Opérations minières : Comment les caméras d’imagerie acoustique aident à la détection des fuites d’air comprimé

L’industrie minière joue un rôle essentiel dans l’extraction de ressources précieuses des couches superficielles et souterraines de la Terre. Les opérations minières nécessitent un équipement robuste et fiable afin de garantir une extraction sûre et précise des minéraux et des métaux.

Parmi les équipements cruciaux de cette industrie, on trouve les compresseurs d’air, qui sont devenus un composant fondamental à chaque étape du processus minier, dans diverses méthodes de forage, la ventilation et l’exploitation d’une multitude d’outils dans les mines souterraines et à ciel ouvert. Cependant, les systèmes d’air comprimé sont souvent confrontés à des défis, tels que les fuites qui entraînent une augmentation des coûts énergétiques et une réduction de l’efficacité de l’équipement, affectant la productivité et la sécurité globales. L’une des méthodes les plus efficaces pour détecter les fuites d’air comprimé dans les opérations minières est l’utilisation de caméras d’imagerie acoustique.

Table des matières

• • L’importance des systèmes d’air comprimé dans l’industrie minière
    • Le rôle de l’air comprimé dans les opérations minières
    • Méthodes de forage dans les mines souterraines et les mines à ciel ouvert
  • L’importance de détecter les fuites d’air comprimé dans l’industrie minière
    • Les coûts associés aux fuites d’air comprimé dans les opérations minières
      Combien coûtent les fuites d’air comprimé à votre installation minière ?
  • L’importance des caméras d’imagerie acoustique pour la détection des fuites d’air comprimé dans les opérations minières
    • Localisation des fuites d’air comprimé dans les opérations minières à l’aide d’une caméra d’imagerie acoustique
    • Avantages de l’utilisation de caméras d’imagerie acoustique dans l’industrie minière
  • Huit avantages de l’utilisation d’une caméra acoustique pour la détection des fuites d’air dans l’industrie minière
  • Questions-réponses
    
    

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L’importance des systèmes d’air comprimé dans l’industrie minière

Les compresseurs d’air sont un composant essentiel de l’ensemble du processus minier, l’air comprimé étant largement utilisé pour assister tous les niveaux du processus. L’industrie minière a identifié de nombreuses utilisations des compresseurs d’air, ce qui a rendu l’exploitation minière plus sûre et plus efficace.

L’air comprimé est une méthode privilégiée pour l’exploitation minière en raison de sa nature adaptable et pratique. Les compresseurs d’air fonctionnent bien dans divers processus miniers et peuvent résister à l’usure sévère causée par l’exploitation minière. Ils ont des performances constantes, ils sont efficaces, et les coûts de remplacement des pièces sont relativement faibles.

Le rôle de l’air comprimé dans les opérations minières

Afin de créer des processus plus sûrs et plus efficaces, l’industrie minière fait une utilisation intensive des compresseurs d’air pour alimenter les équipements, et pour fournir de l’air propre et une ventilation. L’air comprimé prend en charge diverses fonctions dans les opérations minières, notamment dans les tâches suivantes :

Sablage
Des explosifs contrôlés sont utilisés dans l’industrie minière pour briser les roches et d’autres matériaux durables. L’air comprimé fournit des flux à haute vitesse pour aider à déclencher les explosifs en toute sécurité.

Nettoyage
L’air comprimé est un moyen efficace d’éliminer les particules des filtres, empêchant ainsi la pénétration de particules indésirables. En tant que source d’air propre, l’air comprimé peut aider à maintenir l’équipement et les matériaux exempts de saleté et de débris. Cela peut améliorer l’efficacité, réduire les temps d’arrêt et maintenir l’équipement en parfait état plus longtemps.

Forage
L’air comprimé est utilisé pour alimenter une mèche rotative, pénétrant le sol dur et donnant accès à ses minéraux.

Manipulation des matériaux
Certains matériaux, tels que la poussière de charbon, sont plus faciles à gérer lorsqu’ils sont mélangés à de l’air comprimé par fluidisation. L’air comprimé peut également permettre de transporter plus facilement les matériaux miniers.

