Когда говоришь о крупном горнодобывающем предприятим, представляешь, что где-то глубоко под землей есть полезное ископаемое, которое выкапывают, поднимают на поверхность, как-то обрабатывают и везут в вагонах на другое предприятие. Если очень упрощать, то все верно, но это только вершина айсберга. Существует огромное количество вспомогательных, но от этого не менее важных процессов.

Хотелось бы рассказать об одном из таких процессов в рамках обогащения железной руды - перемещении шлама от мельниц до шламохранилища.

Если немного погружаться в сам процесс обогащения, то упрощенно он выглядит так: после первичного дробления подготовленная руда конвейерами загружается в шаровые мельницы вместе с водой и стальными шарами; при вращении барабана мельницы за счет ударов руды друг о друга и шары происходит измельчение продукта до размера в несколько миллиметров.

Но так как в массе присутствует как полезное вещество, так и пустая порода, их необходимо отделить друг от друга. Эту массу пропускают через специальные сепараторы - цилиндры с направленными магнитами. Железорудный концентрат (полезное вещество) намагничивается на сепараторы и как только барабан прокручивается до той зоны, где магнитного поля нет, концентрат отмагничивается и уходит в одну сторону. Пустая порода сразу уходит в другую.

В процессе обогащения образуется так называемый шлам - смесь пустой породы, остатков железа и воды. Объемы огромные и их нужно куда-то девать, не сливать же рядом. В этих случаях промышленные предприятия используют шламохранилища - огромные котлованы для слива шлама.

Шламохранилища занимают огромные площади, поэтому находятся в отдалении от предприятий и, разумеется, от жилых районов. Поэтому, чтобы транспортировать шлам от предприятия до шламохранилища, используют специальные шламопроводы - многоклилометровые трубы.

И вся соль заключается в том, что постоянная транспортировка шлама истирает трубы изнутри. Так появляется первая проблема - порыв шламопровода. Он происходит неожиданно и приводит к аварийной остановке. Предприятие также останавливает работу мельниц и далее по цепочке - потому что некуда девать шлам. Пока найдут место порыва, пока разберутся, что именно случилось, пока привезут ТМЦ для ремонта, сам ремонт - это выливается в часы и даже дни, которые фабрика стоит.

По шламопроводам шлам перекачивают специальные землесосы, у которых тоже есть неприятная привычка выходить из строя. Насос не работает, шлам не качает, фабрика останавливается. Вторая проблема.

Возник вопрос, а как этим процессом управлять так, чтобы не разгребать последствия, а знать о скорой аварии заранее. Такие решения в России достаточно широко используются и объединены под общим названием - Предиктивная аналитика. На основании показаний датчиков строятся тренды и прогнозно оценивается момент, когда произойдет порыв или выход из строя землесосов.

На шламопроводах поставили датчики давления + оставили замер трубы толщиномером, особенно на критичных участках. На землесосах установлены датчики вибрации, температуры, давления сальниковой воды и ампеража.

После установки датчиков несколько дней система набирает данные и обучает модель. Параллельно специалисты выстраивают пороговые значения. Как только настройка завершилась - система по одному из датчиков сразу же выдала предупреждение. Прогнозировался скорый выход из строя одного из землесосов.

Оперативно был скорректирован график планово-предупредительных ремонтов и через 4 дня проведен ремонт. После этого вибрация на землесосе уменьшается в 10 раз и стабилизировалась.

Разворачивание системы осуществлялось в октябре. За холодный период поймали 2 предупреждения: сразу в октябре и еще раз в марте. Оба потенциальных случая на несколько часов простоя избежали предупредительным ремонтом.

Показания выводятся и анализируются в Smart Signal. Данные по остаточной толщине труб - выводятся в монитор с тепловой картой. Очень простая инфраструктура на несколько обвязок на критичных участках. Самая большая сложность - обучение модели, здесь нужны хорошие специалисты.