ปั๊มลมแบบไดอะแฟรมคู่ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่
AODD ปั๊ม คือ ปั๊มไดอะแฟรมแบบใช้ลมขับเคลื่อนคู่ (Air-Operated Double Diaphragm Pump) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับงานเหมืองแร่
การใช้งานในงานเหมืองแร่
- สูบระบายน้ำในเหมือง (Dewatering): ใช้สูบน้ำขัง น้ำโคลน หรือน้ำฝนจากร่องน้ำและจุดต่ำสุดของเหมืองไปยังบ่อพักส่วนกลาง
- สูบจ่ายสารเคมี: ใช้ในกระบวนการแต่งแร่ เช่น การเติมกรด ด่าง หรือสารเคมีลอยแร่
- สูบของเหลวที่มีของแข็งปะปน (Slurry): สามารถสูบน้ำที่มีเศษทราย ตะกอน หรือกากแร่ปะปนอยู่ได้โดยไม่ทำให้ปั๊มติดขัด
จุดเด่นที่นิยมใช้ในเหมือง
- ปลอดภัย: ไม่ใช้ไฟฟ้า ลดความเสี่ยงเรื่องประกายไฟในเหมืองใต้ดิน
- ทนทาน: ดูดน้ำที่มีตะกอนหนาหรือเศษหินปะปนได้ดี
- ไม่อุดตันง่าย: โครงสร้างไม่ซับซ้อนและดูแลรักษาง่าย
- ใช้ง่าย ไม่ยุ่งยาก
เทคโนโลยีปั๊มประเภทหนึ่งที่ได้รับการพิสูจน์ว่าสามารถตอบโจทย์การใช้งานได้อย่างเหมาะสม โดยเฉพาะในด้านการเพิ่มความน่าเชื่อถือ (Reliability), ความคุ้มค่าด้านต้นทุน (Cost-Effectiveness), ความสะดวกในการใช้งานและบำรุงรักษา (Ease of Operation and Maintenance) รวมถึง ความปลอดภัยสำหรับบุคลากรในเหมืองและสิ่งแวดล้อม AODD Pump สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในงานเหมืองแร่ เนื่องจากหลักการทำงานของปั๊มช่วยให้สามารถรองรับ อัตราการไหล (Flow Rate) และ แรงดัน (Pressure) ที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ AODD Pump ยังสามารถทำงานแบบ Dry Run และสามารถ Strip Lines หรือสูบของเหลวออกจากระบบท่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปั๊มยังมีความคล่องตัวเพียงพอที่จะสามารถถ่ายเทของเหลวที่ ไวต่อแรงเฉือน (Shear-Sensitive) หรือมี ความหนืดสูง (High-Viscosity) รวมถึงสามารถสูบ Slurry ที่มีหิน ก้อนกรวด และอนุภาคของแข็งประเภทต่าง ๆ ปะปนอยู่ได้
AODD Pumps สามารถเป็นโซลูชันที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับความท้าทายด้านการจัดการของไหลที่หลากหลาย ปั๊มลมแบบไดอะแฟรมคู่ หรือ Air-Operated Double Diaphragm (AODD) Pumps ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เนื่องจากมีความยืดหยุ่นในการใช้งานและสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและมีความต้องการสูง
ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของปั๊ม AODD คือความสามารถด้านสมรรถนะ ปั๊มสามารถให้อัตราการไหลสูงถึง 1,000 ลิตรต่อนาที (l/min) หรือ 264 แกลลอนต่อนาที (gal/min) พร้อมทั้งสามารถปรับอัตราการไหลได้อย่างแม่นยำตามความต้องการของกระบวนการ
อัตราการไหลสามารถปรับได้ง่ายโดยควบคุมปริมาณลมที่จ่ายเข้าสู่ปั๊ม ทำให้ปั๊มประเภทนี้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาวะการทำงานที่เปลี่ยนแปลงได้เป็นอย่างดี ความยืดหยุ่นดังกล่าวมีคุณค่าอย่างมากในงานเหมืองแร่ เนื่องจากพารามิเตอร์ของกระบวนการอาจเปลี่ยนแปลงไปตามอัตราการผลิต คุณสมบัติของแร่ หรือปัจจัยตามฤดูกาล เช่น ระดับน้ำใต้ดิน
ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ ความสามารถในการจัดการของแข็ง (Solids Handling Capability) ปั๊มไดอะแฟรมสามารถลำเลียงของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดประมาณ 13 มิลลิเมตร (0.6 นิ้ว) ได้โดยไม่เกิดการอุดตันหรือทำให้ชิ้นส่วนภายในเสียหาย
