EVOLUȚIA TEHNOLOGIEI DE FORAJ ORIZONTAL DIRIJAT

Foto 2

În anul 1970, tehnicienii companiei TRACTO, cu sediul în Lennestadt, cartierul Saalhausen, erau dornici să găsească răspunsul la o întrebare importantă: ar putea funcționa cu adevărat un foraj orizontal dirijat?

Text: Valeriu BEZDEDEANU

Primele teste au fost efectuate cu un ciocan de deplasare a solului, prevăzut la un capăt cu aripi mici, iar la celălalt capăt cu un cap înclinat, design creat pentru a ajuta dispozitivul să-și schimbe direcția în curbe cu rază mare, în funcție de poziționarea capului de foraj. Experimentele s-au dovedit destul de eficiente, dar nu atât de precise pe cât și-a imaginat echipa de specialiști de la TRACTO.

La mijlocul anilor 80, Manfred Schauerte, coordonatorul departamentului de dezvoltare, împreună cu echipa sa de specialiști, au dezvoltat sistemul GRUNDOMOLE: un ciocan de deplasare a solului care combină forma înclinată a capului de direcție cu forțele hidraulice de tracțiune și rotație.

Apoi, la începutul anilor 90, Jochen Schmidt, fiul cel mare al fondatorului companiei, Paul Schmidt, a aflat că în SUA fuseseră deja dezvoltate mașini de forat ale căror sape de foraj puteau fi conduse cu precizie în subteran.

Fără să piardă timp, a luat hotărârea să cumpere mai multe unități de forare pentru a le analiza cu atenție. Tehnicienii și inginerii de la TRACTO au efectuat o inspecție completă a mașinilor, le-au desfăcut în părțile lor componente și apoi le-au reasamblat. A urmat apoi o etapă de reproiectare completă a unei mașini de forare, căreia i-a fost adăugat și un tren de rulare cu șenile de cauciuc. Acesta a fost momentul când TRACTO a lansat prima sa platformă de foraj HDD (Horizontal Direcțional Drilling): GRUNDOJET. Rezultatele inițiale de foraj nu au fost însă satisfăcătoare. Printre alte probleme, unele dintre componentele modificate nu s-au comportat corespunzător – piesele de prelungire s-au îndoit și tijele de foraj s-au rupt sub stresul condițiilor de operare specifice șantierului, mai ales că nici nu exista un sistem adecvat de detectare a neconformităților apărute în procesul de foraj.

Aceste eșecuri s-au dovedit a fi însă lecții pentru viitor. Prin urmare, TRACTO a decis să-și dezvolte propriul sistem HDD, bazat pe experiență, caietul de sarcini și precizia made in Germania. Așa s-a născut familia de platforme de foraj HDD – GRUNDODRILL.

Planuri de viitor pentru HDD

A devenit clar că o nouă epocă a început să se desfășoare la TRACTO-TECHNIK. Forarea dirijată, asistată de fluidul de foraj, nu numai că s-a dovedit a avea un mare potențial, dar a și contribuit la extinderea deplină a portofoliului de produse.

În 1994, Wolfgang Schmidt și apoi directorul general, Frank Volker Theile, au asigurat spațiul necesar pentru extinderea procesului de producție, tot în orășelul Lennestadt, dar în cartierul Langenei, unde au închiriat o parte din clădirile turnătoriei Karlshütte. Chiar și astăzi, instalațiile de foraj sunt încă asamblate acolo și tot aici este sediul echipei de service TRACTO.

Șeful secției de prototipuri, Gerhard Völkel, un inventator și inovator de excepție, care la începutul anilor 90 a fost manager de proiect pentru conectarea trenchless a caselor, a observat că din portofoliul TRACTO lipsește o mașină de forare care să poată porni dintr-o groapă de lansare, precum și de la suprafață. Și astfel a fost conceput GRUNDOHIT, precursorul familiei GRUNDOPIT. Precizia forării orizontale dirijate, combinată cu un design compact, s-a dovedit ideală pentru lucrările trenchless minim invazive, desfășurate în limitele oricăror metropole urbane din ziua de astăzi.

Sistemul GRUNDOHIT dispunea de un ciocan percutant, care urma să devină marca înregistrată a familiei de mașini de forare GRUNDODRILL. Pe lângă forare, percuția a permis și avansul în sol dur a ciocanului percutant, cu o precizie ridicată în păstrarea traiectoriei de forare stabilite prin proiect.