Instruments et outils
Les opérations minières reposent sur des outils pneumatiques qui ont besoin d’air sec et propre pour fonctionner correctement. Les compresseurs d’air fournissent cet air aux outils et dispositifs miniers, ce qui leur permet de fonctionner sans électricité. Ils peuvent alimenter des clés, des scies à métaux et des forets pour une exploitation minière souterraine constante et sûre.

Extraction de méthane gazeux
L’accumulation de méthane gazeux dans une mine peut être mortelle, augmentant le risque d’étincelles statiques et de problèmes respiratoires. Avec une construction et une conception de sécurité appropriées, les compresseurs d’air peuvent utiliser des pompes à vide et des ventilateurs pour aider à extraire le méthane gazeux.

Fonte et raffinage
De la chaleur est nécessaire à la fonte, au raffinage et à l’extraction du métal des minerais pour obtenir les métaux les plus utilisables des matières premières. Les usines de fonte et de traitement situées à proximité de l’exploitation minière utiliseront des compresseurs d’air tout au long de ce processus. De plus, le processus de raffinage utilise de l’air comprimé pour réduire les déchets de matériaux en oxydant les éléments indésirables.

Injecteurs
De l’air comprimé est introduit dans les réservoirs par le biais d’injecteurs, qui sont des tuyaux situés au fond des réservoirs. Dotés de petits pores, les tuyaux répartissent les bulles uniformément dans le réservoir.

Systèmes de ventilation
Les mineurs ont besoin de quantités suffisantes d’air sûr et respirable lorsqu’ils travaillent sous terre. L’air comprimé peut leur fournir une ventilation lorsqu’ils travaillent sous terre à de grandes profondeurs afin qu’ils puissent respirer. En cas d’urgence, les compresseurs apportent également de l’air propre et sûr dans les chambres de refuge, afin que les mineurs puissent rechercher un abri où ils peuvent respirer.

Méthodes de forage dans les mines souterraines et les mines à ciel ouvert

L’exploitation minière souterraine utilise une variété de méthodes de forage, notamment le forage avec un marteau supérieur, le forage DTH (ou ITH) et des équipements plus simples tels que les foreuses à béquille, en fonction de l’application, de la taille du trou, de l’espace et de l’équipement disponibles. Le forage DTH ou ITH est généralement utilisé pour des diamètres plus grands et des trous plus longs, comme pour le sablage, et la découpe de trous ou de trous de service comme pour la ventilation, ou les trous de drainage qui nécessitent beaucoup plus d’air comprimé.

Les mines à ciel ouvert, également appelées mines de surface ou carrières, dépendent du forage de roches pour la production de minéraux métalliques et non métalliques et de matériaux de construction. La taille de la mine et le volume de production déterminent le modèle de trou, et des diamètres et profondeurs spécifiés doivent être forés et sablés pour préparer la roche pour le broyage. Les plates-formes à marteau supérieur sont généralement utilisées pour des trous de plus petite taille (inférieure à 8,9 cm [3,5 po]) et des profondeurs inférieures, tandis que le forage DTH (ou ITH) convient mieux aux trous de taille moyenne (8,9 à 20,3 cm [3,5 po à 8 po]), et les diamètres plus grands sont percés avec des plates-formes à foreuse rotative.

La productivité du forage dépend fortement du système d’air comprimé, qui assure le rinçage dans le cas des trois méthodes, ainsi que le fonctionnement du marteau dans le forage DTH. Une vitesse d’air ascendante optimale dans l’espace annulaire autour des tiges de forage est essentielle pour s’assurer que les plus gros débris écrasés peuvent être retirés du trou, ce qui permet d’accélérer les taux de pénétration et d’allonger la durée de vie de la mèche. En outre, la pression de l’air joue un rôle essentiel dans le fonctionnement des marteaux DTH et le taux de pénétration, qui représente la plus grande partie des coûts totaux de forage dans l’exploitation minière à ciel ouvert.

L’importance de détecter les fuites d’air comprimé dans l’industrie minière

Poste de distribution avec des vannes pour l’air comprimé dans une mine

Les systèmes d’air comprimé sont sujets aux fuites, ce qui peut augmenter les coûts énergétiques en obligeant le compresseur à travailler de façon plus intensive. Les fuites ont tendance à se produire au niveau des jointures et des points faibles et provoquent des fluctuations des niveaux de pression. Cela peut réduire l’efficacité des outils pneumatiques et augmenter le temps nécessaire pour réaliser la tâche. Les fuites augmentent également la durée de fonctionnement et le nombre de cycles inutiles du compresseur, ce qui raccourcit la durée de vie de l’équipement et augmente les coûts de maintenance.