ปั๊ม AODD ไม่ได้อาศัยความเร็วรอบสูงในการทำงาน จึงช่วยลดการสึกหรอเมื่อใช้กับของไหลที่มีคุณสมบัติกัดกร่อน นอกจากนี้ เนื่องจากปั๊มขับเคลื่อนด้วยลมและไม่ได้ใช้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงที่กลไกการสูบ จึงไม่ทำให้อุณหภูมิของของเหลวที่สูบเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อต้องทำงานกับสารเคมีที่ไวต่ออุณหภูมิหรือสารที่ระเหยง่าย
ความเรียบง่ายของโครงสร้าง ก็เป็นอีกหนึ่งคุณลักษณะของปั๊ม AODD โดยการออกแบบมีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อยกว่าเมื่อเทียบกับปั๊มหอยโข่ง (Centrifugal Pump) หรือปั๊ม Progressive Cavity ซึ่งช่วยให้การติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษาทำได้ง่ายขึ้น
สำหรับเหมืองที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกล ซึ่งอาจมีข้อจำกัดด้านการเข้าถึงทีมสนับสนุนทางเทคนิค ความง่ายในการบำรุงรักษาจึงเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่ง
งานบำรุงรักษาตามปกติ เช่น การเปลี่ยนไดอะแฟรมหรือการตรวจสอบวาล์ว สามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว ช่วยลด Downtime และลดต้นทุนในการดำเนินงาน
ความปลอดภัยและความสามารถในการเคลื่อนย้าย ยังช่วยเพิ่มความเหมาะสมของปั๊ม AODD สำหรับงานเหมืองแร่
เนื่องจากปั๊มทำงานด้วยลม จึงสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยในพื้นที่อันตรายหรือพื้นที่ที่มีโอกาสเกิดการระเบิด รุ่นที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ATEX (Explosive Atmospheres) ช่วยให้สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดในพื้นที่ซึ่งอาจมีก๊าซไวไฟหรือฝุ่นที่สามารถติดไฟได
ตามรายงาน World Mining Data 2020 ของ World Mining Congress ในปี 2018 มีการผลิตผลิตภัณฑ์จากการทำเหมืองทั่วโลกประมาณ 17.7 พันล้านเมตริกตัน เพิ่มขึ้นจาก 11.3 พันล้านเมตริกตัน ในปี 2000 และเกือบสองเท่าของ 9.6 พันล้านเมตริกตัน ในปี 1985
ประเทศในเอเชียมีสัดส่วนประมาณ 58% ของปริมาณการผลิตในปี 2018 ตามมาด้วยอเมริกาเหนือที่ 15.1%, ยุโรป 8%, โอเชียเนีย 6.8%, ละตินอเมริกา 6.3% และแอฟริกา 5.3%
เมื่อพิจารณาเป็นรายประเทศ จีน (23%), สหรัฐอเมริกา (12.1%), รัสเซีย (9.2%) และ ออสเตรเลีย (7.2%) เป็นประเทศที่มีปริมาณการผลิตสูงที่สุด โดยทั้ง 4 ประเทศมีสัดส่วนรวมกัน 51.1% ของการผลิตทั้งหมด ซึ่งมากกว่าปริมาณการผลิตรวมของประเทศอื่น ๆ ทั่วโลกรวมกัน
ข้อมูลดังกล่าวสะท้อนให้เห็นว่า อุตสาหกรรมเหมืองแร่มีความแข็งแกร่ง และคาดว่าจะยังคงมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องในอีกหลายปีข้างหน้าในหลายภูมิภาคทั่วโลก นอกจากนี้ยังหมายความว่า การดำเนินงานด้านเหมืองแร่จะยังคงต้องพึ่งพาเทคโนโลยีปั๊มที่สามารถให้การทำงานที่ แข็งแรงทนทาน (Robust), เชื่อถือได้ (Reliable) และปลอดภัย (Safe) สำหรับงานจัดการและลำเลียงของเหลวที่มีความสำคัญหลายประเภท
ปั๊ม AODD ถูกนำไปใช้ในกระบวนการใดของอุตสาหกรรมเหมืองแร่
- การระบายน้ำออกจากบริเวณหน้าขุดหรือ Mine Face การสูบน้ำใต้ดินออกจากเหมืองแบบเปิด และการส่งน้ำไปยังบ่อรวบรวมน้ำส่วนกลาง
- การป้อนน้ำแรงดันสูงเข้าสู่ Filter Press เพื่อกำจัดอนุภาคของแข็งออกจากน้ำในเหมือง ก่อนนำน้ำกลับมาใช้ใหม่หรือปล่อยทิ้ง
