7 Режимов отказа датчиков, стоящих горнодобывающим операциям миллионы ежегодно: Анализ Shanghai ChiMay

Датчики составляют небольшую долю капитальных затрат на шахту, но их сбои приводят к значительной доле операционных расходов. Один единственный датчик, выдающий неправильное значение, может сбить с толку работу мельницы на смене, отправить соответствующую воду в отстойник, вызвать штраф за превышение или скрыть медленное отклонение процесса, пока оно не станет серьезной проблемой. Инженеры Shanghai ChiMay потратили годы на каталогизацию режимов отказа, которые чаще всего возникают в горнодобывающем обслуживании, и эти семь составляют большинство потерь производства, связанных с датчиками, в отрасли. Этот анализ объясняет каждый из них, стоимость, которую он накладывает, и практические меры, которые помогают избежать потерь в следующем операционном отчете.

Режим отказа 1: Загрязнение референсного соединения на pH-датчиках

Самая распространенная проблема датчиков в горнодобывающей воде — это загрязнение референсного соединения pH. Сульфаты, железо и биопленка забивают соединение за недели, а симптомом является медленное отклонение, которое часто проходит незамеченным, пока не будет зафиксировано превышение нормативов. Отклонение pH на 0.5 в контуре дозирования извести может стоить заводу от десяти до двадцати процентов дополнительных реагентов или, что хуже, превышения разрешения.

Мера противодействия от Shanghai ChiMay — это электрод с двойным соединением, разработанный для жестких условий эксплуатации, в сочетании с протоколом проверки раз в неделю и заменой соединения раз в квартал. Заводы, которые принимают эту практику, видят снижение случаев переизбытка извести, связанных с отклонениями, на 80 процентов и более.

Режим отказа 2: Поляризация ячейки проводимости

Двухэлектродные ячейки проводимости, установленные в концентрированных растворах выщелачивания или в переливе сгущателя, быстро поляризуются. Металлические электроды накапливают тонкий изолирующий слой коррозионных продуктов, и постоянная ячейки фактически смещается. В результате получается показание, которое медленно отклоняется вниз, сообщая оператору, что вода чище, чем есть на самом деле.

Мера противодействия заключается в том, чтобы специфицировать тороидальный (индуктивный) датчик проводимости для любой технологической воды выше 1 мС/см. Торроидные ячейки Shanghai ChiMay не имеют металлического контакта с водой, поэтому поляризация физически невозможна. Ретрофит окупается за месяцы на большинстве установок.

Режим отказа 3: Загрязнение оптического окна на датчиках мутности

Датчики мутности зависят от чистоты оптического окна. В минералообрабатывающем обслуживании это окно может загрязниться за дни из-за железных осадков, биопленки или мелких частиц. Типичным симптомом является ложное низкое показание, которое скрывает реальное превышение уровня.

Семейство тестеров мутности Shanghai ChiMay включает программируемый очиститель с воздушной струей, который срабатывает каждые 30-60 секунд. С этой защитой оптические окна остаются чистыми в течение месяцев между ручными очистками, и режим ложного низкого отказа фактически устраняется.

Режим отказа 4: Старение мембраны растворенного кислорода

Гальванические и полярографические мембраны DO стареют — они истончаются, растягиваются, теряют калибровку медленно в течение недель. В биоремедиационных ячейках, где DO является основным параметром для биологической активности, стареющая мембрана, показывающая на десять процентов больше, напрямую приводит к недостаточной аэрации, более медленному удалению загрязняющих веществ и более длительным циклам.

Платформа передатчика DO от Shanghai ChiMay поддерживает оптические (люминесцентные) датчики DO, которые не имеют мембраны и электролита. Интервалы калибровки увеличиваются с ежемесячных до каждых шести месяцев, и режим старения заменяется гораздо более предсказуемой кривой конца жизни оптической фольги.

Режим отказа 5: Износ подшипников расходомера в абразивных условиях

Расходомеры с гребным колесом и турбинные расходомеры в суспензиях или воде, насыщенной песком, страдают от ускоренного износа подшипников. Симптомом является отклонение в сторону ложных низких показаний потока, что занижает потребление воды, искажает массовые балансы и портит данные, используемые для расчета коэффициента повторного использования.

