Strategi Manajemen Rantai AFC Memperpanjang Umur dan Mencegah Waktu Henti yang Tidak Direncanakan
Rantai penambangandapat membuat atau menghancurkan operasi. Sementara sebagian besar tambang longwall menggunakan rantai 42 mm atau lebih pada konveyor muka lapis baja (AFC) mereka, banyak tambang menjalankan 48 mm dan beberapa menjalankan rantai sebesar 65 mm. Diameter yang lebih besar dapat memperpanjang umur rantai. Operator longwall sering kali berharap untuk melampaui 11 juta ton dengan ukuran 48 mm dan sebanyak 20 juta ton dengan ukuran 65 mm sebelum rantai dihentikan operasinya. Rantai dalam ukuran yang lebih besar ini mahal tetapi sepadan jika satu atau dua panel utuh dapat ditambang tanpa penghentian karena kegagalan rantai. Namun, jika putusnya rantai terjadi karena kesalahan manajemen, kesalahan penanganan, pemantauan yang tidak tepat, atau karena kondisi lingkungan yang dapat menyebabkan retak korosi tegangan (SCC), tambang menghadapi masalah besar. Dalam situasi ini, harga yang dibayarkan untuk rantai itu menjadi tidak relevan.
Jika operator longwall tidak menjalankan rantai terbaik yang sesuai dengan kondisi tambang, satu penghentian tak terduga dapat dengan mudah menghapus penghematan biaya yang diperoleh selama proses pembelian. Jadi, apa yang harus dilakukan operator longwall? Mereka harus memperhatikan kondisi spesifik lokasi tambang dan memilih rantai dengan cermat. Setelah rantai dibeli, mereka perlu meluangkan waktu dan uang tambahan yang diperlukan untuk mengelola investasi dengan baik. Hal ini dapat memberikan keuntungan yang signifikan.
Perlakuan panas dapat meningkatkan kekuatan rantai, mengurangi kerapuhannya, mengurangi tekanan internal, meningkatkan ketahanan aus, atau meningkatkan kemampuan mesin rantai. Perlakuan panas telah menjadi bentuk seni yang rumit dan bervariasi antar produsen. Tujuannya adalah untuk mendapatkan keseimbangan sifat logam yang paling sesuai dengan fungsi produk. Rantai yang dikeraskan secara diferensial adalah salah satu teknik paling canggih yang digunakan oleh Parsons Chain. Bagian mahkota rantai tetap keras untuk menahan keausan, sementara bagian kaki rantai yang lebih lunak meningkatkan ketangguhan dan keuletan rantai.
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 daripada material dengan kekerasan 100 HV. Dengan demikian, skala kekerasan ini memberikan skala rasional dari material yang paling lunak hingga yang paling keras. Untuk nilai kekerasan rendah, hingga sekitar 300, hasil kekerasan Vickers dan Brinell kurang lebih sama, tetapi untuk nilai yang lebih tinggi, hasil Brinell lebih rendah karena distorsi pada ball indenter.
Uji Impak Charpy adalah uji impak yang mengukur kerapuhan suatu material. Mata rantai dibuat takik pada titik las dan ditempatkan pada jalur ayunan bandul. Energi yang dibutuhkan untuk mematahkan spesimen diukur dengan pengurangan ayunan bandul.
Sebagian besar produsen rantai menyimpan beberapa meter dari setiap pesanan batch agar pengujian destruktif penuh dapat dilakukan. Hasil uji lengkap dan sertifikat biasanya disertakan bersama rantai yang biasanya dikirim dalam pasangan 50 m yang serasi. Perpanjangan pada gaya uji dan perpanjangan total pada patahan juga digambarkan dalam grafik selama pengujian destruktif ini.
Rantai Optimal
Tujuannya adalah untuk menggabungkan semua karakteristik ini untuk menciptakan rantai optimal, yang mencakup kinerja berikut:
• Kekuatan tarik lebih tinggi;
• Ketahanan lebih tinggi terhadap keausan tautan bagian dalam;
• Daya tahan tinggi terhadap kerusakan sproket;
• Ketahanan lebih besar terhadap retak martensit;
• Peningkatan ketangguhan;
• Peningkatan umur lelah; dan
• Resistensi terhadap SCC.
Namun, tidak ada satu solusi sempurna, yang ada hanyalah berbagai kompromi. Titik luluh yang tinggi cenderung menghasilkan tegangan sisa yang tinggi. Jika dipadukan dengan kekerasan tinggi untuk meningkatkan ketahanan aus, hal ini juga cenderung menurunkan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi tegangan.