- การระบายของเหลวทั่วไปและน้ำเสียในโรงงานแปรรูป
- กระบวนการชะละลายแร่ (Ore Leaching) รวมถึงการลำเลียงและจ่ายสารไซยาไนด์หรือสารชะละลายอื่น ๆ ในกระบวนการ Heap Leaching และ Electrowinning
- การดูดและกำจัดของเหลวที่มีความหนืด ซึ่งประกอบด้วย Slurry, โคลน และตะกอน
- การลำเลียงและจ่ายสารเคมีสำหรับกระบวนการ Flotation, การควบคุมค่า pH และการแปรรูปแร่
- การบรรจุและถ่ายเทของเหลวจากถังขนาดใหญ่ ถัง Drum และภาชนะบรรจุต่าง ๆ
- กระบวนการเก็บตัวอย่างและวิเคราะห์ดิน
- การให้บริการหล่อลื่นเครื่องจักรเหมืองแร่ขนาดใหญ่ ณ จุดปฏิบัติงาน
การเลือกปั๊ม AODD
เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมอื่น ๆ การเลือกปั๊มรุ่นที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ด้านเทคนิคและการปฏิบัติงานหลายประการ ได้แก่ อัตราการไหลที่ต้องการ แรงดันจ่ายสูงสุด ความเข้ากันได้ทางเคมีของวัสดุ อุณหภูมิในการทำงาน และคุณสมบัติเฉพาะของของไหลที่ต้องสูบ การวิเคราะห์ความต้องการของผู้ใช้งานปลายทางอย่างละเอียดเป็นสิ่งจำเป็น โดยต้องพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น รูปแบบการเดินท่อ Suction Lift, ระดับความสูงด้านจ่าย Discharge Height, การสูญเสียจากแรงเสียดทาน และความหนืดของของไหลในระหว่างการเลือกปั๊ม กราฟแสดงความสามารถของปั๊ม (Pump Capacity Chart) สามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเบื้องต้น เพื่อให้วิศวกรเปรียบเทียบเส้นโค้งสมรรถนะและกำหนดขนาดปั๊มที่เหมาะสมที่สุด
อย่างไรก็ตาม การเลือกขั้นสุดท้ายยังต้องคำนึงถึงความเข้ากันได้ของวัสดุและความทนทานในระยะยาวภายใต้สภาพการทำงานจริงด้วย สำหรับงานเหมืองแร่ ปั๊มอะลูมิเนียมขนาด 2 และ 3 นิ้ว เป็นหนึ่งในรุ่นที่มีการใช้งานมากที่สุด ปั๊มเหล่านี้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับงานบำบัดน้ำเสีย การจัดการตะกอน การลำเลียง Slurry และการกำจัดอนุภาคออกจากน้ำในกระบวนการผลิต ไดอะแฟรมที่ทำจาก Elastomer มีความยืดหยุ่นและทนทานสูง ช่วยให้ปั๊มสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือกับของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยและของไหลที่มีคุณสมบัติกัดกร่อนในระดับปานกลาง
สำหรับกระบวนการลำเลียงและจ่ายสารเคมี มักแนะนำให้ใช้ ปั๊มโพลีโพรพิลีนขนาด 2 นิ้ว ที่ติดตั้งไดอะแฟรม Polytetrafluoroethylene (PTFE หรือ Teflon) โพลีโพรพิลีนมีความทนทานต่อสารเคมีหลายประเภท ในขณะที่ไดอะแฟรม PTFE มีความเข้ากันได้กับสารเคมีในระดับสูงและมีความทนทานดีเยี่ยม การจับคู่วัสดุทั้งสองนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการกับ กรด ด่าง และสารเคมีสำหรับการบำบัด ที่ใช้ในโรงงานแปรรูปแร่
สำหรับกระบวนการชะละลายที่มีความรุนแรงมากขึ้น ซึ่งใช้ กรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 98% โพลีโพรพิลีนอาจไม่เหมาะสมอีกต่อไป เนื่องจากข้อจำกัดด้านความเข้ากันได้ของวัสดุ ในกรณีดังกล่าว แนะนำให้ใช้ ปั๊ม PVDF ขนาด 1 และ 2 นิ้ว พร้อมไดอะแฟรม PTFE. PVDF มีความสามารถในการต้านทานสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงได้ดีกว่า จึงช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดสูง
