di Carey Curt e Hedy Groff*
Eliminare polvere e distanze nell’industria mineraria.
Le miniere si trovano spesso lontano dagli OEM e dai rivenditori che le supportano. Ma i filtri avanzati possono estendere gli intervalli di manutenzione per le applicazioni ad alta potenza da 250 a 500, 750 o persino 1.000 ore.
L’estrazione di metalli preziosi, carbone e ferro richiede lo scavo di tonnellate di materiale, seguito da operazioni di brillamento, estrazione e carico dei giacimenti di valore. E non c’è modo di farlo senza sollevare molta polvere e impurità.
Ma questa non è la sfida più grande che le aziende minerarie devono affrontare, poiché è necessario anche superare le difficoltà legate alla lontananza dei siti operativi. In genere, le miniere di superficie si trovano lontano dai centri abitati e dagli OEM e dai rivenditori che le supportano.
In condizioni avverse, garantire il funzionamento della propria flotta di autocarri di alta gamma, escavatori, perforatrici, bulldozer e pale caricatrici il più a lungo possibile è una priorità assoluta. In che modo, quindi, le aziende minerarie possono mitigare l’impatto sull’ambiente e le difficoltà legate alle distanze? Se credi che la qualità dei filtri possa fare la differenza, sappi che è vero.
Manutenzione: tutto lo sporco generato dall’estrazione mineraria deve essere smaltito in qualche modo. Spesso finisce proprio dove i responsabili della flotta e della manutenzione non vorrebbero che finisse, ovvero inquina i serbatoi di stoccaggio del carburante, danneggia gli iniettori, compromette i componenti idraulici e contamina i lubrificanti.
Pertanto, la corretta filtrazione nei sistemi di componenti dell’aria, del carburante, idraulici e di lubrificazione può migliorare significativamente i tempi di attività delle apparecchiature.
Oggi, i filtri più avanzati possono estendere gli intervalli di manutenzione per le apparecchiature ad alta potenza da 250 a 500, 750 o, in alcuni casi, persino 1.000 ore, massimizzando la disponibilità delle risorse.
Ciò è fondamentale nei cantieri più isolati, dove i pezzi di ricambio e i tecnici dell’assistenza potrebbero non essere immediatamente disponibili.
L’adozione di soluzioni adeguate consente inoltre di ridurre i tempi di inattività, allineando gli intervalli di manutenzione a quelli previsti per altri sistemi e apparecchiature.
Inoltre, è possibile ridurre i costi di manodopera e manutenzione, aumentare la produttività e ridurre al minimo il costo totale di proprietà della flotta.
Un approccio più ampio alla protezione del motore e delle applicazioni può garantire le massime prestazioni. Successivamente, esamineremo le migliori pratiche per filtrare aria, carburante e refrigeranti e monitorare i sistemi essenziali delle macchine.
Filtrazione aria: l’aspirazione aria è uno dei punti più vulnerabili di un motore diesel. I filtri aria più avanzati impediscono allo strato di polvere di danneggiare i componenti, in particolare gli iniettori di precisione utilizzati nei sistemi common rail ad alta pressione (HPCR).
In molte applicazioni Heavy Duty, fino al 75% delle particelle contaminanti che raggiungono il filtro aria hanno dimensioni inferiori a 5 micron. Se non intrappolate, queste particelle possono rovinare parti del motore come pistoni, anelli e canne.
I motori di grandi dimensioni richiedono volumi di aria altrettanto elevati per funzionare. L’eccessiva restrizione del filtro porta a perdita di potenza, aumento del consumo di carburante e aumento delle spese per i cambi dei filtri, con conseguente aumento dei tempi di inattività delle tue applicazioni.
I responsabili delle flotte possono trovare il giusto equilibrio tra filtrazione e prestazioni scegliendo filtri aria dotati di media filtranti in nanofibra, che aumentano l’efficienza di filtrazione del 99,99%, prolungano gli intervalli di manutenzione fino a cinque volte e riducono i costi relativi ai filtri e alla manutenzione del 30% all’anno.
Il grafico mostra i risultati ottenuti in test reali con filtri nei camion da trasporto
Filtrazione carburante: l’aspirazione aria non è però l’unico punto attraverso cui lo sporco può entrare nella tua applicazione. Anche gli iniettori, le pompe e praticamente tutti gli altri componenti di un motore diesel sono soggetti ai danni causati dal carburante contaminato.
Gli iniettori contaminati riducono la potenza dei motori, mentre una corretta manutenzione di questi componenti garantisce un minore consumo di carburante, emissioni ridotte, un funzionamento regolare e prestazioni ottimizzate.
I filtri con media filtranti in nanofibra possono catturare e trattenere da 10 a 13 volte più contaminanti rispetto ai filtri convenzionali e fornire una vita utile fino a 14 volte maggiore.
Naturalmente, i vantaggi per le operazioni sono il miglioramento dei tempi di attività e la riduzione dei costi. Ciò è dovuto al fatto che i filtri in nanofibra sono progettati specificamente per pressioni più elevate e tolleranze più critiche.
