Bergbaubetrieb: Wie Kameras für akustische Bildgebung bei der Erkennung von Druckluftlecks helfen
Die Bergbauindustrie spielt eine wichtige Rolle bei der Gewinnung wertvoller Ressourcen sowohl aus den oberirdischen als auch aus den unterirdischen Erdschichten. Bergbaubetriebe benötigen eine robuste und zuverlässige Ausrüstung, um den sicheren und präzisen Abbau von Mineralien und Metallen zu gewährleisten.
Zu den wichtigsten Anlagen in diesem Industriezweig gehören Druckluftkompressoren, die in jeder Phase des Bergbauprozesses eine wesentliche Rolle spielen, z. B. für den Antrieb verschiedener Bohrverfahren, die Belüftung und den Betrieb einer Vielzahl von Werkzeugen sowohl im Untertage- als auch im Tagebaubetrieb. Druckluftsysteme verursachen jedoch häufig Probleme, etwa Lecks, die zu erhöhten Energiekosten führen und die Effizienz von Anlagen herabsetzen, mit Auswirkungen auf die allgemeine Produktivität und Sicherheit. Eine der effektivsten Methoden, um Druckluftlecks im Bergbau aufzuspüren, ist der Einsatz von Kameras für akustische Bildgebung.
Inhaltsverzeichnis
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- Die Bedeutung von Druckluftsystemen in der Bergbauindustrie
- Die Bedeutung der Erkennung von Druckluftlecks in der Bergbauindustrie
- Die Bedeutung von Kameras für akustische Bildgebung zur Erkennung von Druckluftlecks im Bergbau
- Acht Vorteile einer Schallbildgebungskamera zur Erkennung von Luftleckagen im Bergbau
- Häufig gestellte Fragen
Die Bedeutung von Druckluftsystemen in der Bergbauindustrie
Druckluftkompressoren sind ein wesentlicher Bestandteil des gesamten Bergbauprozesses, wobei Druckluft auf allen Ebenen des Prozesses weit verbreitet ist und unterstützend wirkt. Die Bergbauindustrie hat zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für Druckluftkompressoren ermittelt, die den Bergbau sicherer und effizienter gemacht haben.
Druckluft ist eine bevorzugte Methode für den Bergbau, da sie anpassungsfähig und praktisch ist. Druckluftkompressoren erbringen in verschiedenen Bergbauprozessen gute Leistungen und halten den harten Einsatzbedingungen im Bergbau stand. Sie sind beständig, effizient und verursachen relativ geringe Ersatzteilkosten.
Die Bedeutung von Druckluft im Bergbau
In der Bergbauindustrie werden Druckluftkompressoren in großem Umfang für den Antrieb von Geräten, die Lieferung von sauberer Luft und die Belüftung eingesetzt, um sicherere und effizientere Prozesse zu schaffen. Druckluft unterstützt verschiedene Anwendungen im Bergbau, darunter:
Sprengung
Kontrollierte Sprengstoffe werden in der Bergbauindustrie eingesetzt, um Gestein und andere feste Materialien zu sprengen. Druckluft liefert Hochgeschwindigkeitsströme, die zur sicheren Zündung von Sprengstoffen beitragen.
Reinigung
Druckluft ist ein wirksames Mittel, um Partikel aus Filtern zu entfernen und unerwünschte Partikel fernzuhalten. Als saubere Luftquelle kann Druckluft dazu beitragen, dass Geräte und Materialien frei von Schmutz und Ablagerungen bleiben. Dies kann die Effizienz verbessern, Ausfallzeiten reduzieren und alles länger in einwandfreiem Zustand halten.
Bohrung
Mithilfe von Druckluft wird eine rotierende Bohrkrone angetrieben, die in den festen Boden eindringt und Zugang zu den Mineralien verschafft.
Materialtransport
Einige Materialien, wie z. B. Kohlenstaub, lassen sich besser transportieren, wenn sie durch Wirbelschichtverfahren (Fluidisation) mit Druckluft vermischt werden. Es kann auch Bergbaumaterial für einen mühelosen Transport fördern.