สำหรับกระบวนการชะละลายที่ใช้ กรดไนตริกความเข้มข้น 65% โดยทั่วไปจะเลือกใช้ ปั๊มสเตนเลสสตีลขนาด 1 และ 2 นิ้ว ที่ติดตั้งไดอะแฟรม PTFE. สเตนเลสสตีลให้ความแข็งแรงทางกลและความทนทานต่อสารเคมีที่เหมาะสมกับการใช้งาน ขณะที่ PTFE ช่วยให้ไดอะแฟรมมีความทนทานและสามารถใช้งานร่วมกับสารเคมีดังกล่าวได้อย่างเหมาะสม
การกำหนดรูปแบบและสเปกของปั๊มที่ถูกต้องจำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างสมรรถนะด้านไฮดรอลิก ความทนทานของวัสดุ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย และการบำรุงรักษา
เมื่อได้รับการเลือกใช้อย่างเหมาะสมและได้รับการบำรุงรักษาอย่างถูกต้อง ปั๊ม AODD ถือเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และมีอายุการใช้งานยาวนาน สำหรับความท้าทายด้านการจัดการของไหลที่หลากหลายซึ่งพบในงานเหมืองแร่สมัยใหม่
ขนาดและประเภทของ AODD Pump ที่มักใช้สำหรับการระบายน้ำในเหมือง
ปั๊มที่ใช้สำหรับการระบายน้ำในเหมือง (Mine Dewatering) ส่วนใหญ่เป็นปั๊มขนาด 2 นิ้ว หรือ 3 นิ้ว ซึ่งสามารถให้อัตราการไหลได้สูงสุดประมาณ 280 gpm (1,060 lpm) ปั๊มเหล่านี้โดยทั่วไปผลิตจาก อะลูมิเนียม (Aluminum) และติดตั้ง ไดอะแฟรมและซีลยาง เช่น Nitrile หรือ Neoprene สำหรับการสูบน้ำในเหมือง อย่างไรก็ตาม ปั๊มที่ใช้วัสดุอะลูมิเนียมและ Nitrile อาจไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดในทุกกรณี ขึ้นอยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้
น้ำที่มีความเป็นกรด (Acidic Water)
หากน้ำในเหมืองมีความเป็นกรดสูง ผู้ใช้งานบางรายอาจเลือกใช้ปั๊มไดอะแฟรมที่ผลิตจาก Cast Iron, Stainless Steel หรือ Plastic เพื่อให้เหมาะสมกับคุณสมบัติทางเคมีของของเหลว นอกจากนี้ อาจเลือกติดตั้งปั๊มด้วย Santoprene Elastomers เนื่องจากวัสดุชนิดนี้มีประสิทธิภาพที่ดีในการใช้งานกับกรด และมีความต้านทานต่อการสึกกร่อนจากการขัดสี (Abrasion) ได้ดี
น้ำหนักของปั๊ม (Pump Weight)
เนื่องจากในหลายกรณี ปั๊มจะต้องถูกเคลื่อนย้ายภายในเหมืองด้วยแรงงานคน เหมืองจึงอาจกำหนดข้อจำกัดหรือแนวทางเกี่ยวกับน้ำหนักของปั๊ม ข้อกำหนดดังกล่าวอาจถูกกำหนดโดยหน่วยงานหรือกฎหมายด้านความปลอดภัยของเหมืองในแต่ละประเทศด้วย หากน้ำหนักเป็นปัจจัยสำคัญ ควรเลือกปั๊มที่มีน้ำหนักเบา เช่น Plastic Pump หรือเลือกใช้ปั๊มขนาดเล็กลงเป็น 1½ นิ้ว (38 mm) เพื่อลดน้ำหนักของปั๊ม
วัสดุของปั๊มที่อยู่ภายใต้ข้อกำหนด (Regulated Pump Materials)
วัสดุบางประเภทที่ใช้ผลิตปั๊มอาจไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้งานในอุตสาหกรรมเหมืองของบางประเทศ ดังนั้นควรตรวจสอบข้อกำหนดและกฎระเบียบในพื้นที่หรือประเทศที่ใช้งานก่อนเลือกวัสดุของปั๊ม
โครงสร้างแบบ Clamped หรือ Bolted
ปั๊มที่มีโครงสร้างแบบ Clamped และ Bolted เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับงานระบายน้ำในเหมือง (Dewatering)
Clamped Construction
ปั๊มแบบ Clamped สามารถถอดประกอบได้ง่าย และใช้เครื่องมือเพียงไม่กี่ชนิดสำหรับปั๊มแบบ Clamp สามารถถอด Manifold ออกได้ง่าย เพื่อกำจัดเศษวัสดุหรือสิ่งอุดตันที่หน้างาน โดยไม่จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายปั๊มไปยังพื้นที่ซ่อมบำรุง
Bolted Construction
