جیم توماس از شرکت Lubrication Engineers آمریکا توضیح میدهد که چگونه انتخاب صحیح روانکار میتواند بازده عملیاتی را افزایش داده و از خرابیهای پرهزینه جلوگیری کند.
پس از تکرار مداوم خرابی در سنگشکنها و ایجاد توقفهای تولید، تیم تعمیرات و قابلیت اطمینان یک معدن بزرگ مس دریافت که باید تغییر اساسی در روش روانکاری انجام شود. مشکل اصلی، روغندندهای بود که وظیفه حفاظت از بوشینگها را بر عهده داشت. تنها با تغییر همین روغن، دسترسی تجهیزات به تولید ۲.۲٪ افزایش یافت — رقمی قابل توجه در صنعت معدن. همچنین مصرف روانکار ۸۳٪ کاهش پیدا کرد که موجب صرفهجویی در هزینهها، کاهش ریسکهای ایمنی و کاهش ردپای کربنی شد. مجموع صرفهجویی سالانه این معدن به بیش از ۲.۸ میلیون دلار رسید.
این معدن که در آمریکای جنوبی قرار دارد، مجبور بود سالانه تا پنج بار بازسازی کامل بوشینگهای هر یک از دو سنگشکن اولیه خود را انجام دهد؛ موضوعی که منجر به توقفهای قابل توجه تولید میشد. این معدن روزانه بیش از ۲۸۰٬۰۰۰ تن ماده معدنی را با کمک همین دو سنگشکن پردازش میکند.
منشأ اصلی این توقفهای ناخواسته، ورود فلزات مزاحم به داخل سنگشکنها بود. زمانی که یکی از سنگشکنها یک دندانه بیل مکانیکی یا هر قطعه فلزی بزرگتر از ۹ اینچ را میبلعید، تقریباً همیشه باعث خسارت غیرقابل تعمیر به بوشینگ شده و بازسازی کامل را الزامی میکرد.
سنگشکنی با یک روغندنده ممتاز روانکاری شده بود و از سیستم فیلتراسیون ۲۰ میکرونی استفاده میکرد. سطح آلودگی ISO معمولاً در محدوده 24/22/18 قرار داشت. ورود فلزات مزاحم سبب ایجاد فشارها و دماهای بسیار بالا میشد و این فشار تا زمانی ادامه داشت که قطعه فلزی از سیستم خارج شود. در برخی موارد، اندازه و وزن قطعه فلزی آنقدر زیاد بود که سنگشکن را کاملاً متوقف میکرد. هر یک از این رویدادها زنجیرهای از آسیب ایجاد میکرد که عملاً بوشینگ و صفحه پایه را از بین میبرد.
برای تحلیل این نوع خرابیها، توجه به ذرات ایجادشده در هنگام بلع قطعات فلزی بسیار مهم است. اگرچه منابع دیگری از آلودگی نیز وجود داشت، اما در مقایسه با تأثیر فلزات مزاحم، کاملاً ناچیز محسوب میشدند.
مهمترین وظیفهی روغن، جلوگیری از تماس مستقیم سطوح فلزی روانکاریشونده با یکدیگر است. زمانی که روغن از انجام این وظیفه باز بماند، ذرات آلاینده ایجاد شده و انواعی از سایش بر روی سطوح فلزی ظاهر میشود. این نوع سایش بهعنوان «آسیب اولیه» شناخته میشود.
ذراتی که از آسیب اولیه ایجاد میشوند بسته به منشأ خود میتوانند بسیار ساینده باشند. ذرات حاصل از مواد نرم یاتاقان کمخطرترند، اما ذرات بهوجودآمده از فولاد سختشده میتوانند بسیار مخرب باشند. این ذرات معمولاً بین سطوح فلزی گیر کرده و با ایجاد ذرات جدید، سایش بیشتری به وجود میآورند. این فرآیند «آسیب ثانویه» نام دارد و مستقیماً نتیجهی ایجاد ذرات جدید از دل آسیب اولیه است؛ یک اثر آبشاری که در طول دورهی یک نوبت تعویض روغن میتواند در موتورهای دیزلی نسبت تولید ذراتی تا 1:19 ایجاد کند. در جعبهدندهها معمولاً کمتر است، اما نسبت 1:10 غیرمعمول نیست.
