Использование эффективных торцовых уплотнений EagleBurgmann в горной промышленности: Международный опыт

Эберхард Гритцнер, генеральный директор ООО «Игл Бургманн»

Сергей Березин, руководитель московского филиала ООО «Игл Бургманн»

Юлия Солдатова, инженер по проектам ООО «Игл Бургманн»

ООО «Игл Бургманн» – официальный и единственный представитель EagleBurgmann Germany и ЕаglеВuгgmаnn Ехраnsiоn Jоints Sоlutiоns (EJS) на российском рынке, предлагающий своим клиентам полный спектр услуг по подбору, содержанию и обслуживанию уплотнительной техники и компенсаторов, включая торцовые уплотне ния, сухие газодинамические уплотнения, сальниковую набивку и другое.

Особенности технологических процессов в горной промышленности

В технологических схемах добычи и переработки полезных ископаемых обычно используются большие объёмы воды, абразивные и агрессивные среды с высокой концентрацией механических примесей, иногда в сочетании с высокими температурами и давлениями. Такие условия диктуют особые требования к эксплуатируемым машинам, насосам и уплотнительным системам.

Задача правильного выбора оборудования является одной из ключевых как в техническом, так в коммерческом отношении, и, безусловно, в отношении безопасности технических систем. С требованиями экономичности и безопасности связаны требования увеличения работоспособности и производительности технических систем, что в свою очередь выступает в роли движущей силы прогрессивного развития любых технологий, в т.ч. технологий уплотнения и герметизации сред.

№4 (104) 2012

Безусловно, применение того или иного типа уплотнения зависит от конкретных условий эксплуатации оборудования и целесообразности использования конкретного уплотнения. Однако растущий спрос на надежность в герметизации оборудования, занятого на перекачке шламовых сред, отражает тенденции в осознании важности уже упомянутых экономических и экологических характеристик уплотнительных устройств. И здесь более простые и дешевые, на первый взгляд, сальниковые и динамические уплотнения сдают свои позиции в пользу надёжности и долговечности (долгосрочной экономичности) торцовых уплотнений.

Конструкции торцовых уплотнений к шламовым насосам специально созданы для их эксплуатации в высокоабразивных и высокоагрессивных перекачиваемых средах. Они могут быть одинарными, двойными, с системами обеспечения промывки, затворной среды. Уплотнения разработаны таким образом, чтобы критичные элементы, такие как пружины и стопорные кольца, были надёжно защищены от износа, засорения, залипания и коррозии внутри уплотнительного устройства. Благодаря оптимизированным условиям монтажа и продуманным модульным конструкциям такие уплотнения становятся универсальными и повышают степень готовности насоса к эксплуатации в любых условиях.

С позиции производителей уплотнений, горнопромышленные процессы с наиболее тяжёлыми условиями по содержанию механических примесей в перекачиваемой среде подразделяются на три типа: землечерпательные работы (драгирование); обогащение руд; очистка металлов от примесей (рафинирование).

Метод драгирования подразумевает совокупность работ по извлечению полезных ископаемых из обводненных россыпных месторождений русел рек, акваторий озер, морей, искусственных водоемов. Выемка полезного ископаемого происходит при помощи, например, мощных насосов, поднимающих и транспортирующих водно-земляную суспензию (шлам), содержащую рудоносную россыпь, на обогатительную установку (фабрику). Такая рабочая среда в своем составе может иметь до 70% твердых частиц размером от нескольких микрометров до 50 мм.

Обогащение – совокупность процессов и методов первичной переработки твёрдых полезных ископаемых. В результате обогащения получают один или несколько концентратов и отходы (хвосты). В схему процесса входит перекачивание этих сред на большие расстояния или через высотные препятствия (например, отвалы извлечённого грунта). При этом рабочие условия отличаются высокими давлениями, содержанием твёрдых частиц до 40%, размерами от нескольких микрометров до 10 мм.