ปั๊มแบบ Bolted สามารถซ่อมบำรุงได้ง่ายเช่นกัน แต่การถอดประกอบอาจใช้เวลามากกว่า หากไม่มีเครื่องมือแบบใช้ลม (Pneumatic Tools) ปั๊มแบบ Bolted สามารถซ่อมแซมได้หลายครั้งโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน Clamp Bands ซึ่งอาจเกิดการยืดตัวและถือเป็นชิ้นส่วนที่มีการสึกหรอ (Wear Components) นอกจากนี้ ปั๊มแบบ Bolted ยังสามารถทำให้เกิดการซีลที่แน่นได้ง่ายกว่าปั๊มแบบ Clamped ซึ่งมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งเมื่อใช้สูบของเหลวที่เป็นอันตราย (Hazardous Fluids)
การใช้งาน AODD Pump อื่น ๆ ที่พบได้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่
การบำรุงรักษาเครื่องจักร (Equipment Maintenance)
การหล่อลื่น (Lubrication)
AODD Pump ถูกใช้สำหรับสูบน้ำมันและสารหล่อลื่นสำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ เช่น รถขุดดิน (Earthmovers), Excavators, Scoop Trams และเครื่องจักรอื่น ๆ ที่ใช้ในเหมือง
การเติมยางด้วยของเหลว (Tire Filling – Liquid Ballast)
AODD Pump ถูกใช้สำหรับเติม Calcium Chloride เข้าไปในยางขนาดใหญ่ที่ใช้กับเครื่องจักรสำหรับงานขุดและงานเหมือง เพื่อใช้เป็นของเหลวถ่วงน้ำหนัก (Liquid Ballast)
การถ่ายเทและจ่ายเชื้อเพลิง (Fuel Transfer and Dispensing)
AODD Pump ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการถ่ายเทเชื้อเพลิง เช่น Diesel ภายในพื้นที่เหมือง เพื่อจ่ายเชื้อเพลิงให้กับเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่าง ๆ
การสกัดและการกลั่นโลหะ (Metal Extraction and Refining)
สารเคมีสำหรับกระบวนการชะละลาย (Leaching Chemicals)
ในอุตสาหกรรมเหมืองโลหะ เช่น ทองคำ (Gold), ทองแดง (Copper), นิกเกิล (Nickel) และโลหะชนิดอื่น ๆ หินและแร่จะถูกบดให้เป็นผง จากนั้นเติมสารเคมีลงในกองแร่สำหรับกระบวนการ Leaching สารเคมีจะถูกปล่อยให้หยดลงบนกองแร่ โลหะจะทำปฏิกิริยาและจับตัวกับสารเคมี จากนั้นสารละลายที่มีโลหะจะไหลผ่านออกมาและถูกเก็บรวบรวม เพื่อนำโลหะออกจากสารละลายต่อไป AODD Pump ถูกใช้สำหรับการจ่ายและถ่ายเทสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการ Leaching การฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมและการบำบัดของเสีย (Environment Remediation / Waste Treatment)
บ่อพักตะกอน (Settling Ponds)
เมื่อน้ำถูกสูบออกจากเหมืองและนำขึ้นมายังผิวดิน น้ำจะถูกส่งไปยังบ่อพักหรือบ่อบำบัด (Ponds) เพื่อเข้าสู่กระบวนการบำบัด น้ำดังกล่าวอาจมีสารปนเปื้อน และในหลายกรณี โดยเฉพาะในเหมืองถ่านหิน น้ำอาจมีความเป็นกรดสูงมาก เพื่อป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม น้ำจึงจำเป็นต้องผ่านการ ปรับสภาพให้เป็นกลาง (Neutralization) และผ่านกระบวนการบำบัดก่อนที่จะปล่อยกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม AODD Pump ถูกใช้สำหรับจ่ายสารเคมีที่ใช้ในการปรับสภาพน้ำให้เป็นกลาง เช่น Neutralizing Chemicals, Flocculants และสารเคมีอื่น ๆ ที่ใช้ในกระบวนการ นอกจากนี้ AODD Pump ยังสามารถใช้ถ่ายเทน้ำไปยัง รถบรรทุกแทงก์ (Tanker Trucks) ในกรณีที่การขนย้ายน้ำและกระบวนการบำบัดดำเนินการนอกพื้นที่เหมือง
การป้อนตะกอนเข้าสู่ Filter Press (Filter Press Feed)
AODD Pump เป็นปั๊มที่เหมาะสำหรับใช้เป็น Filter Press Feed Pump เนื่องจากสามารถทำงานจนถึงภาวะ Deadhead ได้ ในช่วงท้ายของกระบวนการ ปั๊มสามารถทำงานต่อจนกระทั่งได้ตะกอนที่มีลักษณะแห้งเป็น Filter Cake ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการกำจัดของเสียให้กับผู้ใช้งาน
