Silica. D'après leur expérience avec les tombereaux rigides, des véhicules plus imposants se traduisaient généralement par des temps de cycle nettement plus lents. Les directeurs d'usine ont pu constater que l'A60 balayait rapidement cette idée reçue.
La suspension avant hydraulique active du tombereau a permis à l'opérateur de suivre le rythme des A40 (qui n'ont pas de suspension) et d'atteindre des vitesses plus élevées au retour de l'usine. Les dimensions de l'A60 s'intègrent sans problème sur la voie de transport, n'étant que d'un pied et demi plus large et plus haut que les A40.
Malgré le sol meuble et sablonneux, la résistance au roulement de l'A60 est demeurée stable à 5 %, comparable à celle des tombereaux articulés de 40 tonnes. Ce résultat est attribuable au choix de pneus et au moteur Volvo D16, qui développe un couple de 2,360 lb.-ft. à seulement 1050 rpm.
Le temps de cycle total moyen de l'A60 sur la piste de transport de 4782-foot s'élevait à 9:00 minutes, contre 7:12 pour l'A40. (L'engin de chargement utilisé pour la démonstration était une pelle de 90-ton munie d'un godet de 7 yd3, qui remplissait l'A40 en quatre passes et l'A60 en sept.) La minute et demie supplémentaire par cycle et les trois godets de plus par chargement pour l'A60 ont été largement compensés par une hausse de 40 % de la production. L'A40G transportait 308.33 tons à l'heure, tandis que l'A60H en livrait 388.48 tons.
Steve affirme : “Avec les A60, nous pouvons transporter 20 tons de plus par charge en effectuant le trajet jusqu'à l'usine à peu près dans le même temps qu'avec les A40. Un tombereau plus gros n'est pas synonyme de vitesse réduite, grâce à la suspension avant intégrale et au puissant moteur Volvo.”
Les résultats concrets ont prouvé la capacité de l'A60 à atteindre les cibles de volume du site de Tyler. Au cours des mois suivants, la carrière a redimensionné son parc à cinq A60 et deux A40. L'autre élément clé de la performance réside dans l'engin de chargement. Depuis la démonstration, U.S. Silica a fait l'acquisition de deux pelles Volvo EC750E équipées de godets Rockland de 6.9 yd3. Steve souligne : “La machine Volvo a surclassé l'engin concurrent de 90 tonnes avec des temps de cycle nettement plus rapides. Ils ont été tellement impressionnés par l'EC750 qu'ils en ont acheté deux.”
“Je peux effectuer 300 charges au total au cours d'une journée de 10-hour, ce qui équivaut à 15,000 tons”, précise Shandon Dodson, superviseur de mine.
Ce qui se passe à l'intérieur de la cabine a tout autant d'impact sur la performance. Les opérateurs d'U.S. Silica passés à l'A60 ont constaté que ces tombereaux plus imposants soutenaient le rythme des A40, avec des avantages additionnels offrant une conduite plus douce tout au long d'une journée de 12 heures. Volvo a initié les conducteurs lors d'une journée de formation des opérateurs.
Christopher Milles conduit un tombereau 10 heures par jour, cinq jours par semaine, depuis quatre ans. “Ce n'est plus du tout comme conduire un kart. La suspension avant absorbe beaucoup mieux les creux et les nids-de-poule de la route. On ne se fait pas secouer dans la cabine. Tous ceux qui conduisent les A60 les adorent.”
Terry affirme : “En tant que directeur d'usine, les aspects les plus importants pour moi sont la disponibilité opérationnelle et la fiabilité. ROMCO s'est assurée que nos temps d'arrêt soient minimes. Un autre avantage majeur de l'équipement Volvo est son efficacité énergétique. Ces machines sont nettement plus économiques en carburant. C'est un excellent partenariat entre Volvo et U.S. Silica au profit d'une solution environnementale saine et performante.”
Depuis la première démonstration à Tyler, U.S. Silica a ajouté neuf A60 à ses installations partout au pays et constate des gains comparables dans sa production de transport. Wendy Knapp, directrice principale de l'approvisionnement de l'entreprise, souligne la solidité du partenariat avec Volvo et les concessionnaires locaux de Volvo CE à l'échelle nationale. Elle déclare : “Le solide partenariat d'U.S. Silica avec Volvo nous a permis de recevoir les A60 à temps à l'usine malgré une demande très élevée partout aux États-Unis. La performance du parc Volvo d'U.S. Silica dans plusieurs usines s'est avérée un franc succès grâce à d'étroites relations aux échelons national et local.”
