رقمنة صيانة مضخة الملاط: كيف يعيد إنترنت الأشياء تشكيل عمليات التعدين

بواسطة KSB GIW, Inc.

في مشهد التعدين اليوم، تتعرض العمليات لضغوط متزايدة لنقل المزيد من المواد بكفاءة أكبر – غالبًا مع انخفاض القوى العاملة وهوامش ربح أقل. ولتلبية هذه المتطلبات، تستمر أحجام مضخات الملاط في النمو من أجل التعامل مع معدلات إنتاجية أعلى، بينما تصبح عمليات المضخة أكثر تعقيدًا. وعلى وجه الخصوص، يركز المشغلون بشكل أكبر على تبسيط صيانة المضخات كوسيلة لتحسين الإنتاجية وتقليل أوقات التوقف غير المخطط لها.

في هذه البيئة الصعبة، تتخلف أساليب الصيانة التقليدية عن احتياجات عمليات التعدين الحديثة، لا سيما فيما يتعلق بالكفاءة. يمكن أن تترك جداول الصيانة المستندة إلى الوقت عمرًا قابلاً للاستخدام للمضخة على الطاولة، في حين أن الصيانة التفاعلية غالبًا ما تؤدي إلى فترة توقف طويلة.

تعمل الرقمنة على إعادة تشكيل كيفية تعامل العمليات مع صيانة مضخة الملاط. تسمح التقنيات الرقمية الناشئة للمشغلين بالابتعاد عن الأساليب التفاعلية ونحو المزيد من استراتيجيات الصيانة التنبؤية المستنيرة بالبيانات المقاسة. في KSB GIW، يكون تطوير تقنيات مضخات الملاط الرقمية مدفوعًا بالتحديات التشغيلية اليومية التي يواجهها العملاء. إن التقنيات مثل بطانات الشفط الميكانيكية المعدلة عن بعد (GIW® RAMSL)، ومراقبة التآكل من خلال GIW® SLYsight، والإطلاق الأخير لمختبر إنترنت الأشياء والأتمتة، تساعد بالفعل المناجم على العمل بكفاءة أكبر مع وضع الأساس للجيل القادم من أنظمة التعدين الرقمية.

المشهد المتغير لصيانة مضخة الملاط

تعد مضخات الملاط من بين قطع المعدات الأكثر أهمية والأكثر تحميلًا في نظام التعدين. ومن المتوقع أن يعمل الكثير منها بشكل مستمر أثناء التعامل مع المواد الكاشطة أو الملاط المسببة للتآكل التي تعمل على تسريع التآكل. تاريخيًا، كان تقييم تآكل المضخة الداخلية وضبط الأجزاء الرطبة يتطلب عمليات إيقاف تشغيل مجدولة، أو عمليات فحص يدوية، أو تدخل بعد انخفاض الأداء بالفعل. وفي الوقت نفسه، من المتوقع أن تقوم فرق الصيانة بمواءمة دورات خدمة المضخة مع فترات إيقاف التشغيل على مستوى المصنع.

وقد أدت هذه التحديات إلى زيادة الاهتمام بتقنيات المراقبة والتحكم عن بعد. واليوم، لم يعد السؤال هو ما إذا كانت عمليات التعدين ستعتمد الأدوات الرقمية، ولكن ما مدى فعالية دمج هذه الأدوات في الصيانة اليومية.

GIW® RAMSL: تحسين الدقة والكفاءة في التعديلات الحرجة

أحد أصعب أنشطة الصيانة وأكثرها تأثيرًا على مضخة الملاط هو الحفاظ على خلوص الأنف المناسب بين المكره وبطانة الشفط. في حين يعتمد الأداء الإجمالي للمضخة على عدد من عوامل التصميم والتشغيل، فقد أظهرت الاختبارات الهيدروليكية والبيانات الميدانية أن خلوص المقدمة يلعب دورًا مهمًا. تعمل فجوة الأنف الضيقة على تقليل إعادة التدوير الداخلي وتحسين الأداء الهيدروليكي؛ ومع تآكل بطانة الشفط ونمو هذه الفجوة، تنخفض الكفاءة. كما ثبت أيضًا أن الحفاظ على مسافة صغيرة من الأنف يقلل من تآكل الأجزاء، مما يزيد من العمر الإنتاجي للمكونات الهيدروليكية مثل المكره وبطانة الشفط. وهذا يساعد المشغلين على خفض تكاليف الصيانة عن طريق تمديد فترات الإصلاح وتقليل معدلات استهلاك قطع الغيار.