Les coûts associés aux fuites d’air comprimé dans les opérations minières

Les systèmes d’air comprimé perdent généralement 25 à 30 % de leur air à cause des fuites. Cela a les conséquences suivantes :

• Des coûts énergétiques 25 à 30 % plus élevés
• Des coûts pour l’achat de compresseurs supplémentaires pour répondre aux exigences d’outillage à air comprimé
• Une durée de vie du compresseur réduite de 30 %, ce qui signifie des coûts de remplacement 30 % plus élevés
• Un coût de maintenance supplémentaire pour l’équipement supplémentaire
  

   

Combien coûtent les fuites d’air comprimé à votre installation minière ?

Comment cela se traduit-il en termes d’implications financières réelles ? La charge financière des fuites d’air comprimé dans les opérations minières peut varier de 720 USD à 55 333 USD par an, en fonction de la taille de la fuite et de la pression totale par pouce carré (psig).

Plant Service Magazine calcule le coût des fuites d’air comprimé en fonction de leur ampleur combinée. En considérant un fonctionnement continu tout au long de la journée et un taux de 8 cents par kilowattheure (kWh), un système d’air comprimé mal entretenu pourrait entraîner des dépenses annuelles représentant des dizaines de milliers de dollars pour une exploitation minière.

L’importance des caméras d’imagerie acoustique pour la détection des fuites d’air comprimé dans les opérations minières

Caméra d’imagerie acoustique FLIR Si124

Les caméras d’imagerie acoustique sont devenues une ressource précieuse et efficace pour détecter les fuites d’air comprimé dans les opérations minières. Ces caméras offrent l’avantage de localiser rapidement et précisément l’origine d’une fuite, nécessitant une formation minimale de la part des opérateurs, même dans des environnements présentant des niveaux élevés de bruit et de complexité. Par conséquent, les mines peuvent rapidement prendre des mesures correctives pour réduire le gaspillage d’énergie, atténuer les risques de sécurité et optimiser les performances de leurs équipements.

Localisation des fuites d’air comprimé dans les opérations minières à l’aide d’une caméra d’imagerie acoustique

Pour relever les défis de l’industrie minière, les sociétés minières peuvent se tourner vers la technologie, en mettant particulièrement l’accent sur la surveillance de l’état des équipements. La caméra d’imagerie acoustique FLIR Si124, constitue une solution puissante pour la surveillance de l’état des équipements dans l’exploitation minière et est spécialement conçue pour détecter les fuites d’air comprimé ainsi que les décharges partielles, telles que le corona et les arcs électriques dans les systèmes électriques à moyenne et haute tension.

Dotée de 124 microphones, la FLIR Si124 peut détecter et localiser les plus petites fuites sur de longues distances, ce qui la rend idéale pour les environnements difficiles des opérations minières. Les microphones sensibles de la FLIR Si124 sont également avantageux lors de l’inspection des systèmes haute tension, qui nécessitent une distance sûre par rapport à l’équipement sous tension.

Caméra d’imagerie acoustique industrielle FLIR Si124-LD détectant une fuite d’air comprimé

L’ajout du logiciel de bureau FLIR Thermal Studio Suite peut aider à obtenir un avantage supplémentaire en intégrant l’imagerie thermique et acoustique dans un seul rapport. Cette double fonctionnalité améliore la prise de décision en matière de maintenance tout en éliminant le besoin de découvrir plusieurs plateformes logicielles.

Le logiciel de génération de rapports Web gratuit FLIR Acoustic Camera Viewer permet de télécharger rapidement des images via Wi-Fi pour une analyse immédiate. Ce service fournit aux utilisateurs des informations précieuses, telles que la forme d’onde et les coûts énergétiques des fuites d’air comprimé et la classification, l’évaluation de la gravité et les mesures correctives recommandées pour les décharges partielles.