Produsen terus berupaya mengembangkan rantai yang dapat beroperasi lebih lama dan tahan terhadap kondisi sulit. Beberapa produsen melakukan galvanisasi rantai untuk menghadapi lingkungan korosif. Pilihan lainnya adalah rantai COR-X, yang terbuat dari paduan vanadium, nikel, kromium, dan molibdenum yang telah dipatenkan untuk melawan SCC. Keunikan solusi ini adalah sifat anti-korosi tegangan yang homogen di seluruh struktur metalurgi rantai dan efektivitasnya tidak berubah seiring keausan rantai. COR-X telah terbukti meningkatkan umur rantai secara substansial di lingkungan korosif dan hampir menghilangkan kegagalan akibat korosi tegangan. Pengujian telah membuktikan bahwa gaya putus dan operasi meningkat 10%. Dampak takik meningkat 40% dan ketahanan terhadap SCC meningkat 350% dibandingkan dengan rantai biasa (DIN 22252).
Ada beberapa kasus di mana rantai COR-X 48 mm telah beroperasi seberat 11 juta ton tanpa kegagalan terkait rantai sebelum dihentikan operasionalnya. Pemasangan rantai Broadband OEM pertama oleh Joy di tambang BHP Billiton San Juan menggunakan rantai Parsons COR-X buatan Inggris, yang konon telah mengangkut hingga 20 juta ton dari permukaan tambang selama masa pakainya.
Rantai Terbalik untuk Memperpanjang Umur Rantai
Penyebab utama keausan rantai adalah pergerakan setiap mata rantai vertikal yang berputar mengelilingi mata rantai horizontal di sebelahnya saat memasuki dan meninggalkan sproket penggerak. Hal ini juga menyebabkan keausan yang lebih parah pada salah satu bidang mata rantai saat berputar melalui sproket. Oleh karena itu, salah satu cara paling efektif untuk memperpanjang umur rantai bekas adalah dengan memutarnya, atau membalikkannya 180º untuk menjalankan rantai ke arah yang berlawanan. Hal ini akan membuat permukaan mata rantai yang "tidak terpakai" bekerja dan menghasilkan area mata rantai yang lebih sedikit aus, sehingga rantai menjadi lebih awet.
Pembebanan konveyor yang tidak merata, karena berbagai alasan, dapat menyebabkan keausan yang tidak merata pada kedua rantai, sehingga salah satu rantai lebih cepat aus daripada yang lain. Keausan atau peregangan yang tidak merata pada salah satu atau kedua rantai, seperti yang dapat terjadi pada rakitan tempel ganda, dapat menyebabkan rangka menjadi tidak seimbang, atau tidak selaras saat berputar di sekitar sproket penggerak. Hal ini juga dapat disebabkan oleh salah satu dari kedua rantai yang kendur. Efek ketidakseimbangan ini akan menyebabkan masalah operasional, serta menyebabkan keausan berlebih dan kemungkinan kerusakan pada sproket penggerak.
Sistem Ketegangan
Program pemeliharaan dan pengencangan yang sistematis diperlukan untuk memastikan bahwa setelah pemasangan, laju keausan rantai terkendali dan kedua rantai memanjang karena keausan pada laju yang terkendali dan sebanding.
Dalam program perawatan, staf perawatan akan mengukur keausan rantai serta tegangannya, dan mengganti rantai jika sudah aus lebih dari 3%. Untuk memahami arti sebenarnya dari tingkat keausan rantai ini, perlu diingat bahwa pada permukaan longwall 200 m, keausan rantai sebesar 3% menyiratkan peningkatan panjang rantai sebesar 12 m untuk setiap untai. Staf perawatan juga akan mengganti sproket dan stripper pengiriman dan pengembalian jika sudah aus atau rusak, memeriksa gearbox dan level oli, serta memastikan baut-baut dalam kondisi kencang secara berkala.
Terdapat metode yang mapan untuk menghitung tingkat pretensi yang tepat, dan metode ini terbukti menjadi panduan yang sangat berguna untuk nilai awal. Namun, metode yang paling andal adalah mengamati rantai saat meninggalkan sproket penggerak saat AFC beroperasi dalam kondisi beban penuh. Rantai harus terlihat menunjukkan sedikit kelonggaran (dua mata rantai) saat terlepas dari sproket penggerak. Jika tingkat tersebut ada, pretensi perlu diukur, dicatat, dan ditetapkan untuk masa mendatang sebagai tingkat operasi untuk permukaan tersebut. Pembacaan pratensi harus dilakukan secara berkala dan jumlah mata rantai yang dilepas dicatat. Ini akan memberikan peringatan dini akan terjadinya keausan diferensial atau keausan berlebih.
Flight yang bengkok harus segera diluruskan atau diganti. Flight yang bengkok dapat mengurangi kinerja konveyor dan dapat menyebabkan batang jatuh dari lintasan bawah dan melompat ke sproket, sehingga merusak rantai, sproket, dan flight bar.
Operator longwall harus selalu waspada terhadap pelepas rantai yang aus dan rusak karena dapat menyebabkan rantai yang kendur tetap berada di sproket dan dapat mengakibatkan kemacetan dan kerusakan.