Instrumente und Werkzeuge
Im Bergbau werden Druckluftwerkzeuge eingesetzt, die für eine einwandfreie Funktion trockene, saubere Luft benötigen. Druckluftkompressoren versorgen Bergbauwerkzeuge und -geräte mit dieser Luft, sodass sie ohne Strom arbeiten können. Kompressoren können Schraubenschlüssel, Sägen und Bohrer antreiben und so für einen gleichmäßigen und sicheren Untertagebau sorgen.
Gewinnung von Methangas
Die Ansammlung von Methangas in einem Bergwerk kann tödlich sein und erhöht das Risiko von statischen Funken und Atemproblemen. Bei richtiger Konstruktion und Sicherheitsauslegung können Druckluftkompressoren auch Vakuumpumpen und Gebläse zur Methangasgewinnung einsetzen.
Verhüttung und Raffination
Bei der Verhüttung und Raffination wird das Metall aus den Erzen erhitzt und extrahiert, um aus den Rohstoffen die am besten verwertbaren Metalle zu gewinnen. In den Verhüttungs- und Verarbeitungsbetrieben in der Nähe des Bergbaubetriebs werden während dieses Prozesses Druckluftkompressoren eingesetzt. Außerdem wird bei der Raffination Druckluft eingesetzt, um den Materialabfall durch Oxidation unerwünschter Elemente zu verringern.
Verteiler
Die Druckluft wird in die Tanks mithilfe von Verteilern eingeleitet, das sind Rohre, die sich am Boden der Tanks befinden. Durch die kleinen Poren verteilen die Rohre die Luftblasen gleichmäßig im gesamten Tank.
Lüftungssysteme
Bergleute benötigen bei ihrer Arbeit unter Tage eine ausreichende Menge an sicherer Atemluft. Mit Druckluft können sie tief unter der Erde mit Luft versorgt werden, sodass sie sicher atmen können. In Notfällen bringen die Kompressoren auch saubere, sichere Luft in die Schutzräume, so dass die Bergleute Schutz mit Atemluft suchen können.
Bohrverfahren im Untertage- und Tagebau
Im Untertagebau kommen je nach Anwendung, Lochgröße, verfügbarem Platz und Ausrüstung verschiedene Bohrverfahren zum Einsatz, darunter Top-Hammer, DTH (oder ITH) und einfachere Geräte wie Ständerbohrer. DTH- oder ITH-Bohrungen werden in der Regel für größere Durchmesser und längere Löcher verwendet, z. B. für Spreng- und Schneidbohrungen oder für Servicebohrungen wie Belüftungs- oder Entwässerungsbohrungen, die erheblich mehr Druckluft benötigen.
Im Tagebau, der auch als offener Tagebau oder Steinbruch bezeichnet wird, werden metallische und nichtmetallische Mineralien und Baumaterialien durch Gesteinsbohrungen gewonnen. Die Größe der Mine und das Produktionsvolumen bestimmen das Lochmuster mit bestimmten Durchmessern und Tiefen, das gebohrt und gesprengt werden muss, um das Gestein für das Brechen vorzubereiten. Für kleinere Löcher (unter 3,5”) und geringere Tiefen werden in der Regel Oberhammerbohrgeräte eingesetzt, während DTH- (oder ITH-) Bohrungen am besten für mittelgroße Löcher (3,5” bis 8”) geeignet sind und größere Durchmesser mit Drehbohrgeräten gebohrt werden.
Die Produktivität beim Bohren hängt in hohem Maße vom Druckluftsystem ab, das die Spülung für alle drei Verfahren sowie den Hammereinsatz beim DTH-Bohrverfahren gewährleistet. Eine optimale Aufwärtsgeschwindigkeit der Luft im Ringraum um das Bohrgestänge ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass das zerkleinerte Bohrklein in seiner größten Größe aus dem Loch entfernt werden kann, was zu schnelleren Eindringraten und einer längeren Lebensdauer des Bohrers führt. Darüber hinaus spielt Druckluft eine entscheidende Rolle für den Betrieb des DTH- Bohrhammers und die Eindringtiefe, die den größten Anteil an den Gesamtbohrkosten im Tagebau ausmacht.
