Strategi Manajemen Rantai AFC Memperpanjang Umur dan Mencegah Waktu Henti yang Tidak Terencana
Rantai penambangandapat membuat atau menghancurkan suatu operasi. Meskipun sebagian besar ranjau berdinding panjang menggunakan rantai berukuran 42 mm atau lebih pada konveyor muka lapis baja (AFC), banyak ranjau yang menggunakan rantai berukuran 48 mm dan beberapa menggunakan rantai sebesar 65 mm. Diameter yang lebih besar dapat memperpanjang umur rantai. Operator longwall sering memperkirakan akan melebihi 11 juta ton dengan ukuran 48 mm dan sebanyak 20 juta ton dengan ukuran 65 mm sebelum rantai tersebut dihentikan fungsinya. Rantai dalam ukuran yang lebih besar ini mahal tetapi sepadan jika seluruh panel atau dua dapat ditambang tanpa terhenti karena kegagalan rantai. Namun, jika putusnya rantai terjadi karena kesalahan pengelolaan, penanganan yang salah, pemantauan yang tidak tepat, atau karena kondisi lingkungan yang dapat menyebabkan stress Corrosion Cracking (SCC), maka tambang akan menghadapi masalah besar. Dalam situasi ini, harga yang harus dibayar untuk rantai tersebut menjadi bisa diperdebatkan.
Jika operator longwall tidak menjalankan rantai terbaik untuk kondisi tambang, penutupan yang tidak direncanakan dapat dengan mudah menghapus penghematan biaya yang diperoleh selama proses pembelian. Jadi apa yang harus dilakukan oleh operator longwall? Mereka harus memperhatikan kondisi spesifik lokasi dan memilih rantai dengan hati-hati. Setelah rantai tersebut dibeli, mereka perlu meluangkan waktu dan uang tambahan yang diperlukan untuk mengelola investasi dengan benar. Hal ini dapat memberikan keuntungan yang signifikan.
Perlakuan panas dapat meningkatkan kekuatan rantai, mengurangi kerapuhannya, menghilangkan tekanan internal, meningkatkan ketahanan aus, atau meningkatkan kemampuan mesin rantai. Perlakuan panas telah menjadi bentuk seni rupa dan bervariasi dari satu produsen ke produsen lainnya. Tujuannya adalah untuk mendapatkan keseimbangan sifat logam yang paling sesuai dengan fungsi produk. Rantai yang diperkeras secara diferensial adalah salah satu teknik lebih canggih yang digunakan oleh Parsons Chain di mana bagian atas tautan rantai tetap keras untuk menahan keausan dan kaki-kaki jika tautannya lebih lunak dalam meningkatkan ketangguhan dan keuletan dalam pelayanan.
Kekerasan adalah kemampuan untuk menahan keausan dan dilambangkan dengan angka kekerasan Brinell dengan simbol HB atau angka kekerasan Vickers (HB). Skala kekerasan Vickers benar-benar proporsional, sehingga material dengan kekerasan 800 HV delapan kali lebih keras dari material yang memiliki kekerasan 100 HV. Dengan demikian, ini memberikan skala kekerasan yang rasional dari bahan yang paling lembut hingga yang paling keras. Untuk nilai kekerasan yang rendah, sampai sekitar 300, hasil kekerasan Vickers dan Brinell kurang lebih sama, namun untuk nilai yang lebih tinggi hasil Brinellnya lebih rendah karena adanya distorsi pada indentor bola.
Uji Dampak Charpy adalah ukuran kerapuhan suatu material yang dapat diperoleh dari uji tumbukan. Tautan rantai dibuat takik pada titik las pada tautan dan ditempatkan pada jalur pendulum berayun, energi yang dibutuhkan untuk mematahkan spesimen diukur dengan pengurangan ayunan pendulum.
