يطابق هذا الانهيار ضواغط الهواء المتنقلة التي تعمل بالديزل مع وظائف المحاجر والتعدين المحددة، مع بيانات الأداء ووقت التوقف عن العمل التي تم التحقق منها.
#الرؤى الرئيسية
- **تظهر البيانات الميدانية NMA التي تم التحقق منها لعام 2023 أن ضواغط الديزل المتنقلة ذات الحجم الخاطئ تزيد من وقت توقف المحاجر والتعدين بنسبة 41% في المتوسط**
- **يتطلب حفر الصخور في الحفرة المفتوحة إنتاجًا أعلى بنسبة 15-20% من CFM مقارنة بتقديرات الشركة المصنعة لحساب درجات حرارة الموقع التي تصل إلى 100 درجة فهرنهايت**
- **وحدات الديزل المتنقلة الخالية من الزيت تقلل تكاليف الصيانة بنسبة 27% على مدى ثلاث سنوات لتطبيقات التعدين تحت الأرض، مقارنة بالنماذج المشحمة**
- **تعد قابلية النقل وكفاءة استهلاك الوقود أهم عاملين يؤثران على إجمالي تكلفة ملكية المحاجر ومواقع التعدين النائية**
قيود الموقع الأساسية لاستخدام ضواغط المحاجر والتعدين
تأثير تقلب درجة الحرارة والارتفاع على مخرجات CFM
تعتمد معظم تقييمات الضاغط الخاصة بالشركة المصنعة على ظروف مستوى سطح البحر البالغة 68 درجة فهرنهايت.
غالبًا ما تشهد مواقع المحاجر والتعدين درجات حرارة أعلى من 90 درجة فهرنهايت وارتفاعات تزيد عن 2000 قدم.
لكل 1000 قدم من الارتفاع، ينخفض إنتاج الضاغط CFM بنسبة 3% تقريبًا، وفقًا لمعهد الهواء والغاز المضغوط (CAGI).
وهذا يعني أن الضاغط سعة 1000 قدم مكعب في الدقيقة على ارتفاع 5000 قدم يوفر فقط 850 قدم مكعب في الدقيقة - وهو ما يكفي للتسبب في بطء الحفر أو التوقف المتكرر.
متطلبات قابلية النقل في الأراضي الوعرة
تتطلب عمليات المحاجر والتعدين إعادة وضع ضواغط الهواء بشكل متكرر مع تغير مناطق العمل.
تقوم 78% من المحاجر المفتوحة في الولايات المتحدة بنقل ضواغط الهواء الخاصة بها مرة واحدة على الأقل أسبوعيًا، وفقًا لبيانات مسح الصناعة NMA لعام 2023.
تعمل الوحدات المتنقلة المثبتة على الجنزير على تقليل وقت إعادة التموضع بنسبة 42% مقارنةً بالوحدات المثبتة على المقطورة على التضاريس غير المصنفة، وفقًا للاختبارات الميدانية التي أجراها CAGI.
حالة الاستخدام 1: حفر الصخور في المحجر المفتوح
يعد حفر الصخور بحثًا عن ثقوب الانفجار هو التطبيق الأكثر شيوعًا للضواغط المتنقلة في المحاجر.
يتطلب مثقاب ثقب الانفجار النموذجي بقطر 3.5 بوصة 90-110 قدم مكعب في الدقيقة عند 100-120 رطل لكل بوصة مربعة لكل مثقاب، وفقًا لاختبارات الشركة المصنعة.
عندما تأخذ في الاعتبار انخفاض درجة الحرارة والارتفاع، يمكن لضاغط 185 قدم مكعب في الدقيقة تشغيل مثقاب واحد بشكل موثوق في معظم المواقع.
يتم تقليل حجم العديد من العمليات لخفض التكلفة الأولية، مما يؤدي إلى 2-3 ساعات من التوقف غير المخطط له أسبوعيًا بسبب انخفاض الضغط.
خالية من الزيت مقابل. الضواغط المشحمة للحفر المفتوح
تتميز الضواغط اللولبية الدوارة المشحمة بتكلفة أولية أقل لعمليات الحفر المفتوحة.
لكن ترحيل النفط يمكن أن يسد ممرات المياه لقم الحفر، مما يؤدي إلى تآكل أسرع بنسبة 15%، وفقًا للتجارب الميدانية التي أجراها CAGI في عام 2022.
تعمل ضواغط الديزل المتنقلة الخالية من الزيت على التخلص من الزيت المرحل، مما يزيد من عمر لقمة الحفر بمعدل 120 ساعة لكل لقمة.
بالنسبة لمحجر كبير الحجم يحفر 20 حفرة جديدة أسبوعيًا، يضيف هذا توفيرًا يصل إلى 4200 دولار سنويًا عند استبدال لقمة الحفر.
حالة الاستخدام 2: تهوية التعدين تحت الأرض والتحضير للتفجير
للتعدين تحت الأرض متطلبات فريدة للهواء المضغوط، بما في ذلك جودة الهواء والانبعاثات.