В основе методов рафинирования заложено различие свойств разделяемых элементов: температур плавления, плотности, электроотрицательности, химической активности и прочего. На разных этапах работа происходит с различными по своим характеристикам средами, как-то: среды с механическими примесями (достигающими по массе 40%), коррозийные и агрессивные, высокотемпературные.

066 2

Решения проблем

Для работы с самыми сложными средами созданы эффективные надёжные решения в области уплотнений. Уплотнения EagleBurgmann серий HR и Cartex предназначены для использования на абразивных, агрессивных гидросмесях, способных вызвать интенсивный износ контактирующего с ними материала. Большой ресурс, надежность, исполнение в соответствии с требованиями ситуации позволяют перекачивать практически любые жидкости.

В горной промышленности крайне важное значение приобретает бесперебойность работы насосного оборудования, поскольку любые его простои выливаются в серьезные финансовые потери.

Чтобы повысить эффективность своей деятельности, компания Queensland Alumina (QAL) – крупнейший производитель оксида алюминия, обеспечивающий 10% всех мировых поставок – перешла на уплотнения EagleBurgmann серии HRS. Устройства были установлены в шламовых насосах, перекачивающих агрессивные среды с высоким содержанием механических частиц. Срок службы уплотнений, использовавшихся ранее, не отвечал требованиям QAL. В связи с этим компания поставила задачу – разработать одинарное уплотнение с минимальным сроком службы шесть месяцев. Оптимальной конструкцией для решения этой задачи оказались одинарные уплотнения HRS с промывкой продуктом и системой самоочистки. При этом срок службы уплотнений в шесть раз превысил ожидаемый.

Значительных улучшений удалось добиться на другом предприятии – Cockburn Cement. Здесь для транспортировки пескосодержащей смеси, извлекаемой с морского дна, на производственные линии завода были поставлены уплотнения, позволившие увеличить срок эксплуатации узла пескового насоса в три раза – с двух-трех месяцев до шести.

Одна из крупнейших горнодобывающих компаний BHP Billiton на принадлежащем ей никелерафинировочном заводе Kwinana в Западной Австралии уже более 20 лет использует уплотнения EagleBurgmann в мешалках, задействованных в технологических процессах автоклавной гидрометаллургии. Первое уплотнение серии HSHL-D/5.250" было установлено в 1992 г., с тех пор их количество росло. К настоящему времени этот тип уплотнения заменил и вытеснил более половины оригинальных уплотнений в мешалках. Новое уплотнение уверенно демонстрирует свою эффективность: проводённый анализ отношения эксплуатационных затрат к производительности (по данным за первые пять лет) показал превосходство изделий EagleBurgmann над аналогами от других поставщиков – на 25–30%. Причем этот показатель рос и, с течением времени, продолжает расти, отражая всё новые технологические усовершенствования.

066 3

На рафинировочном заводе никеля и кобальта компании Minara Resources в соответствии с производственным процессом, первичный материал извлекается из руды с помощью серной кислоты. В данном процессе задействовано более 140 шламовых насосов, к которым предъявляются чрезвычайно высокие требования. Для их герметизации EagleBurgmann в сотрудничестве с производителем насосов разработала специальный тип торцовых уплотнений – HRS70 или HRS70-D. В основном в работе используются двойные уплотнения и лишь изредка – одинарные. Базовая конструкция таких уплотнений уже успешно апробирована на большом количестве насосов в аналогичных областях их применения. Рассмотренные примеры свидетельствуют о том, что правильно подобранные системы уплотнения к насосам – это тот фактор, внимание к которому обеспечит максимальный срок службы и минимальные простои оборудования при минимальных расходах на его обслуживание.

Компетенции и опыт специалистов компании EagleBurgmann, направленные на успешное решение задач отрасли, дают очевидные результаты по повышению рентабельности и снижению эксплуатационных затрат при работе в жестких условиях горной промышленности.

www.eagleburgmann.com

Журнал "Горная Промышленность" №4 2012, стр.66