Comment une entreprise minière a éliminé les arrêts non planifiés et économisé plus d'un million de dollars par an

Lorsqu'une mine d'or et de cuivre en Australie rurale a connu des défaillances répétées sur les moteurs de broyeur qui assuraient la production dans son usine de broyage, beaucoup était en jeu. L'entreprise traite le minerai sur site, le broyant en pulpe pour préparer la récupération de l'or et du cuivre. Lorsqu'un moteur de broyeur tombe en panne, la perte de production et le coût de réparation ont un impact négatif considérable sur les revenus.

Les défaillances répétées ont causé des problèmes de fiabilité des machines

Les moteurs de broyeur subissaient des contournements et des arcs électriques sur leurs bagues collectrices et leur système de balais, mettant en danger la sécurité des employés à cause des débris volants et provoquant des arrêts d'urgence coûteux. Les opérateurs de la mine avaient effectué un entretien limité, mais le travail n'était pas documenté et les problèmes persistaient.

Chaque défaillance critique d'un moteur de broyeur pouvait coûter à l'entreprise plus de 500 000 $ en perte de production et 100 000 $ supplémentaires pour réviser la machine défaillante. L'entreprise avait besoin d'une solution qui mettrait fin aux défaillances répétées des moteurs de broyeur une fois pour toutes.

Les opérateurs de la mine voulaient comprendre la cause des problèmes afin de pouvoir prévenir les occurrences futures. Ils ont commencé à rechercher un partenaire stratégique avec une réputation de résolution de problèmes et une vaste expérience en gestion d'actifs machines.

Pourquoi les problèmes de bagues collectrices/balais s'aggravent

Les moteurs à bagues collectrices sont robustes, mais les systèmes de balais sont sensibles à quelques principes fondamentaux : grade de balai correct, dimensions et ajustement corrects, pression de ressort appropriée, surfaces de bagues propres et lisses, et charge de fonctionnement constante.

Si l'un de ces éléments dérive, un échauffement localisé et une mauvaise répartition du courant peuvent entraîner des arcs électriques, un cheminement du carbone et un contournement. Sans pratiques documentées, les mêmes mécanismes de défaillance tendent à réapparaître après des changements de personnel ou de charge.

Principes d'entretien des balais

Pour éliminer les défaillances répétées, le site a adopté une approche basée sur les processus qui normalise l'inspection, le remplacement et la vérification. La liste de contrôle suivante capture les principes que les opérateurs ont convenu d'institutionnaliser :

• Ne jamais mélanger les grades de balais sur une seule bague collectrice. Différents grades partagent le courant de manière inégale et augmentent le risque d'arc électrique.
• Confirmer l'ajustement et les mesures à chaque fois. Vérifier la largeur, l'épaisseur, la longueur du câble et le jeu du porte-balais par rapport aux plans avant l'installation.
• Vérifier la conformité OEM sur les balais entrants. Inspecter les livraisons par rapport aux plans/spécifications ; mettre en quarantaine tout ce qui est hors tolérance.
• Ne pas modifier la charge du moteur sans évaluer l'impact sur les balais. La charge, le cycle de service et les conditions ambiantes affectent la densité de courant à la surface de contact.
• Vérifier que la pression du ressort est dans les spécifications. Une pression inégale ou faible provoque un mauvais contact et des étincelles ; enregistrer les valeurs à chaque position.
• Roder correctement les nouveaux balais. Utiliser des outils de rodage appropriés et un aspirateur, pas de toile abrasive qui laisse des résidus ; viser une surface de contact élevée dès le départ.
• Inspecter les surfaces des bagues collectrices. Vérifier le faux-rond, la circularité et l'état de surface ; nettoyer et, si nécessaire, polir ou reconditionner pour éliminer les crêtes et les brûlures.
• Maintenir la propreté et la ventilation. Garder les porte-balais et les bagues exempts de poussière/huile ; s'assurer que les filtres et les conduits d'air empêchent l'accumulation de contamination.
• Assurer une bonne répartition du courant. Vérifier l'égalité de levée/position des balais et l'intégrité des shunts flexibles ; échelonner les balais comme recommandé par l'OEM.
• Tout documenter. Utiliser une liste de contrôle unique, capturer des photos, enregistrer les valeurs (pression du ressort, état de la bague) et stocker dans un système qui permet le suivi des tendances.