توقف آسیب اولیه تأثیر بسیار زیادی بر کاهش آسیب ثانویه دارد. با مقایسه مشخص میشود که افزودنی فشار شدید (EP) موجود در روانکار چقدر در موفقیت آن حیاتی است. افزودنی EP در روغندنده استفادهشده در سنگشکنها قادر به جلوگیری از تماس فلز با فلز نبود و همین امر باعث ایجاد حجم عظیمی از ذرات اولیه و بالطبع ذرات ثانویه شد. هر بار ورود فلزات مزاحم (Tramp Metal) به سنگشکن، سطح خرابی مشابه آنچه در شکلهای 2 تا 5 نمایش داده شده، ایجاد میکرد.
تیم تعمیرات و قابلیت اطمینان معدن تصور میکرد که روغندنده بههیچوجه توان جلوگیری از چنین خرابیهای فاجعهباری را ندارد. بررسی فرایندهای فعلی حذف فلزات مزاحم نشان داد که این فرایندها در سطح قابل قبولی قرار دارند و تنها نیاز به اصلاحات جزئی جهت بهینهسازی داشتند. تنها استثنا، مواد دپو شده قدیمی بود که گهگاه مورد استفاده قرار میگرفت. اگرچه ادعا میشد این مواد پاکسازی شدهاند، اما ترکیب آنها از نظر وجود فلزات مزاحم نامشخص بود، زیرا قبل از اعمال روشهای فعلی حذف فلزات مزاحم جمعآوری شده بودند. حجم این مواد بسیار زیاد بوده و باید توسط دو سنگشکن پردازش میشد.
چالش تیم، جلوگیری از خرابی سنگشکنها بود. این تجهیزات کاملاً حیاتی هستند و توقف ناخواسته آنها پیامدهای سنگین تولیدی و هزینهای دارد. خسارات مداوم ناشی از این مشکل باید برطرف میشد و نمیتوانست بهعنوان «روال عادی» پذیرفته شود. با توجه به آنکه امکان بهبود کیفیت مواد دپو شده وجود نداشت، تمرکز بر تخریب بوشینگ و یافتن راهکارهای پیشگیرانه قرار گرفت. مشخص شد روغندنده فعلی توان تحمل فشارهای شدید ناشی از توقف ناگهانی مانتل را ندارد. بنابراین زمان آن رسیده بود که دوباره به موضوع روغن نگاه شود.
تکرار خرابیها نشان داده بود که این تجهیزات حیاتی به روغن حیاتی نیاز دارند و روانکارهای معمول توان پاسخگویی ندارند. تیم پس از آزمایش محصولات مختلف با بالاترین سطح فشارپذیری از چندین تأمینکننده بدون هیچ تغییر محسوسی، موضوع را با جیم توماس از شرکت Lubrication Engineers (LE) مطرح کرد؛ فردی که بیش از یک دهه تجربهی موفق در پشتیبانی سایتهای معدنی آمریکای شمالی و جنوبی در حوزهی روانکاری، فیلتراسیون و پایش داشت.
سرپرست ارشد قابلیت اطمینان معدن توضیح داد که مشکل بوشینگ داخلی ناشی از ورود دندانههای فلزی همچنان ادامه دارد و این امر باعث ایجاد آلودگی فلزی شدید و افزایش دمای برگشتی روغن میشود. وی افزود تعویض مکرر بوشینگ به دلیل سوختگی آن، به یک رویه معمول تبدیل شده و این مشکل مانع دستیابی به دورههای نگهداری پیشبینیشده میشود و همچنین تأثیر منفی قابل توجهی بر توانایی آن برای پردازش مداوم در پایین دست داشت.
