Eagle Mine – Kontrol Tekanan Stabil untuk Sistem Air Bawah Tanah yang Dalam

Chief Application Engineer: Kepala Insinyur Aplikasi

Latar Belakang

Distribusi Air Tambang Bawah Tanah di Michigan

Terletak di Michigan, AS, Eagle Mine adalah salah satu dari sedikit tambang nikel primer di Amerika Serikat. Tambang ini beroperasi dengan sistem bawah tanah yang diakses melalui jalan menurun. Air sangat penting untuk operasi harian, mendukung pengeboran, pendinginan, penekanan debu, dan keselamatan. Di lingkungan seperti ini, pasokan air yang terus-menerus dan andal sangat penting bagi produksi. Ketidakstabilan apa pun dapat langsung memengaruhi kinerja peralatan dan operasi. Saat air mengalir ke bawah tambang, tekanan meningkat secara signifikan seiring kedalaman, menciptakan kondisi ekstrem bagi sistem distribusi air. Kondisi ini memerlukan solusi pengendalian tekanan yang mampu menjaga kinerja stabil di bawah perbedaan tekanan tinggi dan permintaan yang berfluktuasi.Proyek ini diimplementasikan dan dikomisikan oleh Victaulic, menggunakan katup kontrol BERMAD sebagai komponen utama pengurang tekanan.

Tantangan

Mengendalikan Ketidakstabilan Tekanan pada Sistem Air Tambang Dalam

Sistem air lama mengandalkan beberapa katup pengurang tekanan langsung (DPRV) yang dipasang di sepanjang jalur distribusi. Konfigurasi ini menyebabkan beberapa masalah kritis:

Ketidakstabilan tekanan (“valve hunting”) di seluruh sistem
Interaksi antar katup yang menyebabkan fluktuasi di seluruh sistem
Lonjakan tekanan saat permintaan rendah, merusak peralatan
Tekanan tidak mencukupi saat permintaan puncak, membatasi operasi sistem kritis

Seperti dijelaskan dalam analisis sistem, setiap PRV terus-menerus bereaksi terhadap perubahan di hulu dan hilir, sehingga seluruh sistem pada akhirnya bekerja saling bertentangan.

Pendekatan Rekayasa

Strategi pengendalian tekanan didesain ulang menggunakan solusi pengurangan tekanan rekayasa BERMAD yang dikembangkan khusus untuk aplikasi pertambangan dalam. Pendekatan baru ini mencakup:

Penempatan stasiun pengurangan tekanan berdasarkan katup pengurang tekanan proporsional BERMAD, model 720-PD-03 yang dikombinasikan dengan PRV yang dioperasikan pilot
Distribusi pengurangan tekanan di zona kedalaman yang telah ditentukan
Pemisahan hidrolik yang lebih baik antara titik kontrol sepanjang lebih dari 3.000 kaki penurunan vertikal
Mengurangi interaksi antara titik kontrol

Penggunaan katup pengurang tekanan proporsional memungkinkan pengurangan tekanan yang stabil dan terkontrol di bawah gradien tekanan ekstrem yang khas pada sistem pertambangan bawah tanah yang dalam. Pendekatan ini meningkatkan stabilitas tekanan, mengurangi interaksi katup, dan memastikan operasi yang andal baik pada kondisi permintaan rendah maupun tinggi.

Solusinya

Kontrol Tekanan Stabil dengan Katup Kontrol Hidrolik BERMAD

Katup kontrol hidrolik berkinerja tinggi BERMAD dipilih sebagai komponen inti dari stasiun PRV yang menyediakan:

Kontrol Tekanan Stabil

Pengurangan tekanan yang presisi dan andal di berbagai kondisi aliran
Mengurangi osilasi tekanan secara signifikan yang biasanya terjadi pada katup kerja langsung

Operasi Berkelanjutan 24/7

Desain kokoh yang cocok untuk lingkungan bawah tanah yang keras
Kinerja terbukti di bawah tekanan tinggi dan permintaan yang berfluktuasi

Ketersediaan Tinggi dengan Redundansi Penuh

Konfigurasi PRV dua jalur di setiap stasiun
Kemampuan untuk mengisolasi, memelihara, dan melakukan servis katup tanpa mematikan pasokan air

Stasiun PRV Modular

Victaulic unit skid-mount prefabrikasi untuk instalasi bawah tanah yang aman dan efisien
Komisioning dan operasi yang disederhanakan

Sistem yang disediakan meliputi:

16 katup pengurang tekanan proporsional untuk aplikasi pertambangan, model 4”-720-PD-03 (model unik dari BERMAD).
16 katup pengurang tekanan yang dioperasikan pilot, model 4”-720
32 katup pelepas tekanan, model 2”-73Q

Sebanyak 16 stasiun PRV dengan konfigurasi redundan diimplementasikan di seluruh area tambang, memastikan layanan tanpa gangguan ke semua tingkat operasional.

Implementasi

Stasiun PRV direkayasa, dirakit, dan dipasok oleh Victaulic sebagai unit modular lengkap, yang dirancang untuk pemasangan bawah tanah secara cepat. Fitur utama implementasi meliputi:

Instalasi di berbagai level tambang tanpa mengganggu operasional
Instalasi paralel yang dimungkinkan oleh desain redundan
Komisioning dan pengujian sistem di lokasi
Pelatihan tim operasional untuk memudahkan pengoperasian dan pemeliharaan

Hasil

Setelah commissioning, sistem yang telah ditingkatkan memberikan peningkatan yang langsung dan terukur:

Stabilitas Operasional

Tekanan stabil dipertahankan di semua tingkat tambang
Perburuan katup dan fluktuasi tekanan dihilangkan
Pasokan air yang andal tetap terjaga baik saat permintaan rendah maupun tinggi

Keandalan Sistem

Operasi berkelanjutan dengan intervensi operator yang minimal
Tidak ada kegagalan peralatan terkait tekanan yang dilaporkan

Peningkatan Efisiensi

Kehilangan sirkulasi air berkurang
Sekitar 6.000 galon air dihemat per hari

Operasi yang Disederhanakan

Kebutuhan penyesuaian manual berkurang
Operasi “plug-and-play” dengan kinerja yang dapat diprediksi

Poin Penting

Aplikasi pertambangan dalam membutuhkan manajemen tekanan tingkat sistem, bukan solusi katup terpisah
Konfigurasi PRV langsung konvensional pada aplikasi dalam dapat menyebabkan ketidakstabilan dan ketidakefisienan
Sistem yang andal harus mendukung operasi terus-menerus 24/7 dengan redundansi penuh
Pemilihan katup kontrol hidrolik berkualitas tinggi sangat penting untuk kinerja jangka panjang
Integrasi dengan mitra sistem berpengalaman seperti Victaulic memastikan keberhasilan implementasi

Kesimpulan

Proyek Eagle Mine menunjukkan bagaimana sistem pengurangan tekanan yang dirancang dengan baik, yang menggabungkan katup kontrol BERMAD dengan desain sistem yang canggih, dapat mengubah utilitas penting menjadi operasi yang stabil, andal, dan efisien. Melalui kolaborasi dengan Victaulic, sistem yang telah ditingkatkan kini menyediakan pasokan air yang berkelanjutan, meningkatkan keandalan operasional, dan mengurangi dampak lingkungan, sehingga mendukung kegiatan penambangan yang aman dan efisien di kedalaman.