في حين أن خسائر الأداء الناجمة عن فجوة الأنف الواسعة تبدو متواضعة، إلا أن تأثيرها يصبح كبيرًا بمرور الوقت. حتى الانخفاض بنسبة 2-3% في كفاءة المضخة يُترجم إلى استهلاك أعلى للطاقة، خاصة في تطبيقات الخدمة المستمرة. في أحد الأمثلة التمثيلية، يمكن لمضخة واحدة تعمل بسرعة 5000 متر مكعب تقريبًا في الساعة، و45 مترًا من الرأس، وثقل نوعي للملاط يبلغ 1.5 أن تتكبد ما يقرب من 40 ألف دولار سنويًا في تكاليف الطاقة الإضافية من خسارة الكفاءة بنسبة 3٪. عبر العديد من المضخات والمواقع والسنوات، يمكن أن تصبح هذه الخسائر المتزايدة مساهمًا مهمًا في تكاليف التشغيل.

تقليديًا، تم تعديل فجوة الأنف من خلال الصيانة اليدوية أثناء التشغيل أو عن طريق إغلاق المضخة بالكامل، مما يتطلب في كثير من الأحيان انقطاعًا أو توقفًا.

تم تصميم GIW® RAMSL لجعل هذا التعديل أسرع وأكثر دقة. يسمح هذا النظام، وهو اختصار لعبارة “بطانة الشفط الميكانيكية المعدلة عن بعد”، للمشغلين بإجراء تعديلات على مسافة خلوص الأنف عن بعد تصل إلى ربع ملليمتر تقريبًا. تعمل عملية الضبط المبسطة هذه على تقليل الوقت والقوى العاملة اللازمة لإكمال تعديلات فجوة الأنف بشكل كبير، مع تحسين الاتساق والتكرار.

تتميز GIW® RAMSL بتصميم متين يناسب الأحمال المرتبطة بمضخات الملاط الكبيرة. في مضخة MDX-750 من KSB GIW، على سبيل المثال، يمكن للنظام تطبيق ما يقرب من 200 طن من القوة لإعادة وضع الأجزاء الداخلية عبر نطاق الضغط الكامل للمضخة. يمكن لموظفي الصيانة إجراء التعديلات من لوحة التحكم أثناء الوصول إلى البيانات التشغيلية وسجلات الصيانة. يركز التطوير المستمر على توسيع GIW® RAMSL عبر منصات المضخات الإضافية كجزء من تحرك أوسع نحو المعدات الجاهزة لإنترنت الأشياء.

GIW® SLYsight: تحسين الرؤية عند تآكل المكونات

في حين أن GIW® RAMSL يدعم تعديل أكثر دقة لفجوة الأنف، فإن GIW® SLYsight يوفر نظرة ثاقبة لجانب لا يقل أهمية من عملية الصيانة: فهم متى تكون هناك حاجة إلى تلك التعديلات. تقليديًا، اقتصرت رؤية التآكل الرطب على نوافذ محددة. يقوم المشغلون بفحص المضخة عندما تكون جديدة، أثناء إيقاف تشغيل الصيانة المجدولة، أو بعد حدوث عطل بالفعل، مع توفر بيانات قليلة عن التآكل أو عدم توفرها بينهما.

ونتيجة لذلك، غالبًا ما يتم اتخاذ قرارات الصيانة واستبدال الأجزاء بناءً على جداول أو تقديرات لعمر الجزء المتبقي، وليس على الحالة الحالية المعروفة لمكونات التآكل. يمكن أن يؤدي هذا إلى إحدى نتيجتين: تتم صيانة المكونات أو استبدالها في وقت مبكر جدًا، مما يؤدي إلى عمالة غير ضرورية وفقدان العمر الصالح للاستخدام، أو يحدث التدخل بعد حدوث فشل بالفعل، مما يؤدي إلى توقف غير مخطط له.

GIW® SLYsight هو نظام لمراقبة التآكل تم تطويره لسد فجوة المعلومات هذه. يستخدم النظام أجهزة استشعار مدمجة في مناطق التآكل الرئيسية لمراقبة سماكة المكونات وأنماط التآكل والخلوصات الداخلية بشكل مستمر أثناء تشغيل المضخة.

