ナイフゲートバルブの問題点を回避

尾鉱配管で使用されるナイフ ゲート バルブ クレジット: Victaulic

設備の磨耗や故障によるシステムの停止は鉱山経営者にとって多大な費用がかかり、年間数百万ドルの生産損失に相当します。 実際、メンテナンスは通常、鉱山の総運営コストの 30 ～ 50% 以上を占めます。

ナイフ ゲート バルブ (KGV) に依存する採掘作業の場合、検査と修理にはラインの隔離と配管システムからのバルブの完全な取り外しが必要となるため、バルブの交換には特にコストがかかります。 操業予算は、スペアパーツと保管のコストによってさらに圧迫されます。通常、鉱山では、切り替え時のダウンタイムを減らすために、交換用バルブの完全な在庫を保管しています。 したがって、KGV は非常に一般的ですが、採掘作業にとっていくつかの問題点も生み出します。

この記事では、一般的な KGV メンテナンス手順を概説し、鉱山への取り組み方とメンテナンスの予算編成を変える新しい「インライン」技術の背後にあるプロセスと利点に焦点を当てます。

伝統的なプロセス

鉱山では、非常に研磨性の高いスラリーがさまざまな機器を通って処理プラントにパイプで送られる際に、その流れを制御するために、フランジ付きウェーハまたはラグ形式の KGV を数十年にわたって使用してきました。 KGV は動作中に著しい磨耗を受けるため、突然のバルブ故障や計画外のシステムダウンタイムのリスクを軽減するために、メンテナンスが定期的に実行されます。 このメンテナンス サイクルは、システム内を流れる粒子の粗さ、流体に含まれる固体の割合、およびその流れの速度によって決まります。

KGV を修理または交換するときは、検査のためにバルブ全体を配管システムから取り外す必要があります。 このプロセスには、多くの場合、バルブごとに数時間かかります。 大規模なメンテナンス プロジェクトの場合、交換により必然的に数日間のシステム ダウンタイムが発生し、生産性が低下します。

ただし、検査プロセスを開始する前に、州の健康と安全の規制に従って、適切なタグアウト/ロックアウト手順に従って配管システムを停止し、隔離する必要があります。 バルブのアクチュエーターへの電気接続または空気接続はすべて切断する必要があり、バルブのサイズと重量によっては、システムからバルブを分離するためのリギング装置が必要になる場合があります。 スラリーの漏れやバルブ底部からの排出によるフランジボルトの腐食により、パイプの切断やカップリングの取り外しが必要になる場合もあります。

古いバルブを取り外した後、その場所に新しいバルブを取り付ける必要があります。 修理中の遅延を避けるために、多くの鉱山では交換用バルブのオンサイト在庫に投資しています。これは多くの場合、配管システム内のバルブごとに 1 つの交換部品を保管することを意味します。 しかし、1 つの鉱山のシステムに数百ものバルブがあることを考えると、交換用のバルブと保管庫への投資は、材料を掘り出すために使用される重機の在庫コストとほぼ同じになる可能性があります。 特に金やその他の高価な鉱物の生産者にとって、従来のバルブ メンテナンスの機会費用は非常に大きくなる可能性があります。

インラインバルブにより、より簡単かつ安全なメンテナンスが可能になります

鉱山経営者は長年にわたり、従来の KGV に代わる軽量で安価な代替品を求めてきました。 理論的には、軽量で手頃な価格のバルブにより、運用予算を浪費することなくメンテナンスが容易になり、作業員の危険性が軽減されます。 しかし、根本的に時代遅れのバルブ技術に対するこのようなわずかな改善では、バルブのメンテナンスの最も高価な結果、つまり、絶え間ない作業の停止と、収益性の高い作業からリソースの方向転換、修理への方向転換には対処できませんでした。

そして 2017 年に、鉱山経営者が真に望んでいたもの、つまり生産性の向上を提供するために、鉱山業界専用に新しい KGV テクノロジーが開発されました。 メンテナンス サイクル全体にわたってバルブを取り付けたままにすることができる新しい「インライン」設計を特徴としており、ユーザーはメンテナンス ダウンタイムが最大 95% 削減され、年間バルブ メンテナンス コストが最大 60% 節約されることを実感しています。

ステンレス鋼のナイフ、ポリウレタンシート、パッキングランド、ナイフシール、その他のハードウェアを含むバルブの摩耗部品は、シングルシートカートリッジキットに同梱されているため、修理が大幅に簡素化されます。 メンテナンス担当者は、バルブをインラインに取り付けたまま、ラインを切り離し、摩耗部品カートリッジを取り外し、新しいカートリッジと交換するだけで済みます。

KGV メンテナンスに対するこのアプローチは、いくつかのレベルでメリットをもたらします。 バルブ全体を配管システムから取り外す必要がないため、大幅なダウンタイムが排除されます。 従来の 1 つのバルブのメンテナンスに通常数時間かかるのではなく、新しい KGV の摩耗部品カートリッジは、わずか 12 分でいくつかの簡単な手順で取り外して交換できます。

さらに、インライン KGV は作業員のメンテナンスのリスクも軽減します。 交換する必要があるのは 1 つの軽量コンポーネント (カートリッジ) のみであり、重いチェーンやプーリー (メンテナンス スタッフの頭上を振り回す) を使用する必要性が大幅に軽減されます。

この独自のメンテナンス プロセスにより、2 番目のバルブをスタンバイ状態にしておく必要がなくなります。 実際、予備在庫への投資は大幅に削減でき、多くの場合事実上排除されます。

この改善されたメンテナンス プロセスを超えて、バルブの総摩耗寿命を延長し、最終的にはメンテナンス サイクル間の時間を延長することで、さらなる生産性の向上が確保できることが認識されました。 この目的を達成するために、摩耗カートリッジはポリウレタン シート (ゴムの最大 10 倍の耐久性) と従来のバルブよりもほぼ 4 倍厚いナイフを使用して設計されており、その結果、従来の設計と比較して非常に優れた耐摩耗性と動作寿命が得られます。

数字で見る

結論

あらゆるユースケースにおいて、かつては数時間のダウンタイムが必要だったバルブのメンテナンスが、インラインバルブテクノロジーの使用によりわずか数分に短縮されます。 数百ものバルブを備えた配管システムを備えた鉱山では、インライン KGV 技術による年間の安全性とコスト上のメリットが大きくなる可能性があります。

インライン KGV を使用する機会は、スラリー、浮選セル、サイクロン、尾滓などの研磨作業用に配管システムが設計されている場所ならどこでも存在します。

スラリー システムがより高いレベルの固形分、流量、圧力を処理できるように進化するにつれて、KGV はオペレーティング システムのコンポーネントとしてますます重要になっています。 インライン KGV を採用する鉱山オペレータは、バルブの摩耗とメンテナンスの発生とコストの上昇を最小限に抑えることができます。

マイケル・プリンスVictaulic のエンジニアリングを維持するマネージャーです。

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