AODD Pump เพื่อสูบน้ำและส่งไปยังบ่อพักน้ำส่วนกลาง (Central Basin) จากนั้นจึงสูบน้ำขึ้นมายังด้านบนของเหมืองเพื่อเข้าสู่กระบวนการบำบัด ตำแหน่งที่มักพบการใช้งานระบบระบายน้ำ ได้แก่ การระบายน้ำจากทางลาดหรืออุโมงค์เหมือง (Drift Dewatering), การระบายน้ำบริเวณหน้าจุดทำงาน (Face Dewatering) ใต้เครื่องจักรเจาะ, การสูบโคลนและเศษวัสดุ (Mud and Muck Pumping) รวมถึงการระบายน้ำบริเวณสายพานลำเลียง (Belt Dewatering)
AODD Pump ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายในการสูบน้ำจากร่องระบายน้ำ (Trenches) และบริเวณจุดต่ำของเหมือง (Low Points) เพื่อถ่ายเทน้ำออกจากพื้นที่ปฏิบัติงาน โดยทั่วไปจะส่งน้ำไปยังบ่อรวบรวมน้ำส่วนกลาง (Central Sump)
ตัวอย่างของการใช้งานที่เหมาะสม คืองานล้างบริเวณหัวสายพาน (Belt Head Washdown) ที่พบในเหมืองถ่านหิน น้ำจากเหมืองจะถูกสูบไปยังบ่อรวบรวมน้ำ (Sump) เพื่อกักเก็บ จากนั้นจึงสูบน้ำขึ้นมายังผิวดินด้วย Large Multistage Electric Centrifugal Pumps หรือเทคโนโลยีปั๊มแบบหมุน (Rotating Pump) ที่สามารถรองรับอัตราการไหลสูงและแรงดันสูง (High-Flow/High-Pressure) กระบวนการดังกล่าวช่วยให้พื้นที่ปฏิบัติงานปราศจากน้ำที่มีระดับลึก ช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับคนงานเหมือง ปกป้องเครื่องจักรและอุปกรณ์ รวมถึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและผลิตภาพในการทำงาน
ตัวอย่าง ในการทำเหมืองถ่านหินแบบ Longwall Coal Mining ปั๊มจะช่วยระบายน้ำออกจากบริเวณ Mining Face หรือหน้าจุดทำเหมือง โดยเฉพาะในกรณีที่บริเวณดังกล่าวมีระดับต่ำกว่าส่วนอื่น ๆ ของเหมือง หากระดับน้ำในพื้นที่ปฏิบัติงานสูงเกินกว่าระดับปลายรองเท้าบู๊ตของคนงานเหมือง เจ้าหน้าที่ด้านความปลอดภัยอาจสั่ง หยุดการดำเนินงานของเหมือง หรือออก ค่าปรับจำนวนมาก ให้กับพื้นที่เหมืองนั้นได้
ข้อดีของ AODD Mining Pump
AODD Pump เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เนื่องจากมีคุณสมบัติสำคัญดังต่อไปนี้
สามารถทำงานแบบแห้งได้ (Run-Dry Capable)
AODD Pump จะไม่เกิดความเสียหายหากทำงานแบบไม่มีของเหลวเป็นช่วง ๆ การทำงานแบบแห้งพบได้บ่อย โดยเฉพาะในงานระบายน้ำจาก Sump และงานถ่ายเทของเหลวออกจากรถบรรทุกแทงก์ (Tanker Unloading)
สามารถสูบของแข็งได้ (Can Handle Solids)
ปั๊มสามารถส่งผ่านของแข็งไปกับของเหลวได้โดยไม่ทำให้ปั๊มเสียหาย ปั๊มที่ใช้ Ball Valve สามารถรองรับของแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางได้เกือบ 0.75 นิ้ว (19 mm) ขณะที่ปั๊มที่ใช้ Flap Valve สามารถส่งผ่านของแข็งกึ่งของเหลว (Semi-Solids) ที่มีขนาดเกือบเท่ากับขนาดท่อได้
สามารถล่อน้ำได้ด้วยตัวเอง (Self-Priming)
AODD Pump แตกต่างจากเทคโนโลยีปั๊มบางประเภทตรงที่สามารถ Self-Priming ได้ด้วยตัวเอง และไม่จำเป็นต้องมีแรงดันด้านทางดูด (Positive Inlet Pressure) เพื่อช่วยในการล่อน้ำ
สามารถทำงานในภาวะ Deadhead ได้อย่างปลอดภัย
AODD Pump สามารถทำงานในภาวะ Deadhead ได้โดยไม่ทำให้ปั๊มหรือของเหลวที่กำลังสูบเกิดความเสียหาย
มีความทนทานต่อสารเคมีและอุณหภูมิได้ดี
AODD Pump สามารถผลิตจากวัสดุได้หลากหลายประเภท ทำให้สามารถรองรับของเหลวได้หลายชนิด รวมถึงสามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย
ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า (Require No Electricity)
