Восстановительный ремонт и модернизация фильтра VPA повысили его эксплуатационную готовность для компании Hecla более чем на 30%

Рудник Greens Creek компании Hecla, расположенный на юго-востоке Аляски (США), является одним из крупнейших и самых низкозатратных в мире месторождений первичного серебра. Рудник Greens Creek имеет разрешение на эксплуатацию в пределах природного памятника, находящегося под защитой федерального правительства, а также один из лучших в мире показателей безопасности и экологии. Рудное тело Greens Creek содержит серебро, цинк, золото и свинец и находится на территории национального памятника острова Адмиралтейства. Собственность Greens Creek включает 17 запатентованных участков месторождения и один запатентованный участок для строительства обогатительной фабрики.

Доступ ко всей производственной зоне возможен только по воде. В состав объекта входят рудник, обогатительная фабрика, полигон сухих хвостов, судовая погрузочная станция, жилой лагерь и паромный причал.

Удаленное расположение рудника на острове Адмиралтейства усложняет работу из-за ограниченного доступа к инфраструктуре, услугам, транспорту, энергоснабжению и квалифицированной рабочей силе.  Все материалы и оборудование сначала доставляются в Сиэтл, а затем переправляются на баржах до объекта — путь занимает от 5 до 7 дней по Внутреннему водному пути.

Повышение эксплуатационной готовности благодаря ремонту фильтра

В 1987 году компания Hecla Greens Creek приняла решение закупить и внедрить пресс-фильтры первого поколения VPA15, разработанные компанией Svedala (впоследствии приобретённой компанией Metso в 2001 году). Летом 1988 года были установлены первые два фильтра VPA1530-16 для концентратов (цинк, свинец и коллективный концентрат), а также два фильтра VPA 1530-32 для хвостов. Производство началось в начале осени того же года. Впоследствии, в 1990 году, Hecla установила третий фильтр VPA1530-32 для хвостов. По состоянию на 2024 год оба фильтра VPA1530-16 для концентратов остаются в эксплуатации и стабильно производят цинк, свинец и коллективный концентрат для Hecla Greens Creek.

В 2019 году компания Hecla обратилась к Metso по поводу своих фильтров VPA 1530-32 для хвостов. На тот момент рудник столкнулся с проблемами смещения торцевой крышки и низкой эксплуатационной готовности фильтров — около 60–70%, первоначально установленных в 1988 году. Смещение устранялось с помощью крана, с перемещением торцевой крышки фильтра — на это могло уходить от пяти часов до двух суток в зависимости от степени повреждения и масштаба смещения.

В 2020 году Metso было поручено провести восстановительный ремонт одного из фильтров. Процесс ремонта сопровождался дополнительными трудностями: всё оборудование необходимо было поднимать по частям через ограниченный по размеру проём в полу. Из-за нехватки складского пространства монтаж новых компонентов проводился поэтапно в течение 22 дней. Для фиксации фильтра на месте старые анкерные болты были удалены путём выемки окружающего бетона, после чего новые болты приваривались к несущим конструкциям.

В рамках ремонта были установлены новые гидроцилиндры для выполнения функций сжатия плит, разгрузки кека, открытия и закрытия плит, а также контроля давления. Эти функции являются критически важными для эффективного процесса сепарации твёрдой и жидкой фаз и удаления кека, обеспечивая непрерывную и надёжную работу фильтра.

Также была внедрена система мониторинга работы каждого цилиндра в режиме реального времени — для раннего обнаружения смещений и предотвращения аварийных ситуаций путём автоматической остановки фильтра. С момента установки не было зафиксировано ни одного сигнала о смещении, что позволило повысить эксплуатационную готовность фильтра с 60–70% до более чем 95%.

В 2022 году был проведён восстановительный ремонт и модернизация второго фильтра по той же схеме, что и первого. Это позволило унифицировать детали и сделать их взаимозаменяемыми между всеми фильтрами. Первая установка реализовывалась в тесном сотрудничестве с заказчиком, а вторая модернизация — на основе консультационной поддержки со стороны Metso с учётом полученного оператором опыта и обучения.

Также был организован тренинг операторов для ознакомления заказчика с принципами работы фильтра VPA. Методы технического обслуживания были скорректированы в связи с увеличением срока службы деталей и снижением требований к техническому обслуживанию. 

Больше функциональности и автоматизации благодаря модернизации фильтра

Фильтры также были модернизированы с применением современных технологий, что позволило расширить их функциональность и уровень автоматизации. Для обеспечения точного управления, надёжной работы и безопасности был установлен программируемый логический контроллер (ПЛК), который обеспечивает мониторинг, управление и автоматизацию различных функций фильтра.

Ещё одним важным элементом стала установка гидравлического силового агрегата нового поколения (HPU), который отвечает за генерацию гидравлической энергии, поддержание контроля давления, интеграцию с системой управления фильтра, оптимизацию энергоэффективности, мониторинг производительности и обеспечение безопасности. Новый HPU потребляет в два раза меньше масла по сравнению с предыдущими моделями, что делает его более экологичным. Он играет ключевую роль в обеспечении эффективной и надёжной работы фильтра VPA для качественной сепарации твёрдой и жидкой фаз.

Также были установлены датчики положения, позволяющие контролировать давление, обеспечивать работу автоматизированной системы управления и собирать ценные данные для анализа и оценки производительности. Эти функции способствуют повышению эффективности, продуктивности и надёжности фильтра VPA.

Проект по восстановительному ремонту и модернизации фильтра был реализован без происшествий и в полном соответствии с высочайшими стандартами безопасности.

Полный перечень поставленного оборудования

• Опора с датчиками нагрузки из нержавеющей стали и системы взвешивания для увеличения срока службы и точности.
• Конструкция рамы от оригинального производителя.
• Система давления с новыми поршневыми штоками из нержавеющей стали в гидравлических цилиндрах. Цилиндры оснащены преобразователями длины хода для обеспечения точного выравнивания между цилиндрами.
• Комплект нового фильтра и мембранной пластины в соответствии с конструкцией оригинального производителя Metso.
• Добавлен датчик давления в существующую трубопроводную линию подачи пульпы — для расширения возможностей управления.
• Инновационная система сушки кека для более эффективной сушки воздухом: снижено потребление воздуха и уменьшен износ плит и просеивающих поверхностей.
• Новая система подачи воздуха для фильтровальной мембраны.
• Гидравлический силовой агрегат нового поколения с высоким расходом (High Flow HPU) для более эффективной и надёжной работы.
• Новая система управления для работы фильтра и оптимизации процесса обезвоживания.
• Новые дополнительные датчики, клапаны и переключатели.

Что дальше?

Третий фильтр для хвостов будет отремонтирован и обновлён в том же объеме в 2024 году на условиях консультационной поддержки. В настоящее время Metso и Hecla рассматривают возможность проведения реставрации и модернизации двух оставшихся фильтров VPA 1530-16 для концентратов — работы запланированы на 2025 год. Эти фильтры используются для переработки свинца, никеля, меди и серебра. Установка четвёртого и пятого фильтров станет новым вызовом для монтажной команды, поскольку их потребуется собрать и выровнять снаружи здания фабрики, а затем поднять внутрь через крышу — с целью минимизировать простой оборудования.