Защита со всех сторон
Использование прочного износозащитного материала Sandvik HX900 на медном руднике в Шведской Арктике позволило улучшить условия безопасности труда и охраны окружающей среды (БТ и ООС), одновременно повысив производительность.
Компания Sandvik установила партнерские отношения с инжиниринговой консультационной фирмой Prime Solutions. Общей задачей стала разработка модульного решения, которое позволило бы повысить качество и эффективность процессов технического обслуживания на медном руднике, расположенном на севере Швеции. Конвейеры, которые применяются на руднике для транспортировки дробленой породы на поверхность, за долгое время использования подверглись сильному ударному и абразивному износу, что начало отражаться как на безопасности, так и на производительности. Работы по техобслуживанию, прерывающие производство, требовались все чаще и чаще. Повысить производительность и уровень безопасности удалось благодаря применению желоба новой конструкции с износозащитным материалом Sandvik HX900. В основу этой новой конструкции легли опыт Sandvik в области работы с материалами и опыт Prime Solutions в области системного проектирования. Медный рудник расположен в самом центре Шведской Лапландии — далеко на севере, где температуры ниже -20 °C не редкость. Несмотря на суровые климатические условия, на площадке ежедневно в круглосуточном режиме добывается и отгружается более 100 000 тонн халькопирита и пирита.
Крупногабаритное горнодобывающее оборудование эксплуатируется на руднике круглосуточно, при этом в декабре и январе — в условиях экстремального холода и полной темноты. Высшим приоритетом для рудника, разрабатывающего богатые запасы меди, серебра и золота, является безопасность персонала, насчитывающего более 600 человек. Бесперебойность процесса напрямую зависит от идеальной работы всех участвующих в нем механизмов, но ранее «слабым звеном» были желоба, которые используются для транспортировки породы.
Опасные условия Удары ее крупных кусков постоянно повреждали покрытие желобов, и им регулярно требовались осмотры. К тому же уровень шума и пыли иногда превышал 100 дБ, и, наконец, падение породы во время техобслуживания увеличивало риск травматизма. Помимо проблем в сфере БТ и ООС, страдал и сам рабочий процесс: каждый осмотр требовал остановки производства на восемь часов приблизительно каждые две недели. «Все работы по техобслуживанию проводились внутри желоба в условиях плохого освещения и риска падения предметов, — говорит Оскар Ларссон, менеджер по износозащитной продукции Sandvik Mining and Rock Technology. — Остановив производство, ремонтный персонал входил внутрь желоба, который на это не был рассчитан. Работа выполнялась практически вслепую, она была пыльной и рискованной». «Полностью менять все покрытие не требовалось: главной задачей был регулярный осмотр, поиск поврежденных участков и их замена, — поясняет Ларссон. — Весь добытый материал проходит через один и тот же желоб, поэтому работы по его техобслуживанию автоматически приостанавливали работу всех трех дробилок. Потери производственного времени ежегодно достигали 330 часов». Фирма Prime Solutions, головной офис которой находится в городе Сундсвалль в центральной части Швеции, специализируется в области консультаций по инженерно-техническим вопросам. Она уже сотрудничала с рудником по ряду проектов: в частности, с ее помощью были модернизированы молотки для дробления породы и кабельные барабаны электрических экскаваторов. И именно Prime Solutions было поручено найти механизм защиты желобов от износа.
Эффективным решением оказался Sandvik HX900 — уникальный композит, сочетающий в себе износостойкость твердого сплава с ударопрочностью, вязкостью и пластичностью высокопрочного чугуна. Полученный твердый материал идеален в условиях, для которых характерны экстремальные температуры и сильные удары. Резкие улучшения Серия эксплуатационных испытаний прошла успешно: износостойкие накладки из Sandvik HX900 смогли выдержать нагрузку 250 000 тонн. Накладки, выполненные по старым технологиям, с подобной задачей не справляются: так, для твердосплавного покрытия AW5 и AW6 максимальная нагрузка составляет около 60 000 тонн, а для резины, резинокерамики, закаленного чугуна и других материалов она не превышает 50 000 тонн. Более того: Sandvik HX900 является не только самым долговечным, но и самым экономичным решением. Он в 3–6 раз дешевле других материалов, если учитывать совокупную стоимость владения, и даже по сравнению с твердосплавным покрытием AW5/AW6 снижение затрат составит 25–50%. «Мы работали над созданием универсального композита для защиты от износа на протяжении последних 30 лет, и в результате появился уникальный Sandvik HX900», — говорит Ларссон. Но подбором подходящего материала поставленная задача не исчерпывалась.