Manajemen Rantai Dimulai Saat Instalasi
Kebutuhan akan garis lurus yang baik pada permukaan tidak dapat diabaikan. Setiap penyimpangan dalam kesejajaran permukaan kemungkinan akan mengakibatkan perbedaan pretensi antara rantai sisi permukaan dan sisi gob, yang mengakibatkan keausan yang tidak merata. Hal ini lebih mungkin terjadi pada permukaan yang baru dipasang karena rantai melewati periode "bedding in".
Setelah pola keausan diferensial terbentuk, hampir mustahil untuk memperbaikinya. Seringkali, diferensial terus memburuk karena rantai yang kendur sehingga menciptakan lebih banyak kendur.
Efek buruk dari berlari dengan garis wajah yang buruk yang menyebabkan variasi berlebihan dalam pretensi sisi demi sisi diilustrasikan dengan meninjau angka-angka tersebut. Sebagai contoh, longwall 1.000 kaki dengan rantai AFC 42 mm yang memiliki sekitar 4.000 tautan di setiap sisi. Mengakui bahwa pelepasan logam aus interlink terjadi di kedua ujung tautan. Rantai tersebut memiliki 8.000 titik di mana logamnya aus oleh tekanan interlink saat digerakkan dan saat bergetar di bagian wajah, mengalami beban kejut atau dipengaruhi oleh serangan korosif. Oleh karena itu, untuk setiap keausan 1/1.000 inci, kami menghasilkan peningkatan panjang 8 inci. Setiap variasi kecil antara tingkat keausan sisi wajah dan sisi gob, yang disebabkan oleh ketegangan yang tidak merata, dengan cepat berlipat ganda menjadi variasi besar dalam panjang rantai.
Dua penempaan pada sproket secara bersamaan dapat menyebabkan keausan yang tidak semestinya pada profil gigi. Hal ini disebabkan oleh hilangnya posisi positif pada sproket penggerak yang memungkinkan mata rantai bergeser pada gigi penggerak. Pergeseran ini memotong mata rantai dan juga meningkatkan laju keausan pada gigi sproket. Setelah terbentuk pola keausan, keausan akan semakin cepat. Pada tanda pertama mata rantai terputus, sproket harus diperiksa dan diganti jika perlu, sebelum kerusakan tersebut merusak rantai.
Pretensi rantai yang terlalu tinggi juga akan menyebabkan keausan berlebih pada rantai dan sproket. Pretensi rantai perlu diatur pada nilai yang mencegah rantai menjadi terlalu kendur saat beban penuh. Kondisi seperti itu akan menyebabkan batang pengikis "terlepas" dan berisiko merusak sproket ekor akibat penggumpalan rantai saat meninggalkan sproket. Jika pretensi diatur terlalu tinggi, ada dua bahaya yang jelas: keausan interlink yang berlebihan pada rantai, dan keausan berlebih pada sproket penggerak.
Ketegangan Rantai yang Berlebihan Bisa Menjadi Pembunuh
Kecenderungan umum adalah mengencangkan rantai terlalu kencang. Tujuannya adalah memeriksa pretensi secara berkala dan mengurangi kekenduran rantai sebanyak dua kali penambahan mata rantai. Lebih dari dua mata rantai menunjukkan rantai terlalu kendur, atau pelepasan empat mata rantai akan menghasilkan pretensi yang terlalu tinggi, yang akan menyebabkan keausan interlink yang parah dan secara signifikan mengurangi umur rantai.
Dengan asumsi keselarasan muka rantai baik, nilai pretensi di satu sisi tidak boleh melebihi nilai di sisi lainnya lebih dari satu ton. Manajemen muka rantai yang baik harus memastikan bahwa setiap diferensial dapat dipertahankan tidak lebih dari dua ton selama masa pakai rantai.
Peningkatan panjang akibat keausan interlink (kadang-kadang disebut secara keliru sebagai "peregangan rantai") dapat dibiarkan mencapai 2% dan masih dapat berjalan dengan sproket baru.
Tingkat keausan interlink tidak menjadi masalah jika rantai dan sproket aus bersamaan sehingga kompatibilitasnya tetap terjaga. Namun, keausan interlink mengakibatkan penurunan 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 elongasi rantai. Rantai umumnya dipertimbangkan untuk diganti ketika keausan interlink melebihi 3%. Beberapa manajer perawatan konservatif tidak suka melihat rantai mereka elongasinya melebihi 2%.
Manajemen rantai yang baik dimulai sejak tahap pemasangan. Pemantauan intensif dengan koreksi jika diperlukan selama periode pemasangan akan membantu memastikan umur rantai yang panjang dan bebas masalah.
(Dengan hormat(Ellton Longwall)
Waktu posting: 26-Sep-2022