Die Bedeutung der Erkennung von Druckluftlecks in der Bergbauindustrie
Verteilerstation mit Druckluftventilen für ein Bergwerk
Druckluftsysteme sind anfällig für Leckagen, die die Energiekosten in die Höhe treiben können, weil der Kompressor härter arbeiten muss. Leckagen treten meist an Verbindungen und Schwachstellen auf und verursachen Druckschwankungen. Dies kann die Effizienz von druckluftbetriebenen Werkzeugen verringern und die erforderliche Arbeitszeit erhöht. Leckagen verlängern auch die Laufzeit des Kompressors und führen zu unnötigen Schaltvorgängen, was die Lebensdauer der Anlage verkürzt und die Wartungskosten in die Höhe treibt.
Die Kosten von Druckluftlecks in Bergbaubetrieben
Druckluftanlagen verlieren üblicherweise 25 % bis 30 % ihrer Luft durch Lecks. Das bedeutet:
- 25 bis 30 % höhere Energiekosten
- Kosten für den Kauf zusätzlicher Kompressoren, um den Bedarf an Druckluftwerkzeugen zu decken
- Um 30 % verkürzte Lebensdauer des Kompressors, was 30 % höhere Ersatzkosten bedeutet
- Zusätzliche Wartungskosten für zusätzliche Ausrüstung
Wie viel kosten Druckluftlecks Ihre Bergbauanlage?
Wie wirkt sich das nun in der Praxis finanziell aus? Die finanzielle Belastung durch Druckluftlecks in Bergbaubetrieben kann je nach Größe des Lecks und dem Gesamtdruck pro Quadratzoll Überdruck (psig) zwischen 720 und 55.333 US-Dollar jährlich betragen.
Das Plant Service Magazine berechnet die Kosten von Druckluftlecks auf Grundlage ihres Gesamtumfangs. Bei einem Dauerbetrieb während des ganzen Tages und einem Tarif von 8 Cent pro Kilowattstunde (kWh) kann ein unzureichend gewartetes Druckluftsystem einem Bergbaubetrieb jährliche Kosten in Höhe von mehreren zehntausend Dollar verursachen.
Die Bedeutung von Kameras für akustische Bildgebung zur Erkennung von Druckluftlecks im Bergbau
FLIR Si124 Kamera für die akustische Bildgebung
Kameras für die akustische Bildgebung haben sich zu einer wertvollen und effizienten Ressource für die Erkennung von Druckluftlecks im Bergbau entwickelt. Diese Kameras bieten den Vorteil, dass sie den Ursprung eines Lecks schnell und präzise lokalisieren können und nur minimale Schulung des Bedienpersonals erfordern, selbst in Umgebungen mit hohem Lärmpegel und hoher Komplexität. Auf diese Weise können die Bergwerke umgehend Korrekturmaßnahmen ergreifen, um die Energieverschwendung zu verringern, Sicherheitsrisiken zu minimieren und die Leistung ihrer Anlagen zu optimieren.
Ortung von Druckluftleckagen im Bergbau mithilfe einer Kamera für akustische Bildgebung
Um die Herausforderungen der Bergbauindustrie zu meistern, können Bergbauunternehmen auf Technologien zurückgreifen, wobei der Schwerpunkt auf der Zustandsüberwachung liegt. Die FLIR Si124 Kamera für akustische Bildgebung bietet eine leistungsstarke Lösung für die Zustandsüberwachung im Bergbau und wurde speziell für die Erkennung von Druckluftlecks sowie Teilentladungen wie Corona-Entladungen und Lichtbogenbildung in Mittel- und Hochspannungsanlagen entwickelt.
Die FLIR Si124 verfügt über 124 Mikrofone und kann selbst sehr leise Geräusche aus großer Entfernung erkennen und genau lokalisieren, was sie ideal für die raue Umgebung im Bergbau macht. Die empfindlichen Mikrofone der FLIR Si124 sind auch bei der Prüfung von Hochspannungsanlagen von Vorteil, bei denen von den spannungführenden Geräten ein Sicherheitsabstand erforderlich ist.