Sebagian besar produsen rantai menghemat beberapa meter dari setiap pesanan batch agar pengujian destruktif penuh dapat dilakukan. Hasil tes lengkap dan sertifikat biasanya disertakan dengan rantai yang biasanya dikirimkan dalam pasangan yang cocok sepanjang 50 m. Perpanjangan pada gaya uji dan perpanjangan total pada patahan juga digambarkan dalam uji destruktif ini.
Rantai Optimal
Tujuannya adalah untuk menggabungkan semua karakteristik ini untuk menciptakan rantai optimal, yang mencakup kinerja berikut:
• Kekuatan tarik yang lebih tinggi;
• Resistensi yang lebih tinggi terhadap keausan tautan dalam;
• Resistensi tinggi terhadap kerusakan sproket;
• Ketahanan yang lebih besar terhadap retak martensitik;
• Peningkatan ketangguhan;
• Peningkatan umur kelelahan; Dan
• Resistensi terhadap SCC.
Namun, tidak ada satu solusi yang sempurna, yang ada hanyalah berbagai kompromi. Titik leleh yang tinggi akan cenderung menghasilkan tegangan sisa yang tinggi, jika dikaitkan dengan kekerasan yang tinggi akan meningkatkan ketahanan aus, juga akan cenderung menurunkan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi tegangan.
Produsen terus berupaya mengembangkan rantai yang dapat bertahan lebih lama dan bertahan dalam kondisi sulit. Beberapa produsen menggembleng rantai untuk menghadapi lingkungan korosif. Pilihan lainnya adalah rantai COR-X, yang terbuat dari paduan vanadium, nikel, kromium, dan molibdenum yang dipatenkan melawan SCC. Apa yang membuat solusi ini unik adalah sifat korosi anti-tekanan bersifat homogen di seluruh struktur metalurgi rantai dan efektivitasnya tidak berubah seiring dengan keausan rantai. COR-X telah terbukti meningkatkan umur rantai secara substansial di lingkungan korosif dan hampir menghilangkan kegagalan akibat korosi tegangan. Pengujian telah menetapkan bahwa kekuatan putus dan pengoperasian meningkat 10%. Dampak takik meningkat 40% dan ketahanan terhadap SCC meningkat 350% dibandingkan rantai biasa (DIN 22252).
Ada beberapa contoh di mana rantai COR-X 48 mm telah menjalankan 11 juta ton tanpa kegagalan terkait rantai sebelum dinonaktifkan. Dan instalasi awal rantai Broadband OEM oleh Joy di tambang BHP Billiton San Juan menjalankan rantai Parsons COR-X yang diproduksi di Inggris, yang dikatakan telah mengangkut hingga 20 juta ton dari permukaan selama masa pakainya.
Membalikkan Rantai untuk Memperpanjang Umur Rantai
Penyebab utama keausan rantai adalah pergerakan setiap tautan vertikal yang berputar mengelilingi tautan horizontal yang berdekatan saat masuk dan keluar dari sproket penggerak. Hal ini juga menyebabkan lebih banyak keausan pada satu bidang mata rantai saat mata rantai tersebut berputar melalui sproket, oleh karena itu salah satu cara paling efektif untuk memperpanjang umur rantai bekas adalah dengan memutar, atau membalikkannya 180º untuk menjalankan rantai ke arah yang berlawanan. . Hal ini akan membuat permukaan mata rantai yang “tidak terpakai” berfungsi dan menghasilkan lebih sedikit area mata rantai yang aus dan hal ini setara dengan umur rantai yang lebih lama.
Pemuatan konveyor yang tidak merata, karena berbagai alasan, dapat menyebabkan keausan yang tidak merata pada kedua rantai sehingga menyebabkan satu rantai lebih cepat aus dibandingkan rantai lainnya. Keausan atau regangan yang tidak merata pada salah satu atau kedua rantai seperti yang terjadi pada rakitan tempel kembar dapat menyebabkan penerbangan menjadi tidak serasi, atau keluar dari jalur saat memutari sproket penggerak. Hal ini juga bisa disebabkan oleh salah satu dari dua rantai menjadi kendur. Efek ketidakseimbangan ini akan menyebabkan masalah operasional, serta menyebabkan keausan berlebihan dan kemungkinan kerusakan pada sproket penggerak.