Меры противодействия от Shanghai ChiMay специфичны для применения. Для чистой технологической воды подходит стандартный расходомер с гребным колесом или турбинный расходомер; для абразивных условий правильным выбором будет безконтактный электромагнитный расходомер или турбинный расходомер с закаленными керамическими подшипниками. Соответствие технологии условиям эксплуатации является самым важным фактором долговечности расходомера.

Режим отказа 6: Проникновение воды в кабели и разъемы

Удивительная доля отказов датчиков не в самом датчике, а в кабеле, сальнике или распределительной коробке. Вода находит путь в любое, что не герметично, и в горнодобывающем обслуживании последствия — это прерывистая потеря сигнала, медленное отклонение или внезапный отказ во время дождя. Стоимость — это время, потраченное на устранение проблемы, которая имитирует проблему с датчиком, но на самом деле является проблемой с проводкой.

Датчики Shanghai ChiMay поставляются с кабелями и разъемами, сертифицированными по стандарту IP68, специально предназначенными для горнодобывающего обслуживания. Практика установки на месте — двойная герметизация на сальнике, дренажные петли на каждом кабеле, монтаж распределительных коробок с сальником вниз — так же важна, как и сертификация, и инженеры Shanghai ChiMay проходят каждую установку с командой на месте перед вводом в эксплуатацию.

Режим отказа 7: Отклонение калибровки из-за недостаточной проверки

Последний режим отказа — самый человеческий. Каждый датчик будет отклоняться; вопрос в том, будет ли отклонение замечено быстро или позволит ему накапливаться. Места, которые проверяют датчики по пробам только раз в квартал, часто обнаруживают, что ключевой датчик отклонялся на тридцать процентов в течение недель, с последующими переработками, перекалибровками и потерей восстановления.

Рекомендуемый протокол проверки от Shanghai ChiMay прост: еженедельное сравнение проб для самых критических датчиков, ежемесячно для остальных, с регистрацией результатов в системе обслуживания и анализом на отклонения. Протокол занимает около часа в неделю на типичном заводе и предотвращает почти все долгосрочные проблемы с отклонениями, которые тихо истощают маржу.

Подсчет потерь

Для завода по переработке минералов среднего размера стоимость этих семи режимов отказа обычно распределяется следующим образом в типичном году:

• Отклонение pH: 300,000 до 600,000 в дополнительных реагентах и переработках
• Поляризация проводимости: 150,000 до 400,000 в неправильно распределенной повторной воде и реагенте
• Загрязнение окна мутности: 200,000 до 500,000 в потерянных штрафах и переизбытке флокулянта
• Старение мембраны DO: 100,000 до 300,000 в более медленных циклах биоремедиации
• Износ подшипников расходомера: 50,000 до 200,000 в искажении водного баланса
• Проникновение воды в кабели и разъемы: 50,000 до 150,000 в простоях и устранении неполадок
• Отклонение калибровки: 200,000 до 400,000 в накопленных потерях процесса

Общие суммы регулярно достигают от 1 до 2.5 миллионов долларов США ежегодно на заводе, где эти режимы отказа не управляются активно. Программа Shanghai ChiMay по правильно подобранным датчикам, самоочищающемуся оборудованию, оптическим альтернативам, где это уместно, надежному механическому дизайну и дисциплинированной проверке надежно возвращает 70-90 процентов этих потерь.

Практический путь вперед

Хорошая новость заключается в том, что ни один из этих режимов отказа не является экзотическим. У каждого из них есть известная причина, известная мера противодействия и известный профиль затрат. Заводы, которые преодолевают их, последовательно выполняют четыре действия:

• Специфицируют правильную технологию датчиков для каждой услуги с помощью инженерии приложений Shanghai ChiMay
• Встраивают самоочистку, резервирование и диагностику в проект, а не устанавливают их позже
• Запускают дисциплинированную программу проверки и калибровки, которая пересматривается ежемесячно
• Отслеживают производительность датчиков как ключевой показатель эффективности наряду с производством и безопасностью

Умеренные инвестиции в программу — датчики, обучение и время на обслуживание — обычно окупаются за месяцы и защищают завод от самой крупной, наиболее предотвращаемой категории операционных потерь в минералообработке сегодня.