SANDVIK HX900: надежность в самых суровых условиях
Sandvik HX900 применяется в погрузочно-разгрузочном и транспортном оборудовании в горнодобывающей промышленности, на сталелитейных и бетонных заводах, а также для ремонта дорог. Sandvik HX900 будет полезен при дроблении, фрагментации и измельчении: им легко можно заменить обычную износостойкую сталь, литье и твердосплавные покрытия быстроизнашивающихся деталей, которые подвергаются серьезным нагрузкам. Он изготавливается в виде композита или наплавок. В обоих случаях используется метод литья, обеспечивающий металлургическое сцепление между гранулами или плитками твердого сплава в зоне износа и высокопрочным чугуном в основном металле. Также можно использовать смесь композита и наплавок. МАТЕРИАЛ МОЖЕТ ПРИМЕНЯТЬСЯ НА ОБОРУДОВАНИИ, ВЫПОЛНЯЮЩЕМ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ: • Скольжение • Дробление • Размалывание • Смешивание • Резка • Соскребание • Измельчение
Хотя новый композит Sandvik HX900 и способен продлить срок службы покрытия желоба, также требовалось устранить риски при выполнении ремонтных работ. Компании Sandvik и Prime Solutions объединили свои усилия для работы над созданием нового желоба модульной конструкции. Цель состояла в том, чтобы сам желоб можно было демонтировать, заменив на запасной, а работы по техобслуживанию провести в другом месте. Это минимизирует число простоев оборудования и уменьшает риск, связанный с поспешным проведением техобслуживания. Модульное решение с двумя желобами позволяет техническому персоналу полностью сосредоточиться на выполнении задания без ограничения во времени. В дополнение специалисты Prime Solutions детально задокументировали и прописали процедуры техобслуживания и использования запчастей. Таким образом порядок выполнения работ был максимально оптимизирован. И даже уровень шума в модернизированном желобе удалось снизить примерно на 20 дБ. Руководство рудника высоко оценило одновременное повышение уровня безопасности и производительности. Некоторые серьезные риски травм теперь сведены к минимуму, а работы по техобслуживанию проводятся в хорошо освещенной и оснащенной мастерской. Строго по плану Остановка производственного процесса ради проведения технического обслуживания требуется значительно реже. Если раньше это происходило по мере необходимости, то сейчас работы по обслуживанию можно заблаговременно включать в план, ориентируясь на объем текущих задач. Желоб новой конструкции с его улучшенной защитой от износа способен работать без остановки на ремонт не менее 20 недель подряд, что дает возможность транспортировать 16 миллионов тонн породы. «Экономия только на человеко-часах превышает миллион шведских крон, — сообщает Хокан Заар, председатель правления Prime Solutions. — А наибольшую выгоду принес рост эффективности производства: она составила около 300 миллионов шведских крон. Все сотрудники, от ремонтного персонала до высшего руководства, были очень довольны результатами».
Prime Solutions знает, с какими низкими температурами и твердыми породами приходится сталкиваться в регионе, а также имеет представление о технических решениях, применяемых в других отраслях. Компании с таким уровнем опыта нужен был равноценный партнер, которым и стал Sandvik. «Компания Sandvik в Швеции хорошо известна, а вот материал Sandvik HX900 оказался в новинку, — рассказывает Заар. — Композитные материалы интересуют меня с тех пор, как я работал в шведских ВВС, и я хотел выяснить, можно ли найти более качественные материалы, чем жесткие твердосплавные металлы. Я связался с Sandvik, мне рассказали о HX900, и с тех пор мы сотрудничаем».
«Я много работал с системами погрузки, транспортировки и разгрузки в бумажной и сталелитейной отраслях, поэтому много знаю об усталости материалов, — говорит Заар. — Некоторые технологии изначально были предназначены для паровозов, использовавшихся много лет назад, но их все еще можно применять в горнодобывающей промышленности, в то время как не все современные системы работают столь же хорошо. Я сразу увидел потенциал Sandvik HX900». Заар уверен, что преимущества модульной системы с использованием Sandvik HX900 оценят многие горнодобывающие предприятия по всему миру. «Благодаря увеличенному сроку службы Sandvik HX900 осмотры и техобслуживание можно планировать заранее, что было невозможно до того, как появилось это решение. Лишь немногие рудники из числа тех, что я знаю, способны планировать работы по техобслуживанию с таким опережением. Есть много других рудников, которые могли бы с выгодой для себя использовать решения такого типа». Безопасность на первом месте Объединение продукции и знаний Sandvik в области материалов с опытом Prime Solutions в сфере системного проектирования дало владельцам рудника решение, которое ни одна компания не смогла бы предложить в одиночку. «Безопасность — это главная задача при проведении любых горных работ, но в особо суровых условиях мы не должны жалеть ресурсов, чтобы защитить друг друга, — говорит Ларссон. — Sandvik HX900 выводит защиту от износа при дроблении, фрагментации и измельчении на новый уровень, что серьезно повышает производительность. При сотрудничестве с другими компаниями, примером которого является наше сотрудничество с Prime Solutions в Швеции, изделия Sandvik не только увеличивают производительность, но и значительно улучшают безопасность».