Ketegangan Sistem
Program pengencangan dan pemeliharaan yang sistematis diperlukan untuk memastikan bahwa setelah pemasangan, laju keausan rantai dapat dikontrol dan kedua rantai memanjang akibat keausan pada laju yang terkendali dan sebanding.
Dalam program pemeliharaan, staf pemeliharaan akan mengukur keausan dan ketegangan rantai, mengganti rantai bila sudah aus lebih dari 3%. Untuk mengapresiasi tingkat keausan rantai ini secara nyata, harus diingat bahwa pada permukaan dinding sepanjang 200 m, keausan rantai sebesar 3% berarti peningkatan panjang rantai sebesar 12 m untuk setiap untaian. Staf pemeliharaan juga akan mengganti sprocket dan stripper pengiriman dan pengembalian jika sudah aus atau rusak, memeriksa gearbox dan level oli serta memastikan, secara berkala, bahwa baut sudah kencang.
Terdapat metode yang sudah mapan untuk menghitung tingkat pretensi yang benar dan ini terbukti menjadi panduan yang sangat berguna untuk nilai awal. Namun, metode yang paling dapat diandalkan adalah dengan mengamati rantai saat meninggalkan sproket penggerak saat AFC beroperasi dalam kondisi beban penuh. Rantai harus terlihat hanya menunjukkan sedikit kendur (dua mata rantai) saat terlepas dari sproket penggerak. Ketika tingkat tersebut ada, maka pretensi perlu diukur, dicatat dan ditetapkan untuk masa depan sebagai tingkat operasi untuk permukaan tersebut. Pembacaan pra-ketegangan harus dilakukan secara teratur dan jumlah tautan yang dilepas harus dicatat. Hal ini akan memberikan peringatan dini terhadap timbulnya keausan diferensial atau keausan berlebihan.
Penerbangan yang bengkok harus diluruskan atau diubah tanpa penundaan. Hal ini mengurangi kinerja konveyor dan dapat mengakibatkan batang keluar dari jalur terbawah dan melompat ke sproket sehingga menyebabkan kerusakan pada rantai, sproket, dan batang penerbangan.
Operator longwall harus tetap mewaspadai pengupas rantai yang aus dan rusak karena dapat menyebabkan rantai kendur tetap berada di sproket dan hal ini dapat mengakibatkan kemacetan dan kerusakan.
Manajemen Rantai Dimulai Selama Instalasi
Kebutuhan akan garis wajah lurus yang bagus tidak bisa diabaikan. Setiap penyimpangan dalam penyelarasan muka kemungkinan besar akan mengakibatkan perbedaan pretensi antara rantai sisi muka dan sisi gob yang menyebabkan keausan tidak merata. Hal ini lebih mungkin terjadi pada permukaan yang baru terbentuk karena rantai tersebut melewati periode “perlapisan”.
Sekali pola keausan diferensial terbentuk maka hampir mustahil untuk diperbaiki. Seringkali perbedaannya terus memburuk dengan pemakaian rantai yang kendur sehingga menciptakan lebih banyak kendur.
