Protección antidesgaste un 90 % más ligera y vida útil proyectada 3,3× mayor en una puerta de cucharón CAT 7495
Una mina de cobre protegía la puerta del cucharón de una pala de cables eléctrica CAT 7495 con aproximadamente 1.600 kg (3.527 lb) de protección antidesgaste de acero.
La protección resistía una abrasión severa, pero el peso añadido también aumentaba la tensión sobre la estructura de la puerta. Era habitual encontrar grietas alrededor de los pasadores y las bisagras, lo que contribuía a las reparaciones y reducía la disponibilidad.
En enero de 2019, la mina sustituyó la protección de acero por TuffStudds TS19 y TS22. El sistema completo pesaba solo 210 kg (463 lb) y protegía las superficies de desgaste internas y externas de la puerta.
Esto eliminó 1.390 kg (3.064 lb) de la estructura, aproximadamente un 90 % menos de peso de protección. La tasa de desgaste observada proyectó la vida útil de unos 9 millones de toneladas (9,9 millones de tons) a 30 millones de toneladas (33 millones de tons).
Conclusiones principales
- 6,6 m² (71 ft²) de superficie de desgaste protegida
- Reducción de 1.390 kg (3.064 lb) en el peso de la protección antidesgaste, cerca de un 90 % menos
- 11.526.688 toneladas (12.705.999 tons) procesadas
- 29,2 % de desgaste medio en la inspección final
- Vida útil proyectada de 30 millones de toneladas (33 millones de tons), un aumento de 3,3×
- Coste de desgaste reducido de 1.555 $ a 683 $ por millón de toneladas (de 1.411 $ a 620 $ por millón de tons)
La protección de acero pesada añadía tensión a la puerta
Una pala CAT 7495 puede mover aproximadamente de 4.000 a 5.000 toneladas (de 4.409 a 5.512 tons) de material por hora. Una sola pala puede mantener en operación entre seis y diez camiones de acarreo de gran tonelaje, por lo que la fiabilidad y la disponibilidad son críticas.
La puerta del cucharón se desgasta por ambos lados. La superficie interna soporta la carga útil mientras el cucharón se llena y se vacía. Cuando la puerta se abre sobre un camión de acarreo, su superficie externa inferior también puede entrar en contacto con el material abrasivo que ya está en el camión. Por ello, ambas superficies necesitan protección.
El sistema de desgaste existente de la mina consistía en placas y rebordes antidesgaste de acero que pesaban aproximadamente 1.600 kg (3.527 lb) en total.
A modo de comparación, un metro cuadrado de chapa de acero de 25,4 mm (1 in) pesa aproximadamente 200 kg (41 lb/ft²).
Las puertas de cucharón de la mina solían durar cerca de 9 millones de toneladas (9,9 millones de tons) antes de que el desgaste, las grietas alrededor de las orejas de pasador, los daños por impacto u otros problemas exigieran una reparación o una sustitución.
El peso añadido de la protección se identificó como uno de los factores principales de la tensión estructural sobre la puerta.
Proteger ambos lados con 210 kg de TuffStudds
El sistema de sustitución cubría una superficie total de 6,6 m² (71 ft²).
El lado interno de la puerta del cucharón recibió TuffStudds TS19 en 4,2 m² (45 ft²). El lado externo recibió TuffStudds TS22 en 2,4 m² (26 ft²).
Los TuffStudds pesan aproximadamente 32 kg/m² (6,5 lb/ft²).
La instalación completa pesaba 210 kg (463 lb), frente a 1.600 kg (3.527 lb) de la protección anterior. Esto redujo el peso añadido sobre la puerta del cucharón en 1.390 kg (3.064 lb), aproximadamente un 90 %.
Instalación completada en 3,5 días
La instalación se realizó entre el 15 y el 18 de enero de 2019.
Las superficies de la puerta se limpiaron con granalla angular o granallado y se precalentaron a aproximadamente 60 °C (140 °F) antes de la instalación. A continuación se configuró el equipo de soldadura para la aplicación, se verificó el flujo de material y se instalaron los TuffStudds a un ritmo de aproximadamente 1,6 a 2 m² por día.
La aplicación completa de 6,6 m² se terminó en unos 3,5 días. La puerta del cucharón volvió a operar en la pala CAT 7495 el 25 de enero de 2019.
Cinco inspecciones siguieron el desgaste en servicio
La mina inspeccionó la instalación de TuffStudds cinco veces entre marzo y julio de 2019.
Durante ese periodo, la puerta procesó 11.526.688 toneladas (12.705.999 tons) de material, mientras que el desgaste medio solo alcanzó el 29,2 %.