O nouă perioadă de dezvoltarea

La acea vreme, TRACTO era singurul producător de mașini trenchless din Germania, care folosea metoda de foraj orizontal dirijat. Scandalul financiar FlowTex a ajutat compania TRACTO să câștige publicitate pentru această tehnologie unică și a demonstrat că, de fapt, compania FlowTex nu avea mașinile HDD pe care TRACTO le producea și le dezvolta în mod continuu.

Pe baza experienței acumulate cu GRUNDOJET, inginerii Dieter Wurm și Gerhard Völkel, de la TRACTO, au început să lucreze la un alt nou proiect sub conducerea lui Manfred Schauerte – GRUNDODRILL 6,5t. Folosind experiența combinată de proiectare a echipei, specialiștii și-au dat seama curând că instalația de foraj trebuie să fie mai puternică și mai rapidă. Acest lucru a dus la dezvoltarea modelului GRUNDODRILL 10S. Această mașină de foraj este capabilă să se deplaseze singură, pe propriile șenile, până la punctul de pornire al găurii de forare. În plus, integrarea tehnologiei de detectare în sistemul Digital Control a ajuns la un stadiu suficient de dezvoltat pentru a oferi o precizie mai bună asupra țintei. Sistemele de detectare pot arăta acum structura solului, precum și rotirea și înclinarea capului de foraj. Din acel moment, inginerii TRACTO au acordat întreaga atenție localizării simple și precise, iar măsurătorile precise ajută întotdeauna la eliminarea erorilor.

GRUNDODRILL 12G a reprezentat următoarea etapă de referință și a fost lansat în 1986. Din punct de vedere tehnic, mașina a reprezentat un salt cuantic înainte. Datorită remarcabilei magazii rotative de tije de foraj, alimentarea automată cu tije de foraj a fost introdusă pentru prima dată. Această inovație a reprezentat un mare beneficiu pentru operatorul mașinii, care nu mai trebuia să introducă tijele cu mâna. GRUNDODRILL 12G se poate lăuda cu încă o inovație absolut necesară – a fost prima mașină HDD cu cabină și scaun cu acces la panoul de control. Asigurarea unui nivel ridicat de confort operatorului, este încă o caracteristică esențială a instalațiilor de foraj GRUNDODRILL.

De atunci, această perioadă de succes a inovațiilor TRACTO a continuat, cu un feedback constant din partea clienților obișnuiți cu progresul și modul de adaptare al produselor. În timp ce fostul proprietar al companiei TRACTO Wolfgang Schmidt – care din păcate a murit recent – se ocupa de lansarea în producție de serie a instalațiilor de foraj, echipa de cercetare și dezvoltare a dezvoltat următoarea generație.

Această strategie de producție a avut, de asemenea, un efect de undă asupra altor produse din gamă, inclusiv asupra dezvoltării platformelor de foraj lansare din groapă care au devenit familia de succes GRUNDOPIT de astăzi. Tehnologia de foraj orizontal dirijat s-a dezvoltat tot mai mult, iar experiența căpătată cu echipamente mai mari de foraj a fost implementată în instalațiile mai mici și invers.

Pur și simplu uriaș

Dorința clienților pentru platforme HDD mai mari și mai puternice a fost forța motrice din spatele dezvoltării modelului GRUNDODRILL 20S, în anul 1997. Potențialul acestei mașini era uriaș și în curând a devenit clar că va fi nevoie de mult mai mult spațiu de producție pentru fabricarea sa. Pentru asamblarea echipamentului GRUNDODRILL 20S – prima mașină cu magazie pivotantă, Wolfgang Schmidt a gestionat cu succes tot spațiul de la unitatea de producție Karlshütte din Langenei. Această perioadă reprezintă o altă etapă de referință în istoria TRACTO, care îl umple pe bună dreptate de o mândrie imensă până în ziua de azi pe inventatorul modelului, Elmar Koch: „Cu această magazie unică, tijele de foraj pot fi rotite în cărucior, ceea ce economisește spațiu și asigură o funcționare mai rapidă a instalației.”

Automatizarea asigură succesul

Următoarea generație de echipamente HDD a apărut în 2003 prin adăugarea modelului GRUNDODRILL 15N, cu al său sistem semi-automat de manipulare a tijei de foraj. Această mașină a fost echipată cu control electronic, ceea ce a permis pentru prima dată efectuarea complet automată a procesului de forare. Această mașină reprezintă în sine o revoluție în dezvoltarea instalațiilor de foraj. Cu sisteme integrate de detectare, din ce în ce mai precise, ea a deschis calea forării orizontale dirijate.