Queste soluzioni prolungano la vita utile degli iniettori e consentono alle aziende minerarie di evitare servizi di riparazione più costosi e dispendiosi in termini di tempo.
I filtri carburante in nanofibra possono allungare notevolmente gli intervalli di manutenzione rispetto ai filtri tradizionali
Filtrazione del serbatoio e del motore: la filtrazione carburante inizia con i serbatoi di stoccaggio del carburante, dove condensa, polvere e microrganismi possono contaminare il diesel.
Le soluzioni più affidabili includono funzionalità di filtrazione installate nei sistemi di tubazioni che trasportano il diesel ai vari mezzi. Tuttavia, la polvere e lo sporco non sono gli unici responsabili.
L’acqua di condensa presente nei serbatoi di stoccaggio e nell’atmosfera può anche contaminare i sistemi di alimentazione.
La rimozione dell’acqua richiede l’uso di separatori di primo stadio, che offrono l’ulteriore vantaggio di trattenere le particelle più grandi, prolungando così la durata dei filtri carburante di secondo stadio (che costituiscono l’ultima linea di difesa contro i contaminanti più piccoli in grado di danneggiare la pompa carburante, i componenti del motore e gli iniettori HPCR).
Filtrazione dei lubrificanti: mantenere i lubrificanti puliti è essenziale per proteggere i cuscinetti del motore, le canne dei cilindri e i blocchi valvole.
I contaminanti possono causare l’usura prematura di questi componenti. Anche le particelle abrasive e i depositi sui rivestimenti dei pistoni e dei cilindri possono interferire con la combustione.
Nel corso del tempo, la contaminazione provoca un aumento dei blow by (trafilamento dei gas), una perdita di compressione, un aumento dell’attrito e un aumento del consumo di carburante.
D’altra parte, un’adeguata filtrazione aumenta il tempo di servizio, riduce il consumo di carburante e riduce al minimo il rischio di guasti meccanici.
Nelle condizioni estreme delle miniere di superficie, i filtri lavabili convenzionali non sono adatti. Una scelta più risolutiva per applicazioni ad alta potenza è installare unità di filtrazione centrifughe progettate con rotori monouso.
Queste unità semplificano la manutenzione e offrono notevoli risparmi sui costi senza compromettere le prestazioni di filtrazione.
I filtri centrifughi possono contribuire a prolungare la vita utile a 1.000 ore. Inoltre, riducono il tempo di manutenzione da 1.5-2 ore (filtri standard) a circa 15-20 minuti.
I rotori monouso offrono una manutenzione più semplice e un notevole risparmio sui costi senza compromettere le prestazioni di filtrazione
Raffreddamento: dall’aria polverosa al carburante sporco, i motori diesel e i loro sistemi sono costantemente esposti a condizioni difficili negli ambienti minerari.
Sebbene le giuste soluzioni di filtrazione aria, carburante e lubrificante possano essere d’aiuto, il 40% di tutti i problemi al motore è direttamente o indirettamente correlato a una manutenzione inadeguata del sistema di raffreddamento.
Per risolvere questo problema, i responsabili possono scegliere refrigeranti appositamente studiati per garantire prestazioni superiori.
I migliori prodotti, basati sulla tecnologia OAT (tecnologia degli acidi organici) e privi di silicati, sono studiati per essere utilizzati per tutta la vita utile del motore.
I refrigeranti OAT proteggono i componenti dalla corrosione del radiatore e dalla cavitazione metallica, causate da bolle di vapore ad alta pressione, dai punti caldi generati dal calcare e dai guasti alle guarnizioni o ai tubi flessibili, solitamente dovuti a incompatibilità dei materiali.
I filtri OAT sono dotati di media filtranti progettati per applicazioni ad alta potenza, con intervalli di manutenzione fino a 4.000 ore.
Monitoraggio: quando le aziende minerarie desiderano garantire la massima protezione possibile alle proprie apparecchiature, iniziano a monitorare i dati operativi in tempo reale, con l’obiettivo di raccogliere informazioni sulle condizioni del motore e delle apparecchiature stesse.
Le soluzioni di monitoraggio intelligente e manutenzione predittiva aumentano gli intervalli di manutenzione e riducono al minimo i costi dei materiali di consumo.
Il modo in cui le aziende minerarie possono beneficiare di queste soluzioni merita un articolo separato, che non tratteremo qui.
Basti dire che i sistemi più avanzati monitorano le prestazioni dei filtri mentre le apparecchiature sono in funzione, suggerendo gli intervalli di manutenzione e individuando i problemi in modo più proattivo. I risultati sono maggiore vita utile del motore e riduzione del costo di proprietà.
In conclusione, si può affermare che soluzioni adeguate di filtrazione e raffreddamento consentono alle aziende minerarie di operare con successo anche nelle condizioni di lavoro più estreme.
*Carey Curt è responsabile dell’ingegneria applicativa presso Fleetguard; Hedy Groff è direttrice esecutiva delle vendite globali e delle operazioni aftermarket presso Fleetguard.