Die FLIR Si124 Kamera für die akustische Bildgebung zur Erkennung von Druckluftlecks
Mit der zusätzlichen Desktop-Software FLIR Thermal Studio Suite können Sie weitere Vorteile erzielen, indem die thermische und akustische Bildgebung in einem einzigen Bericht zusammengeführt wird. Diese Doppelfunktion erleichtert die Entscheidungsfindung bei der Wartung und macht das Erlernen mehrerer verschiedener Softwareplattformen überflüssig.
Die kostenlose, webbasierte Berichterstellungssoftware FLIR Acoustic Camera Viewer erlaubt das schnelle Hochladen von Bildern über WLAN zur sofortigen Analyse. Dieser Service bietet dem Nutzer wertvolle Einblicke, etwa die Wellenform und die Energiekosten von Druckluftlecks und die Klassifizierung, die Bewertung des Schweregrades und empfohlene Abhilfemaßnahmen für Teilentladungen.
FLIR-Plugin der Si-Serie für FLIR Thermal Studio
Die FLIR Si124 Kamera für akustische Bildgebung verbessert die Betriebskontinuität von Bergbauanlagen. Die Kamera spürt Druckluftlecks frühzeitig auf und reduziert so Energieverschwendung und finanzielle Verluste. Sie trägt auch dazu bei, ungeplante Ausfallzeiten aufgrund des Versagens von Hochspannungskomponenten zu vermeiden, und trägt dazu bei, eine konsistente und ununterbrochene Energieversorgung zu gewährleisten, die für den Abbau und die Produktion benötigt wird.
Die Kamera erfordert nur einen minimalen Schulungsaufwand und lässt sich leicht in den Wartungszyklus von Bergbauanlagen einbinden, selbst in den Bereichen mit dem höchsten Lärmpegel.
Die Vorteile des Einsatzes von Kameras für akustische Bildgebung im Bergbaubetrieb
Verbesserte Energieeffizienz
In der Bergbauindustrie können Druckluftlecks in erheblichem Maße zur Energieverschwendung beitragen. Durch den Einsatz von Kameras zur akustischen Bildgebung zur frühzeitigen Erkennung und Behebung von Leckagen können Bergbaubetriebe jedoch ihre Energieeffizienz verbessern und den Gesamtenergieverbrauch senken. Dies wiederum führt zu einer Senkung der Betriebskosten und einer Verringerung der Umweltbelastung.
Erhöhte Produktivität
Druckluftleckagen können die Produktivität von Bergbaubetrieben beeinträchtigen und die Effizienz der pneumatischen Ausrüstung beeinträchtigen. Durch die rasche Erkennung und Reparatur solcher Lecks können Bergbauunternehmen die Leistung ihrer Anlagen optimieren und die Gesamtproduktivität steigern.
Kostenersparnisse
Die Kamera FLIR Si124 für die akustische Bildgebung kann dazu beitragen, eine gleichbleibende und unterbrechungsfreie Energieversorgung zu gewährleisten, die für Förderung und Produktion im Bergbau unerlässlich ist. Mit der FLIR Si124 können Bergbaubetriebe außerdem Geld sparen. Um die Energie abzuschätzen, die ein Werk durch die Erkennung und Reparatur von Luftlecks einsparen kann, im Verhältnis zu den Kosten für die Kamera selbst, kann der Si124-LD ROI-Rechner verwendet werden.
Acht Vorteile des Einsatzes einer Kamera für akustische Bildgebung zur Zustandsüberwachung im Bergbau
- Reduziert Energieverschwendung und finanzielle Verluste durch frühzeitige Erkennung von Druckluftlecks.
- Verhindert ungeplante Ausfallzeiten aufgrund des Versagens elektrischer Hochspannungskomponenten (HV).
- Verbessert die Betriebskontinuität und die ununterbrochene Energieversorgung.
- Hilft bei der Vermeidung potenziell gefährlicher Unfälle durch frühzeitige Erkennung von Teilentladungen in elektrischen Übertragungs- und Verteilungsanlagen für Mittel- und Hochspannung.
- Ermöglicht die zustandsorientierte Wartung in großen Bereichen sicher und effektiv und ohne Betriebsunterbrechung, da die berührungslose Kamera aus einem Arbeitsabstand von 0,3 m bis zu 130 m funktioniert.