Según la tasa de desgaste observada, la vida útil proyectada era de aproximadamente 30 millones de toneladas (33 millones de tons).
| Inspección | Material procesado | Desgaste medio | Vida útil proyectada |
|---|---|---|---|
| 4 de marzo de 2019 | 2.488.795 toneladas 2.743.427 tons | 8,0 % | 27 millones de toneladas 29,8 millones de tons |
| 10 de abril de 2019 | 4.599.866 toneladas 5.070.484 tons | 8,9 % | 40 millones de toneladas 44 millones de tons |
| 15 de mayo de 2019 | 6.813.574 toneladas 7.510.680 tons | 22,0 % | 30 millones de toneladas 33 millones de tons |
| 20 de junio de 2019 | 9.435.744 toneladas 10.401.127 tons | 29,0 % | 30 millones de toneladas 33 millones de tons |
| 22 de julio de 2019 | 11.526.688 toneladas 12.705.999 tons | 29,2 % | 30 millones de toneladas 33 millones de tons |
Primera inspección
El 4 de marzo de 2019 se realizó la primera inspección después de que la pala hubiera procesado 2.488.795 toneladas (2.743.427 tons).
El desgaste medio de los TuffStudds era solo del 8 %, lo que daba una vida útil estimada de aproximadamente 27 millones de toneladas (29,8 millones de tons).
Segunda inspección
El 10 de abril de 2019, el material procesado había alcanzado 4.599.866 toneladas (5.070.484 tons).
El desgaste medio seguía siendo solo del 8,9 %, lo que producía una vida útil estimada de aproximadamente 40 millones de toneladas (44 millones de tons).
Tercera inspección
En la tercera inspección, el 15 de mayo de 2019, la puerta había procesado 6.813.574 toneladas (7.510.680 tons).
El desgaste medio medido fue del 22 %, y la vida útil proyectada se situó en aproximadamente 30 millones de toneladas (33 millones de tons).
Cuarta inspección
El 20 de junio de 2019, la puerta había procesado 9.435.744 toneladas (10.401.127 tons).
Eso significaba que la puerta protegida con TuffStudds ya había superado la vida habitual de las puertas de cucharón de la mina, de aproximadamente 9 millones de toneladas (9,9 millones de tons).
El desgaste medio era del 29 %, y la vida útil proyectada se mantenía en aproximadamente 30 millones de toneladas (33 millones de tons).
Quinta inspección
La quinta inspección tuvo lugar el 22 de julio de 2019, después de que la puerta del cucharón hubiera procesado 11.526.688 toneladas (12.705.999 tons).
El desgaste medio medido de los TuffStudds fue del 29,2 %.
Aunque ya se había superado la vida útil habitual de las puertas de cucharón de la mina, la tasa de desgaste observada seguía respaldando una vida proyectada de aproximadamente 30 millones de toneladas (33 millones de tons).
La puerta del cucharón se retiró del servicio después de la quinta inspección debido a un fallo en las guías del pestillo interno. El fallo no estaba relacionado con la protección TuffStudds. La puerta se envió a reparar con la intención de reinstalarla y continuar la prueba.
De 9 millones de toneladas (9,9 millones de tons) a 30 millones de toneladas (33 millones de tons) proyectadas
Las puertas de cucharón CAT 7495 de la mina solían alcanzar aproximadamente 9 millones de toneladas (9,9 millones de tons) de servicio antes de que el desgaste, las grietas, los daños por impacto u otros problemas exigieran una reparación o una sustitución.
La puerta protegida con TuffStudds ya había procesado 11.526.688 toneladas (12.705.999 tons) cuando se interrumpió la prueba. En ese momento, el desgaste medio era solo del 29,2 %.
Según la tasa de desgaste medida, se proyectaba que la protección alcanzara aproximadamente 30 millones de toneladas (33 millones de tons), unas 3,3× la vida útil habitual de las puertas de cucharón de la mina.
El coste de desgaste bajó más de un 50 %
La protección anterior de la puerta del cucharón tenía un coste de desgaste medio de aproximadamente 1.555 $ por millón de toneladas (1.411 $ por millón de tons) procesadas.
Según la vida proyectada de la instalación de TuffStudds, esa cifra bajó a aproximadamente 683 $ por millón de toneladas (620 $ por millón de tons). Esto representa una reducción del 56 %.
La aplicación, por tanto, abordó algo más que la abrasión por sí sola.
Sustituir 1.600 kg (3.527 lb) de protección de acero por 210 kg (463 lb) de TuffStudds redujo el peso de la protección antidesgaste en torno a un 90 %, superó la vida útil anterior de la mina y se proyectaba que durara unas 3,3× más, al tiempo que reducía el coste de desgaste un 56 %.
Hable con el equipo de TuffStudds sobre su aplicación de desgaste.
