Vankat HNBR- ja PU-tiukennukset kaivosten nostolaitteisiin, LHD-koneisiin ja porakoneisiin

Maanalainen kaivostoiminta on armoton ala, jossa laitteet toimivat kapeissa, likaisissa, kosteissa ja mekaanisesti rasittavissa ympäristöissä. Luotettavuus ei ole pelkästään taloudellinen kysymys, vaan se on turvallisuuden keskeinen osa. Kolme tärkeintä konetta —kaivoksen nostimet, lastaus-kuljetus-tyhjennyskoneet (LHD) ja porakonepylväät —riippuvat hydraulisista ja mekaanisista järjestelmistä, joissa tiivisteen pettäminen voi johtaa katastrofaalisia seurauksia: nostimen jarrujen pettäminen, LHD-koneen ohjaustavan menetys tai hydraulihyppärän rikkoutuminen poraajan läheisyydessä.

Kaivoksen nostimet:

Nämä ovat hissejä miehille, materiaaleille ja malmineen, jotka kuljettavat suuria kuormia korkealla nopeudella pystysuorissa kaivoissa. Niiden jarrujärjestelmät ovat yleensä hydrauliisia tai hydro-pneumaattisia ja toimivat korkeassa paineessa, mikä vaatii ehdottomaa luotettavuutta. Jarrupolkimien ja akkumulaattoreiden tiivistimet ovat alttiina:

· Korkealle staattiselle ja dynaamiselle paineelle.

· Ilmassa leijuvan kaivonpölyn saastuttavalle vaikutukselle.

· Turvallisuuskriittiselle toiminnalle.

  Hydrogenoitu nitrilirubberi (HNBR) on näihin tiivisteisiin suositeltavin materiaali. Se tarjoaa erinomaisen öljynkestävyyden, joka on ominaista tavalliselle NBR-materiaalille, mutta huomattavasti parantuneet seuraavat ominaisuudet:

· Lämpönsietokyky (jatkuvasti jopa 150 °C), mikä on ratkaisevan tärkeää jarrujärjestelmille.

· Mekaaninen lujuus ja kulumisvastus.

· Ozonin ja vanhenemisen vastus.

  Nämä ominaisuudet varmistavat, että tiiviste säilyttää tiukkuutensa ja kimmoisuutensa pitkän ajan, mikä on turvajärjestelmälle ehdoton vaatimus.

LHD-koneet (Load-Haul-Dump):

Nämä nivelletyt kuljetuskoneet ovat tuotantometsästyksen työnhevosenä. Niiden lukuisat hydraulisylinterit (ohjausta, nostokäsivartta ja kauhan kallistusta varten) käyvät läpi jatkuvaa, korkean voiman dynaamista kuormitusta. Sylinteritiivistimien päähaaste on tiukentuminen ja kuluminen.

· Polyuretaani (PU) on hallitseva materiaali pistonsiirto- ja tukisarven tiivistimille LHD-sylintereissä. Sen erinomainen kulutuskestävyys ja korkea kimmomoduuli (kovuus) estävät tiivistimen muodonmuutoksen ja tiukentumisen pienessä välyksessä pisteen ja sylinterin sisäpinnan välillä paineissa, jotka voivat ylittää 300 barin.

· HNBR-materiaalia käytetään usein toissijaisiin tiivistimiin, pyyhkijöihin (kärsäimiin) ja staattisiin tiivistimiin sylinterikokoonpanossa. Se tarjoaa erinomaisen tukitiivistystoiminnon ja kestää kuumaa hydrauliikkaöljyä.

Porakonejumbot:

Nämä koneet käyttävät hydraulisia kallionporakoneita räjäytysreikien tekemiseen. Poran eteenpäin liikuttava sylinteri ja vasaran/pyörivän mekanismin osat altistuvat voimakkaille, korkeataajuuisille painepulssille ja värähtelyille, jotka voivat nopeasti tuhota heikommat tiivistykset.

· PU:n ja HNBR:n yhdistelmä on standardi. PU käsittelee korkeapaineista tiivistystä eteenpäin liikuttavissa sylintereissä, kun taas HNBR:ää käytetään porapään monimutkaisissa tiivistyksissä, joissa se kestää kuluttavaa kallionpölyä ja korkealämpöistä öljyä.

Alkuperäisen valmistajan (OEM) yhteistyö ja ennakoiva huolto:

Toimittajat kuten Atlas Copco, Sandvik ja Caterpillar suunnittelevat laitteitaan tiettyjä tiivistysprofiileja ja materiaalisuosituksia varten. Epä-OEM- tai väärän materiaalin tiivistysten käyttö voi mitätöidä takuun ja vaarantaa suorituskyvyn.

Syvissä, kuumissa kaivosalueissa Länsi-Australiassa ja Yhdysvalloissa (Nevadassa) ympäröivän kallion lämpötila voi ylittää 50 °°C, mikä lisää hydraulijärjestelmien kuormitusta. Tässä yhteydessä huoltotavat ovat edistyneitä:

1. Öljyanalyysi: Hydrauliikkanesteen säännöllinen näytteenotto seuraa viskositeettia, hiukkasmäärää ja ennen kaikkea piin läsnäoloa (hienojakoisen pölyn tunkeutumisesta, mikä viittaa tiivisteen/ilmanvaihtimen vikaantumiseen) tai kuparin/raudan läsnäoloa (kulumisesta).

2. Tilapohjainen vaihto: Kriittisissä järjestelmissä tiivisteet vaihdetaan kiinteiden tuntimäärien sijasta öljyanalyysitulosten ja suunniteltujen uudelleenrakentamisten yhteydessä tehtävien purkutarkastusten perusteella.

3. Tiivistepäivitysohjelmat: Kaivokset työskentelevät usein tiivistevalmistajien kanssa erityisesti kehitettyjen yhdisteiden luomiseksi —esimerkiksi hybridipolyuretaanin, jonka hydrolyysiresistenssi on parannettu kosteisiin olosuhteisiin, tai erityisesti vahvistetun HNBR-materiaalin, joka kestää korkeampia lämpötiloja käytettäessä porakoneita.

Taloudellinen perusta on selvä: suunnittelematon vasemmalle ohjattavan (LHD) tai jumbo-koneen rikkoutuminen kaukana sijaitsevassa alapohjassa voi maksaa tuhansia dollareita tunnissa menetettyä tuotantokapasiteettia. Korkeasuorituskykyisten HNBR- ja PU-tiukkuusvarmisteiden hankinta sekä tieteellisesti perusteltu huoltosuunnitelman käyttöönotto ovat tehokkaimmin toimivia keinoja varmistaa laitteiston saatavuus ja suojella alapohjassa työskentelevää henkilökuntaa.