- Erfordert nur minimale Schulung und ist einfach in die Wartungszyklen von Bergbauanlagen zu integrieren.
- Ergänzt die Thermografie-Ausrüstung für eine bessere Gesamtinspektion von Bergbauausrüstungen.
- Fachleute können damit ihre Inspektionen zehnmal schneller abschließen als mit herkömmlichen Methoden.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz von Druckluftkompressoren im Bergbau die Branche revolutioniert hat, da sie zuverlässige und effiziente Geräte bereitstellen, mit denen die Bergleute ihre Arbeit sicher und effektiv erledigen können. Druckluft wird in vielen verschiedenen Bergbauprozessen eingesetzt, von Sprengungen und Bohrungen bis hin zu Belüftung und Reinigung. Es handelt sich um eine vielseitige und praktische Stromquelle, die dem harten Verschleiß im Bergbau standhält.
Undichte Stellen im Druckluftsystem können sich jedoch negativ auf den Bergbauprozess auswirken, da sie die Energiekosten erhöhen, die Effizienz der Werkzeuge verringern und den Wartungsaufwand erhöhen. Die FLIR Si124 Kamera für akustische Bildgebung bietet eine leistungsstarke Lösung für die Zustandsüberwachung in Bergbauanlagen, um Druckluftlecks frühzeitig zu erkennen und die Betriebskontinuität zu verbessern.
Bergbauunternehmen können vom Einsatz von Druckluftkompressoren und Zustandsüberwachungstechnologie stark profitieren und so ein Höchstmaß an Effizienz und Sicherheit in ihrem Betrieb gewährleisten.
Weitere Informationen zu Kameras für die akustische Bildgebung oder zu dieser Anwendung finden Sie unter: www.FLIR.com/si124
Häufig gestellte Fragen
Air compressors play a central role in the entire mining process, providing power, clean air, ventilation, and more to mining operations. They are used in processes such as blasting, drilling, smelting, refining, cleaning, and material handling.Air compressors play a central role in the entire mining process, providing power, clean air, ventilation, and more to mining operations. They are used in processes such as blasting, drilling, smelting, refining, cleaning, and material handling.
Compressed air is preferred for mining due to its adaptable and convenient nature. Air compressors work well for many different mining processes and can withstand the harsh wear and tear of mining. They are consistent, efficient, and have relatively low part replacement costs.Compressed air is preferred for mining due to its adaptable and convenient nature. Air compressors work well for many different mining processes and can withstand the harsh wear and tear of mining. They are consistent, efficient, and have relatively low part replacement costs.
Leaks in the compressed air system can be detrimental to the mining process, increasing energy costs, reducing tool efficiency, and increasing maintenance requirements. They can cause pressure levels to fluctuate, causing air-operated tools to work less efficiently and increasing the time required to complete work.
The FLIR Si124 acoustic imaging camera is a device that uses advanced acoustics to pinpoint compressed air leaks, partial discharges, and corona discharge in electrical systems. It can detect even minute leaks in a large area with noisy machinery, making it ideal for the harsh environments of mining operations.
Mining companies can benefit greatly from the use of condition monitoring technology, ensuring maximum efficiency and safety in their operations. By detecting compressed air leaks early on, the technology can reduce energy waste and financial losses and help avoid potentially hazardous accidents through early-stage detection of partial discharge.
The ability to detect a leak depends on various factors such as the environment and distance from the leak. In typical factory settings, leaks as small as ~< 1 L/min are detectable.
The mining industry faces many challenges, including maintaining worker safety in hazardous conditions, increasing energy efficiency and reducing environmental impact, and maximizing production while minimizing costs.
Mining companies can ensure maximum efficiency and safety in their operations by investing in reliable and efficient equipment, implementing condition monitoring technology, maintaining strict safety protocols, and minimizing environmental impact through sustainable practices.Mining companies can ensure maximum efficiency and safety in their operations by investing in reliable and efficient equipment, implementing condition monitoring technology, maintaining strict safety protocols, and minimizing environmental impact through sustainable practices.
Yes, the Si124 can be used in any industry that utilizes compressed air systems such as the pulp and paper industry and the tire manufacturing industry.
