Desafío

BHP

Asegurar vida útil de cable de pala eléctrica

Desafío

Asegurar vida útil de cable de pala eléctrica

Objetivo y alcance

Se buscan soluciones tecnológicas que permitan eliminar o disminuir el corte de los diferentes tipos de cables utilizados para mover el balde en la flota de palas eléctricas de Minera Escondida. Se desean soluciones en los ámbitos de: nuevos materiales considerando tipos de cables y sus recubrimientos, control operacional tanto en la conducta como en la exigencia mecánica del equipo, monitoreo y predicción entre otros.

Las soluciones deben cumplir con los siguientes requerimientos:

  • De fácil implementación, no invasivas y de mínimo mantenimiento.
  • Características de constructibilidad heavy duty.
  • Cumplir con los estándares de calidad y seguridad de Minera Escondida.
  • Contar con un grado de madurez tecnológica (TRL) mayor o igual a 7, al menos validado a nivel de prueba industrial. Soluciones con menor (TRL) podrían ser consideradas en etapas posteriores.

Soluciones Excluidas

  • Asesorías, consultorías o estudios de ingeniería.

 

Faena y procesos involucrados

Minera Escondida. Las áreas potenciales para atender la problemática son: Mantención de Equipos Semimóviles.

 

Desafío

El Área de Mantención de Equipos Semimóviles de Minera Escondida, cuenta con una flota de 16 palas eléctricas compuesta por tres tipos: Caterpillar 495 HR, Komatsu 4100 XPB y Komatsu 4100 XPC. La pala Caterpillar utiliza 3 tipos de cables: empuje, levante y recoge, mientras que la pala Komatsu sólo utiliza el tipo de cable de levante.

La situación actual de la durabilidad de los cables de la flota de carguío es del orden (3,5Mton y 2,5 Mton) por pala lo que se encuentra por debajo de la meta histórica alcanzada de 4,5 Mt y de 3,5 Mt para las palas Komatsu y Caterpillar, respectivamente.

La principal causa de la situación anterior es el corte de los cables que accionan el balde presentando una frecuencia mayor a lo esperado, generando demoras en el proceso productivo general.

El corte de cables se presenta en los tres tipos de cables utilizados, sin embargo, es el cable de levante es el que tiene mayor frecuencia de falla considerando ambas flotas de equipos. Con respecto a los modos de fallas, se pueden clasificar en tres: por tracción, por flexión y por vibración, siendo el modo de falla por flexión el más recurrente. Asimismo, el corte de cables asociado a fatiga del material de fabricación (pérdida de la resistencia mecánica) no es relevante.

Consecuencias

  • Menor vida útil de los cables de la flota de palas eléctricas.
  • Menor productividad de la flota de palas eléctricas debido a que un corte de cable requiere la detención de la pala por un periodo aproximado de 6 horas.
  • Aumento en los costos de mantenimiento debido a la mayor frecuencia de eventos y recursos requeridos.
  • Exposición al riego de los trabajadores debido a las actividades de mantenimiento que consideran trabajos en altura y aumento de la dificultad del trabajo del cambio de cable.

 

Cuándo ocurre el problema

Durante la operación de las palas eléctricas tanto Caterpillar 495 HR y Komatsu 4100 XPB y XPC para el desarrollo y explotación de la mina a cielo abierto.

 

Cómo se resuelve actualmente

Se realiza el cambio de cables ante eventos de falla.

Se anticipa la mantención preventiva reemplazando el cable según una proyección menos favorable considerando la ubicación y las tareas anexas de la pala.

 

Tecnologías ya probadas

  • Se están desarrollando modelos de predicción basado en el contador y uso del tambor de empuje para relacionarlos con los eventos de falla.
  • Se ha probado la captura y procesamiento de imágenes del cable para medición de ciclos de carga y no carga (descontinuado).
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