AODD Pump ไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงาน และสามารถต่อสาย Grounding เพื่อให้ทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่อการระเบิด (Explosive Environments) คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างมากต่อความปลอดภัยเมื่อต้องสูบของเหลวไวไฟ หรือเมื่อติดตั้งปั๊มในพื้นที่ที่มีไอระเหยของสารเคมีหรือเชื้อเพลิง
สามารถจุ่มใต้น้ำได้ (Submersible)
AODD Pump สามารถจุ่มลงในของเหลวได้ทั้งหมดอย่างปลอดภัย โดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของปั๊ม
รองรับความหนืด แรงดัน และอัตราการไหลได้หลากหลาย
AODD Pump สามารถให้อัตราการไหลได้สูงสุดถึง 280 gpm (1,060 lpm) จึงสามารถรองรับช่วงอัตราการไหลที่หลากหลาย สามารถรองรับแรงดันได้สูงสุดถึง 125 psi (8.6 bar) และสามารถสูบของเหลวที่มีความหนืดสูงได้ถึงประมาณ 90,000 cSt (415,500 SSU)
เคลื่อนย้ายได้ง่าย (Portable)
AODD Pump สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย และใช้เพียง Compressed Air เป็นแหล่งพลังงานในการทำงาน
ติดตั้งง่าย (Easy to Install)
AODD Pump ไม่จำเป็นต้องทำการตั้งศูนย์ด้วยเลเซอร์ (Laser Alignment) และไม่จำเป็นต้องใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อนในการทำงาน เพียงจัดเตรียมแหล่งจ่ายลม (Air Supply) ที่เหมาะสมก็สามารถใช้งานได้
ซ่อมบำรุงง่าย (Easy to Repair)
AODD Pump มีโครงสร้างที่เรียบง่าย จึงสามารถซ่อมแซมได้ง่ายที่หน้างาน โดยไม่จำเป็นต้องผ่านการฝึกอบรมที่ซับซ้อนหรือใช้เครื่องมือเฉพาะทางราคาแพง
มีรุ่นสำหรับแรงดันสูง (High-Pressure Pump Options)
มี AODD Pump รุ่นที่มีอัตราส่วนแรงดัน 2:1 (2:1 Ratio Pump Units) สำหรับงานสูบของเหลวในระยะทางไกล หรือส่งของเหลวในแนวดิ่งเป็นระยะทางสู นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับของเหลวหรือผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง เช่น Epoxy สำหรับงานติดตั้ง Rock Bolt ในเหมือง (Mine Roof Bolting Epoxies) และในบางกรณียังสามารถใช้เป็น Filter Press Feed Pump ได้อีกด้วย
Centrifugal pump บางจุดไม่มีความเหมาะสมแก่การใช้งาน เพราะ
- ไม่สามารถ Self-Prime หรือทำงานแบบแห้ง (Run Dry) ได้
- ต้องใช้ Mechanical Seal หรือซีลพิเศษเพื่อป้องกันการรั่วไหล
- ต้องใช้ Lining หรือวัสดุบุผิวพิเศษเมื่อจำเป็นต้องสูบของแข็ง
- มีความเร็วรอบของมอเตอร์สูงถึงประมาณ 1,800 rpm
- มีข้อกำหนดด้านการบำรุงรักษาและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง โดยเฉพาะเมื่อใช้สูบของเหลวที่มีของแข็งปริมาณมาก
ข้อจำกัดดังกล่าวรวมถึงความสามารถที่ไม่สม่ำเสมอในการจัดการของเหลวที่มีสารขัดสี (Abrasives) ในระดับสูง ซึ่งส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น รวมถึงทำให้ Stator และ Rotor ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่มีราคาสูงเกิดการสึกหรอ และในที่สุดจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ ส่งผลให้ต้นทุนโดยรวมทั้งด้านการจัดซื้อ การเดินเครื่อง และการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนอะไหล่สูงขึ้น
ต่อไปนี้คือตัวอย่างงานถ่ายเทของเหลว (Liquid Transfer) ที่เกิดขึ้นในเหมือง และข้อจำกัดที่เทคโนโลยีปั๊มบางประเภทอาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการของงานเหล่านี้ได้อย่างเหมาะสม