Plug-in FLIR de la série Si pour FLIR Thermal Studio

La caméra d’imagerie acoustique FLIR Si124 améliore la continuité opérationnelle des installations minières. La caméra détecte les fuites d’air comprimé dès le début, ce qui réduit les pertes d’énergie et les pertes financières. Elle permet également d’éviter les temps d’arrêt imprévus causés par une défaillance des composants à haute tension et de garantir une alimentation en énergie constante et ininterrompue nécessaire à l’extraction et à la production minières.

La caméra nécessite une formation minimale et est facile à intégrer dans le cycle d’entretien des installations minières, même dans les zones les plus bruyantes.

Avantages de l’utilisation des caméras d’imagerie acoustique dans les opérations minières

Efficacité énergétique améliorée

Dans l’industrie minière, les fuites d’air comprimé peuvent contribuer de manière significative au gaspillage d’énergie. Cependant, en utilisant des caméras d’imagerie acoustique pour détecter et traiter rapidement les fuites, les opérations minières peuvent améliorer leur efficacité énergétique et réduire la consommation énergétique globale. Cela, à son tour, entraîne une réduction des dépenses opérationnelles et de l’impact environnemental.

Productivité accrue

Les fuites d’air comprimé peuvent nuire à la productivité des opérations minières, ce qui entrave l’efficacité des équipements pneumatiques. En identifiant et en réparant rapidement ces fuites, les sociétés minières peuvent optimiser les performances des équipements et améliorer la productivité globale.

Réduction des coûts

La caméra d’imagerie acoustique FLIR Si124 peut contribuer à assurer une alimentation en énergie constante et ininterrompue, essentielle à l’extraction et à la production minières. La FLIR Si124 peut également contribuer à économiser de l’argent sur les opérations minières. Pour estimer l’énergie potentielle qu’une usine pourrait économiser en détectant et en réparant les fuites d’air par rapport au coût de la caméra elle-même, le calculateur de retour sur investissement de la Si124-LD peut être utilisé.

Huit avantages de l’utilisation d’une caméra d’imagerie acoustique pour la surveillance de l’état des équipements dans l’industrie minière

1. Réduit les pertes d’énergie et les pertes financières en localisant les fuites d’air comprimé très tôt.
2. Empêche les temps d’arrêt imprévus causés par une défaillance de composants électriques haute tension (HT).
3. Améliore la continuité opérationnelle et l’alimentation ininterrompue en énergie.
4. Aide à éviter les accidents potentiellement dangereux grâce à la détection précoce des décharges partielles dans les équipements de transmission et de distribution électriques moyenne et haute tension.
5. Permet une maintenance conditionnelle dans de grandes zones de manière sûre et efficace et sans interrompre le fonctionnement, car la caméra sans contact fonctionne à une distance opérationnelle de 0,3 m (1,0 pi) à 130 m (430 pi).
6. Nécessite une formation minimale et est facile à intégrer dans les cycles de maintenance des installations minières.
7. Complète l’équipement de thermographie pour une meilleure inspection globale des actifs de l’équipement minier.
8. Permet aux professionnels de réaliser leurs inspections 10 fois plus rapidement qu’avec les méthodes classiques.

Conclusion

En conclusion, l’utilisation de compresseurs d’air dans l’exploitation minière a révolutionné l’industrie, en fournissant des équipements fiables et efficaces pour garantir que les mineurs puissent effectuer leur travail efficacement et en toute sécurité. L’air comprimé est utilisé dans de nombreux processus miniers différents, du sablage et du forage à la ventilation et au nettoyage. Il s’agit d’une source d’alimentation polyvalente et pratique qui peut résister à l’usure sévère causée par l’exploitation minière.

Cependant, les fuites dans le système d’air comprimé peuvent nuire au processus minier, ce qui augmente les coûts énergétiques, réduit l’efficacité des outils et augmente les exigences de maintenance. La caméra d’imagerie acoustique FLIR Si124 constitue une solution puissante pour la surveillance de l’état des installations minières, la détection précoce des fuites d’air comprimé et l’amélioration de la continuité opérationnelle.

Les sociétés minières peuvent bénéficier considérablement de l’utilisation de compresseurs d’air et de la technologie de surveillance de l’état des équipements, garantissant une efficacité et une sécurité maximales dans leurs opérations.

Pour plus d’informations sur les caméras d’imagerie acoustique ou sur cette application, consultez le site : www.FLIR.com/si124

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Questions-réponses