Efek buruk dari berlari dengan garis muka yang buruk yang menyebabkan variasi berlebihan pada posisi samping dan samping diilustrasikan dengan meninjau angka-angka. Sebagai contoh, dinding panjang 1.000 kaki dengan rantai AFC 42 mm yang memiliki sekitar 4.000 sambungan di setiap sisinya. Menerima bahwa pelepasan logam aus interlink terjadi di kedua ujung link. Rantai ini memiliki 8.000 titik di mana logam terkikis oleh tekanan interlink saat digerakkan dan bergetar di permukaannya, mengalami pembebanan kejut atau dipengaruhi oleh serangan korosif. Oleh karena itu, untuk setiap keausan 1/1.000 inci, kami menghasilkan pertambahan panjang sebesar 8 inci. Variasi kecil apa pun antara tingkat keausan sisi muka dan sisi gob, yang disebabkan oleh ketegangan yang tidak merata, dengan cepat berlipat ganda menjadi variasi besar dalam panjang rantai.
Dua kali penempaan pada sproket secara bersamaan dapat menyebabkan keausan yang tidak semestinya pada profil gigi. Hal ini disebabkan hilangnya lokasi positif pada sproket penggerak yang memungkinkan terjadinya pergeseran link pada gigi penggerak. Tindakan geser ini memotong link dan juga meningkatkan tingkat keausan pada gigi sproket. Setelah ditetapkan sebagai pola keausan, hal itu hanya akan semakin cepat. Saat tanda pertama mata rantai putus, sproket harus diperiksa dan diganti jika perlu, sebelum kerusakan menghancurkan rantai.
Pretensi rantai yang terlalu tinggi juga akan menyebabkan keausan berlebihan baik pada rantai maupun sproket. Pretensi rantai perlu ditetapkan pada nilai yang mencegah terciptanya rantai kendur yang terlalu banyak pada beban penuh. Kondisi seperti itu akan memungkinkan batang pengikis “terbalik” dan risiko kerusakan pada sproket ekor disebabkan oleh rantai yang menggumpal saat meninggalkan sproket. Jika pretension disetel terlalu tinggi, terdapat dua bahaya yang jelas: keausan berlebihan pada antar link pada rantai, dan keausan berlebihan pada sproket penggerak.
Ketegangan Rantai yang Berlebihan Bisa Menjadi Pembunuh
Kecenderungan umumnya adalah menjalankan rantai terlalu kencang. Tujuannya adalah untuk memeriksa pretensi secara berkala dan menghilangkan rantai yang kendur sebanyak dua kali peningkatan. Lebih dari dua mata rantai menunjukkan bahwa rantai terlalu kendur atau pelepasan empat mata rantai akan menimbulkan pretensi yang terlalu tinggi yang akan menyebabkan keausan interlink yang berat dan akan sangat mengurangi umur rantai.
Dengan asumsi bahwa kesejajaran muka baik, nilai pretensi pada satu sisi tidak boleh melebihi nilai pada sisi yang lain lebih dari satu ton. Manajemen permukaan yang baik harus memastikan bahwa setiap diferensial dapat ditahan tidak lebih dari dua ton sepanjang umur pengoperasian rantai.
Pertambahan panjang akibat keausan interlink (terkadang disebut secara keliru sebagai “peregangan rantai”) dapat dibiarkan mencapai 2% dan tetap dijalankan dengan sproket baru.
Tingkat keausan interlink tidak menjadi masalah jika rantai dan sproket aus secara bersamaan sehingga kompatibilitasnya tetap terjaga. Namun, keausan interlink menghasilkan pengurangan beban putus rantai dan ketahanan terhadap beban kejut.
Metode sederhana untuk mengukur keausan interlink adalah dengan menggunakan jangka sorong, mengukur dalam lima bagian pitch dan menerapkannya pada grafik pemanjangan rantai. Rantai umumnya akan dipertimbangkan untuk diganti jika keausan interlink melebihi 3%. Beberapa manajer pemeliharaan konservatif tidak suka melihat perpanjangan rantai mereka melebihi 2%.
Manajemen rantai yang baik dimulai pada tahap instalasi. Pemantauan intensif dengan koreksi jika diperlukan selama periode pelapisan akan membantu memastikan masa pakai rantai yang panjang dan bebas masalah.
(Dengan seizinElton Longwall)
Waktu posting: 26 Sep-2022