การระบายน้ำออกจากเหมือง (Mine Dewatering)
การกำจัดน้ำส่วนเกินที่เกิดขึ้นภายในเหมืองเป็นงานสำคัญที่ต้องดำเนินการ 24 ชั่วโมงต่อวัน 7 วันต่อสัปดาห์ และ 365 วันต่อปี (24/7/365) น้ำที่สูบออกจากเหมืองมักมีอนุภาคของแข็งปะปนอยู่เป็นจำนวนมาก โดยอนุภาคเหล่านี้อาจมีขนาดใหญ่ถึงประมาณ 3–4 mm (0.12–0.16 นิ้ว) หากใช้ Centrifugal Pump สำหรับงานนี้ จำเป็นต้องใช้วัสดุสำหรับผลิตปั๊มที่มีคุณสมบัติพิเศษเพื่อป้องกันการสึกหรอของ Impeller ที่เกิดจากอนุภาคขัดสี ซึ่งวัสดุพิเศษดังกล่าวอาจมีราคาสูงจนทำให้ต้นทุนการใช้งานไม่คุ้มค่า นอกจากนี้ Centrifugal Pump ยังไม่สามารถทำงานแบบ Dry Run ได้ ซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพและความเหมาะสมในการใช้งานสำหรับการระบายน้ำในเหมือง
งานบริการทั่วไป (General Service)
สำหรับงานจัดการของเหลวทั่วไป จำเป็นต้องใช้ปั๊มที่ใช้งานง่าย สามารถทำงานแบบแห้ง (Run Dry) ได้อย่างน่าเชื่อถือ สามารถ Strip Lines หรือสูบของเหลวออกจากระบบท่อจนเกือบหมดได้ สามารถทำงานที่ความเร็วรอบต่ำแต่ยังคงให้อัตราการไหลสูง และสามารถบำรุงรักษาและซ่อมแซมได้ง่าย
Centrifugal Pump ไม่สามารถตอบสนองคุณสมบัติเหล่านี้ได้ทั้งหมด
ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (Corrosive Liquids)
เช่นเดียวกับของเหลวที่มีของแข็งปะปนอยู่ ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสามารถสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงให้กับชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลว (Wetted Parts) ของทั้ง Centrifugal Pump และ Progressive Cavity Pump ปัญหานี้มักทำให้จำเป็นต้องใช้ Mechanical Seal แบบพิเศษ ซึ่งอาจส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ซ่อมแซม และเปลี่ยนอะไหล่สูงมาก
Press Filter
Press Filter ถูกใช้สำหรับทำความสะอาดหรือแยกสิ่งปนเปื้อนออกจากของเหลวที่เกิดขึ้นในกระบวนการทำเหมือง อย่างไรก็ตาม Centrifugal Pump อาจมีข้อจำกัดในการใช้งานประเภทนี้ เนื่องจากของเหลวที่มีของแข็งปะปนอยู่สามารถทำให้ชิ้นส่วนภายในปั๊มเกิดความเสียหายได้ หากไม่ได้ใช้วัสดุสำหรับผลิตปั๊มหรือวัสดุบุผิว (Lining) ที่มีคุณสมบัติพิเศษ ซึ่งวัสดุเหล่านี้มีราคาสูงกว่า
นอกจากนี้ ลักษณะการทำงานของ Press Filter ยังทำให้แรงดันด้านทางส่ง (Discharge Pressure) เปลี่ยนแปลงอย่างมาก ซึ่งอาจทำให้ Centrifugal Pump ทำงานออกห่างจาก Best Efficiency Point (BEP) เมื่อปั๊มทำงานนอกช่วง BEP อาจเกิด Vibration และ Radial Loads ในระดับสูง ซึ่งสามารถทำให้อายุการใช้งานของปั๊มสั้นลง แนวทางหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้คือการติดตั้ง Variable Frequency Drive (VFD) และ Controller เพื่อควบคุมการทำงานของปั๊ม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้มีค่าใช้จ่ายสูงและอาจส่งผลให้ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของระบบลดลง
การถ่ายเทผลิตภัณฑ์ (Product Transfer)
งานถ่ายเทผลิตภัณฑ์ในเหมืองมีอยู่หลายรูปแบบ ตั้งแต่การขนถ่ายของเหลวเข้าและออกจากรถขนส่ง เช่น น้ำมันใหม่และน้ำมันใช้แล้วสำหรับเครื่องจักรหนัก, น้ำสะอาดและน้ำเสีย/น้ำปนเปื้อน รวมถึงสารเคมีต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อกระบวนการ