يتم تقديم بيانات التآكل من خلال لوحة معلومات تصور التغييرات بمرور الوقت، مما يسمح لفرق الصيانة بمعرفة مكان وكيفية حدوث التآكل داخل المضخة. واستنادًا إلى هذه القياسات، يوفر النظام فترة التآكل المتبقية المقدرة بالساعات لتوجيه تخطيط الصيانة.

فيما يتعلق بتعديل فجوة الأنف، يقيس GIW® SLYsight الخلوص بين بطانة الشفط والمكره بحيث تعرف فرق الصيانة بالضبط متى يلزم التعديل. أثناء عملية الضبط، توفر المستشعرات تنبيهات صوتية ومرئية عندما تقترب بطانة الشفط من الاتصال بالدفاعة، مما يسمح للفنيين بضبط الخلوصات بدقة أكبر.

تمتد فوائد GIW® SLYsight إلى ما هو أبعد من دعم التعديل الدقيق لفجوة الأنف. ويساعد النظام أيضًا فرق الصيانة على اتخاذ قرارات أكثر استنارة بشأن عمليات إيقاف التشغيل المخطط لها وعمر المعدات. في بعض التجارب الميدانية، تمكن المشغلون من ملاحظة كيفية تآكل الأجزاء بدقة بمرور الوقت وتمديد دورات الصيانة لتتناسب مع عمر التآكل الفعلي بدلاً من استبدال المكونات بناءً على جداول زمنية متحفظة. أبلغت المواقع التي تستخدم GIW® SLYsight عن عمر تآكل أطول بنسبة تصل إلى 50% من خلال الحفاظ على خلوص فجوة الأنف بشكل مناسب، وشهدت مكاسب في الكفاءة بنسبة 5-10% عند تمديد فترات الصيانة بشكل مناسب.

يمكن أن يوفر GIW® SLYsight أيضًا تحذيرًا مبكرًا بشأن التآكل غير الطبيعي الذي قد يمر دون أن يلاحظه أحد. في أحد الأمثلة الميدانية، تعرضت بطانة الشفط لتلاعب موضعي أثناء التشغيل. اكتشف GIW® SLYsight تغيرًا مفاجئًا في سمك تآكل البطانة، مما يشير إلى مشكلة ناشئة. ومن خلال تحديد المشكلة قبل تآكل البطانة، تمكن الموقع من تجنب الانقطاع غير المخطط له وضياع وقت الإنتاج.

من البصيرة إلى نتائج قابلة للقياس

يستجيب كل من GIW® RAMSL وGIW® SLYsight معًا للعديد من الضغوط التي تواجه عمليات التعدين الحديثة. وفي الميدان، ساعدت هذه التقنيات المشغلين على تحقيق تحسينات كبيرة في عمر تآكل المضخة، ووقت التشغيل، والقدرة على التنبؤ التشغيلي بشكل عام.

تؤكد تعليقات المستخدمين على قيمة القدرة على تصور ظروف المضخة الداخلية، خاصة عند إجراء تعديلات على فجوة الأنف. من الناحية العملية، أتاحت هذه الرؤى حول أداء المضخة وأجزاء التآكل الحرجة لفرق الصيانة اتخاذ قرارات أكثر استنارة بشأن المعدات وجداول الصيانة، مع تقليل المشكلات غير المتوقعة بين عمليات التفتيش.

ولهذه التقنيات أيضًا آثار أوسع نطاقًا على الاستدامة. يؤدي الحفاظ على الموافقات الداخلية الأكثر صرامة وتحسين توقيت الصيانة إلى مكاسب إضافية في الكفاءة، والتي تترجم بمرور الوقت إلى انخفاض استخدام الطاقة وتكاليف التشغيل لمواقع التعدين.

الهندسة والدعم لتقنيات مضخة الملاط الرقمية

وتتطلب تلبية الطلب المتزايد على تقنيات إنترنت الأشياء في تطبيقات ضخ الملاط الاستثمار ليس فقط في تصميم وتطوير الأدوات الرقمية، ولكن أيضًا في البنية التحتية الهندسية والدعم اللازم لتشغيلها في الميدان.