Travail standardisé et contrôles

Pour prévenir la régression, la mine a mis en œuvre un travail standardisé : une procédure unique avec contrôle de version ; des critères d'acceptation avec signature ; des outils calibrés ; et un ensemble préparé de balais, ressorts et quincaillerie approuvés. La procédure comprend une brève révision par le superviseur après tout changement de charge planifié. Ces contrôles font des actions correctes l'option par défaut, même lorsque le personnel tourne.

Surveillance de l'état qui complète l'entretien des balais

L'entretien des balais traite le mode de défaillance des bagues collectrices. Pour une santé plus globale du moteur—en particulier l'isolation statorique et les risques mécaniques—la surveillance continue ou périodique de l'état peut fournir des signaux d'alerte précoce qui soutiennent la planification et réduisent les arrêts d'urgence :

• Surveillance des décharges partielles (DP) des enroulements statoriques. Pour les moteurs critiques, la surveillance continue des DP (par exemple, Iris Power GuardII+ ou PDTracII 4208) suit l'évolution du stress d'isolation et alerte lorsque l'activité augmente ; les tests périodiques sont possibles avec le système portable PDA-IV et l'analyse dans PDView. Ces systèmes fonctionnent avec les capteurs condensateurs mica époxy de 80 pF d'Iris Power (EMC).
• Flux magnétique du rotor (moteurs synchrones). Si vos moteurs de broyeur sont synchrones, la surveillance du flux rotorique (par exemple, FluxTracII avec sondes de flux) détecte les spires en court-circuit qui peuvent entraîner un échauffement anormal ou des pulsations de couple bien avant la défaillance.
• Vibration des têtes de bobinage (machines critiques). Pour les machines grandes/anciennes présentant des risques mécaniques connus, les modules de vibration continue des têtes de bobinage (intégrés avec GuardII+ ou EVTrac) suivent l'évolution du mouvement aux extrémités de l'enroulement.

Lorsque la bande passante interne est limitée, nos Services Xpert peuvent gérer la surveillance, le diagnostic des données et les évaluations de santé en votre nom, et aider à opérationnaliser les résultats en actions de maintenance.

Mise en œuvre du changement

La mine a formalisé trois éléments : (1) une norme du système de balais (grades approuvés, intervalles d'inspection et critères d'acceptation) ; (2) une liste de contrôle de maintenance unique avec des valeurs mesurées ; et (3) un flux de données de base—conservant les enregistrements pour que les tendances soient visibles lors des rotations de personnel. Une fois ces éléments en place, les arrêts d'urgence dus aux contournements de balais ont été éliminés.

Résumé du retour sur investissement

La base de coûts était simple. Chaque défaillance critique d'un moteur de broyeur pouvait dépasser 500 000 $ en perte de production, plus environ 100 000 $ pour réviser la machine. Éviter ne serait-ce que deux défaillances de ce type par an génère des économies de l'ordre de 1,2 M$ annuellement (production + réparation). Le programme de balais basé sur les processus a un faible coût de maintenance ; sa valeur est réalisée en prévenant quelques événements à fort impact.

Pérennisation

Pour maintenir des résultats durables, la mine a lié la liste de contrôle aux ordres de travail, a exigé des preuves photographiques du rodage des balais et de l'état de la bague, et a établi des audits trimestriels de la pression des ressorts et de la finition de la bague. Lorsque des changements opérationnels étaient planifiés (cycle de service, débit), l'ingénierie a examiné la densité de courant des balais et le refroidissement avant la mise en œuvre. Le résultat est une flotte de moteurs de broyeur stable et un moyen reproductible de former le nouveau personnel.

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