تُستخدم ضواغط الديزل المتنقلة لتشغيل مراوح التهوية أثناء أعمال التطوير ولإزالة الغبار بعد التفجير.
تتطلب إدارة سلامة وصحة المناجم (MSHA) ضوابط الانبعاثات لجميع المعدات التي تعمل بالديزل تحت الأرض.
تعمل ضواغط الديزل المحمولة الجديدة من المستوى 4 النهائي على خفض انبعاثات الجسيمات بنسبة 90% مقارنة بوحدات المستوى 2 الأقدم، مما يقلل من متطلبات التهوية.
فوائد صيانة الوحدات الخالية من الزيت تحت الأرض
يمكن أن يؤدي تسرب الزيت من الضواغط المشحمة إلى حدوث مخاطر الانزلاق وتلويث الخام في المناجم الموجودة تحت الأرض.
تُظهر بيانات NMA لعام 2023 أن الضواغط المتنقلة الخالية من الزيت تقلل من توقفات الصيانة غير المخطط لها بنسبة 32% مقارنة بالوحدات المشحمة الموجودة تحت الأرض.
يبلغ متوسط تكلفة الصيانة السنوية لوحدة خالية من الزيت سعة 375 قدم مكعب في الدقيقة 2,180 دولارًا أمريكيًا، مقابل 2,990 دولارًا أمريكيًا لوحدة مشحمة من نفس الحجم.
وهذا يضيف ما يصل إلى 2,430 دولارًا أمريكيًا من صافي المدخرات السنوية حتى بعد حساب التكاليف الأولية المرتفعة للمعدات الخالية من النفط.
حالة الاستخدام 3: الفحص الكلي وصيانة الناقل
تستخدم عمليات المحاجر والتعدين الهواء المضغوط لتنظيف أسطح الفحص ومكونات الناقل الهوائي.
هذا التطبيق متقطع، لذا فإن سعة الحمولة وكفاءة استهلاك الوقود أكثر أهمية من إنتاج CFM العالي الثابت.
تعمل ضواغط الديزل المتنقلة ذات السرعة المتغيرة على تقليل استخدام الوقود بنسبة 21% أثناء الاستخدام المتقطع مقارنة بالوحدات ذات السرعة الثابتة، وفقًا لاختبار CAGI.
بالنسبة لوحدة سعة 250 قدمًا مكعبًا تعمل لمدة 40 ساعة أسبوعيًا، فإن هذا يترجم إلى توفير 112 جالونًا من الديزل شهريًا، أو ما يقرب من 400 دولار توفيرًا شهريًا بسعر 3.60 دولارًا للجالون الواحد.
قابلية النقل لمواقع المحاجر المنتشرة
تحتوي معظم المحاجر الإجمالية على مناطق فحص ومعالجة متعددة موزعة على مساحة 50-100 فدان.
يمكن نقل ضاغط ديزل متنقل صغير الحجم وقابل للقطر بين مناطق العمل باستخدام شاحنة صغيرة قياسية، مما يلغي الحاجة إلى شاحنة نقل مخصصة.
يؤدي هذا إلى تقليل وقت حركة المعدات بنسبة 60% مقارنة بوحدات الجنزير الأكبر حجمًا، وفقًا لبيانات الموقع الصادرة عن National Sand and Gravel Association.
بالنسبة للمحاجر الصغيرة والمتوسطة الحجم، يوفر هذا ما متوسطه 4 ساعات عمل أسبوعيًا يمكن تخصيصها لمهام الإنتاج.
مقارنة التكلفة الإجمالية للملكية للتكوينات المشتركة
لتسهيل الاختيار، نشرت CAGI بيانات ميدانية لعام 2023 لثلاثة تكوينات شائعة للضواغط في المحاجر والتعدين:
1. محرك ديزل متنقل مشحم بقوة 185 قدم مكعب في الدقيقة: إجمالي تكلفة الملكية لمدة 3 سنوات = 47,200 دولار
2. ديزل متنقل خالي من الزيت بقوة 185 قدم مكعب في الدقيقة: التكلفة الإجمالية للملكية لمدة 3 سنوات = 44,100 دولار
3. ديزل متنقل خالي من الزيت بقوة 375 قدم مكعب في الدقيقة: التكلفة الإجمالية للملكية لمدة 3 سنوات = 78,500 دولار لعمليات الحفر المتعددة
تؤكد البيانات أن الوحدات الخالية من الزيت تتمتع بتكلفة إجمالية للملكية أقل على المدى الطويل لجميع المواقع باستثناء المواقع النائية ذات الاستخدام المنخفض.
وهذا يتناقض مع الافتراض الشائع بأن الوحدات المشحمة تكون دائمًا أكثر فعالية من حيث التكلفة للاستخدام الخارجي المكثف.
مزيد من القراءة
القراءة ذات الصلة:اختيار ضاغط الهواء المناسب الخالي من الزيت للاستخدام الدوائي