لدعم هذا النمو، أنشأت KSB GIW مختبرًا لإنترنت الأشياء والأتمتة مخصصًا لتصميم واختبار وتطبيق التقنيات التي تدعم إنترنت الأشياء في صناعة التعدين. بالإضافة إلى تطوير الأدوات الرقمية الموجودة لدى KSB GIW، يسعى المختبر إلى تحقيق الموجة التالية من الذكاء التشغيلي لتطبيقات ضخ الملاط.

تسترشد جهود التنمية بثلاثة مبادئ أساسية:

• 1. تقديم الرؤية بشكل أسرع. يعد تقليل الوقت المستغرق من جمع البيانات إلى اتخاذ القرار أولوية رئيسية، مما يضمن حصول المشغلين على المعلومات التي يحتاجونها في الوقت الفعلي تقريبًا.
• 2. توسيع نطاق رؤية النظام. يعمل المختبر على تحقيق فهم أكثر شمولية لسلامة الأصول من خلال استكشاف طرق لدمج تدفقات البيانات الجديدة وتطبيق تقنيات مراقبة GIW® عبر نطاق أوسع من مكونات وتطبيقات المضخات.
• 3. تبسيط التكامل. يتم تصميم مضخات الملاط من الجيل التالي باستخدام أحكام إنترنت الأشياء الأصلية، مما يسمح بدمج التقنيات الرقمية مثل GIW® SLYsight وGIW® RAMSL مباشرة في تصميمات جديدة ودمجها بسلاسة مع أنظمة التحكم في المصنع.

ولا يقل أهمية عن ذلك هيكل الدعم الفني لمستخدمي هذه الأنظمة. تدعم KSB GIW تنفيذ GIW® SLYsight وGIW® RAMSL من خلال مجموعة من الأساليب المصممة خصيصًا لتلبية احتياجات العملاء الفردية.

بالنسبة إلى GIW® RAMSL، يتضمن ذلك وثائق حول ممارسات الصيانة والضبط الأساسية، بالإضافة إلى المساعدة في التشغيل في الموقع عند الحاجة. بالنسبة إلى GIW® SLYsight، يتم دعم تركيب أجهزة الاستشعار وصيانة الأجهزة من خلال فروع KSB، مما يوفر للعملاء دعمًا لدورة الحياة بدءًا من توريد الأجزاء وحتى التثبيت والتشغيل. يتم تعزيز نموذج الدعم هذا بشكل أكبر من خلال برامج التدريب وإصدار الشهادات التي تركز على إنترنت الأشياء والتي تم تطويرها من خلال أكاديمية KSB للتعدين.

البناء نحو أنظمة المضخات الذكية

وبالنظر إلى المستقبل، تتمثل رؤيتنا في إنشاء أنظمة مضخات ذكية يمكنها إدارة نفسها إلى حد كبير. يتجاوز هذا التطور المراقبة البسيطة، مع التركيز على إنشاء نظام بيئي رقمي متكامل حيث لا تقوم تقنيات مثل GIW® RAMSL وGIW® SLYsight بالإبلاغ عن البيانات فحسب؛ يتواصلون ويتصرفون بناءً عليه.

الهدف النهائي هو تمكين المضخة من الضبط الذاتي تلقائيًا بناءً على بيانات الأداء والأداء في الوقت الفعلي، الأمر الذي يتطلب الحد الأدنى من التدخل البشري. من خلال دمج التعلم الآلي والتحليلات التطلعية في هذا النظام البيئي، فإننا نضع الأساس للأنظمة التي لا تتنبأ بالفشل فحسب، بل تعمل بشكل استباقي على تحسين أدائها وجداول الصيانة الخاصة بها.

بالنسبة لمشغلي التعدين، سيعني هذا التقدم الابتعاد عن الصيانة المجدولة أو التفاعلية بشكل صارم ونحو الرؤية المستمرة واستراتيجيات الخدمة المبنية على البيانات. بالنسبة لشركة KSB GIW، فهذا يعني التزامًا طويل الأمد بالحلول التي تدعم إنترنت الأشياء لصناعة ضخ الملاط، سواء من خلال تطوير التقنيات التي تعالج التحديات التشغيلية الحالية ووضع الأساس لأنظمة أكثر ذكاءً واتصالًا في المستقبل.

<!– –>

قم بالتسجيل للحصول على جولة الأخبار اليومية لدينا!

امنح عملك ميزة من خلال رؤى الصناعة الرائدة لدينا.