توماس پیشنهاد کرد ابتدا یک آزمایش با یک روغندنده سنتتیک حاوی افزودنی فشار شدید منحصربهفرد و اختصاصی Duolec انجام شود؛ افزودنیای که توسط LE توسعه یافته و در محصولات دیگر عرضهکنندگان وجود ندارد.
نتیجهی آزمایش توقف فوری خرابیهای فاجعهبار بود.
پس از استفاده از روغن جدید، ورود فلزات مزاحم همچنان ادامه یافت؛ ازجمله چهار مورد ناشی از دندانه بیل و یک صفحه فولادی بزرگ. حتی یک مورد باعث توقف کامل سیستم شد، اما روغن جدید – Duolec Syn Gear Lubricant – از بوشینگ محافظت کرد و پس از رفع گیرکردگی، نیاز به هیچ بازسازی نبود. یاتاقان محدب و صفحه پایه نیز سالم ماندند.
این روغن و بستهی افزودنی آن حدود 90٪ از آسیب اولیه را حذف کردند. مقادیر فعلی ISO برابر با 20/18/16 و نسبتاً ثابت است. آسیب ثانویه همچنان پابرجا بود، زیرا سیستم فیلتراسیون تغییری نکرده بود.
داراییهای حیاتی به روانکار مناسب نیاز دارند تا از توقف ناخواسته و هزینههای آن جلوگیری شود. هر تعویض بوشینگ 360 هزار دلار هزینه (شامل توقف تولید، قطعات و نیروی کار) دارد.
در 12 ماه گذشته از زمان استفاده از روغن جدید EP پیشرفته:
در مورد آسیب ثانویه، هزینهی روغن زمانی جبران میشود که روغن تمیز، خنک و خشک نگه داشته شود. فیلتراسیون برتر میتواند امکان استفاده از همان روغن را تا پنج سال فراهم کند و ارتقای سیستم فیلتراسیون نتایج معدن را بیش از پیش بهبود خواهد داد.
سیستم جدید فیلتراسیون عمقی – CCJensen HDU 4x27x108 – قرار است به معدن افزوده شود و قادر است ۹۹٪ یا بیشتر از ذرات تا ۳ میکرون را حذف کند. این کار بهطور چشمگیری آسیب ثانویه را کاهش داده و طول عمر روغن را تا پنج سال افزایش میدهد.
یک سیستم پایش روغن نیز بهصورت لحظهای اطلاعات آلودگی (ISO 4406)، ورود آب، اکسیداسیون، دما و فشار را ارائه خواهد کرد. با ترکیب آن با سیستم ارتعاشسنجی VeriTAI، برنامه میتواند تا سه ماه قبل از بروز مشکل هشدار ارائه دهد و امکان برنامهریزی تعمیرات را فراهم کند. این سیستم همچنین پاسخ میدهد که آیا دستگاه تا موعد نگهداری بعدی بدون مشکل کار خواهد کرد یا خیر.
روانکاری بخش کوچکی از بودجه عملیاتی است (معمولاً 3 تا 5 درصد)، اما با تمام سطوح متحرک و گردشی در تماس است. در این مطالعه، استفاده از روغندنده LE برای یک دارایی حیاتی، 2.2٪ افزایش دسترسی به تولید ایجاد کرد و آن هم با افزایش هزینه بسیار ناچیز و بازگشت سرمایه کمتر از دو ماه.
چنین اهرمی برای هر دارایی حیاتی قابل دستیابی است.
این نوشته برگرفته از مقاله Global Mining Review Crushing Downtime از LElubricants.com است.
برای مطالعه نسخه کامل : https://lubetechnologies.com/wp-content/uploads/2025/03/Global-Mining-Review-Crushing-Downtime-Thomas-03-24.pdf