Designul atrăgător captează atenția

În secolul XXI mașinile nu numai că au devenit „mai inteligente”, dar au fost proiectate și mai atractiv. TRACTO a început să lucreze din greu la designul mașinilor încă din 2005, rezultatul fiind lansarea compactului și puternicului GRUNDODRILL 25N, prima mașină la care s-a folosit GRP, un material compozit din fibră de sticlă acoperită cu rășină termoreactivă.

Când noua generație de instalații de foraj a fost proiectată în 2016, TRACTO a angajat designeri industriali profesioniști care nu numai că au proiectat elementele individuale, ci au gândit întregul concept de mașină și din perspectiva designului exterior.

Producția de serie

Designul industrial nu s-a concentrat însă exclusiv pe aspectul frumos, ci și pe ușurința în utilizare și siguranța lucrului, dar mai ales pe realizarea unei producții de serie. Aceasta este o teorie sugerată de Wolfgang Schmidt în anii 90 și reflectată în statisticile de producție de astăzi în continuă creștere care, potrivit lui Markus Hamers, șeful departamentului de dezvoltare a produselor, a reprezentat o altă etapă de referință în istoria TRACTO.

Următoarea generație

La fel de importantă în evoluția gamei de produse a fost și dezvoltarea modelului GRUNDODRILL 18ACS care, prin combinarea forajului în rocă cu forajul orizontal dirijat standard, se dovedește un utilaj unic prin modul cum se adaptează optim la cele mai dure condiții de lucru. Cifrele de vânzări pentru această platformă de foraj impresionantă sunt deja de ordinul sutelor.

Toate dimensiunile celei mai recente game GRUNDODRILL pot găuri prin rocă. „Am integrat inovațiile din ultimii 20 de ani, am adăugat mai multă gândire și le-am îmbunătățit și mai mult. Aceasta este prima mașină din lume care îmbină datele de detecție și controlul mașinii”, spunea directorului tehnic, Meinolf Rameil. Iar Sebastian Fischer, responsabil pentru Dezvoltarea Digitală adauga: „Integrarea afișajului de detectare DCI în conceptul noii generații GRUNDODRILL este o caracteristică remarcabilă care stabilește noi standarde de piață pentru tehnologia de foraj orizontal dirijat. Prin îmbinarea platformei de foraj și a tehnologiei de detectare într-o singură unitate, toate datele relevante sunt reunite la nivel central, iar controlul procesului de foraj este simplificat și mai mult.” Întreaga lume a intrat în era digitalizării concomitent și acest lucru a deschis posibilități complet noi pentru forarea dirijată.

Înainte, pe calea forării autonome

Cerințele legale privind planificarea, calitatea și implementarea devin din ce în ce mai intense, iar documentarea precisă a procesului de foraj cu toate datele de instalare devine din ce în ce mai importantă. Lipsa de muncitori calificați paralizează dezvoltarea industriei de foraj. Antreprenorii și producătorii deopotrivă suferă de faptul că nu au un număr suficient de operatori de instalații de foraj în comparație cu comenzile de achiziție. TRACTO este primul producător care oferă un răspuns, iar acesta se află în integrarea digitală – adică fuziunea elementelor mecanice, a informațiile despre direcția de forare, datelor de detecție și experiența operatorului instalației de foraj, la care se adaugă controlul sistemului de mixare.

Soluțiile de foraj controlate de la distanță sunt deja disponibile. Toate elementele de operare și telecomanda pot fi scoase din cabină și utilizate ca un smartphone sau o tabletă. Acest lucru permite operatorului instalației să decidă care va fi punctul optim de observare și de operare pentru lucrare, având toate funcțiile și modurile de operare ale mașinii la îndemâna lui. În plus, o cameră video supraveghează împrejurimile, asigurând astfel funcționarea telecomenzii în deplină siguranță.

Această combinație unică de tehnologii a pregătit scena pentru forarea autonomă. Aceasta include o planificare precisă a forajului, încărcarea programelor în instalația de foraj, documentarea procesului de planificare și a forajului autonom. Operatorul de foraj se bazează pe experiența sa pentru a asigura performanța corectă, viteza de tracțiune și reacția la obstacole. În viitor, instalația de foraj va prelua mai multe responsabilități, eliberând și mai mult operatorul de stresul lucrului.