การจัดการการใช้เชื้อเพลิงและการสูญเสียในท่อส่งในการปฏิบัติงานขุดลอกด้วย YLCSD500

ควรจัดการการใช้เชื้อเพลิงและการสูญเสียในท่อส่งให้เป็นปัญหาด้านการผลิตเดียวกัน เรือขุดลอกแบบหัวตัดดูด YLCSD500 อาจใช้กำลังไฟฟ้าจำนวนมากในการขุด สูบ แกว่ง และลำเลียงสารละลาย แต่ปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้เพียงอย่างเดียวไม่ได้บ่งชี้ว่ากำลังดังกล่าวกำลังผลิตวัสดุที่ขายได้หรือวัสดุที่ต้องการหรือไม่ ความหนาแน่นของสารละลายต่ำ ความเสียดทานในท่อส่งมากเกินไป การแก้ไขการอุดตันซ้ำ ๆ การรั่วซึมที่ข้อต่อ หรือการควบคุมการปล่อยไม่ดี อาจทำให้เครื่องยนต์ทำงานหนักในขณะที่ผลผลิตที่เป็นประโยชน์ลดลง เป้าหมายในทางปฏิบัติคือการลำเลียงของแข็งอย่างเสถียรที่ภาระเครื่องยนต์ต่ำสุดซึ่งยังคงทำงานได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ปล่อยให้เกิดการตกตะกอนในท่อหรือทำให้หัวตัดป้อนวัสดุให้ปั๊มไม่เพียงพอ

สิ่งแรกที่ต้องแยกแยะคือระหว่างการใช้เชื้อเพลิงสูงที่เกิดจากงานที่มีประสิทธิผล กับการใช้เชื้อเพลิงสูงที่เกิดจากความต้านทานไฮดรอลิกหรือการประสานงานการทำงานที่ไม่ดี การตัดลึกในวัสดุที่แน่นอาจต้องใช้กำลังหัวตัดและภาระปั๊มสูงกว่า ขณะที่เส้นทางที่ยาวและมีโค้งมากเกินไปอาจต้องใช้พลังงานปั๊มเพิ่ม แม้แนวขุดจะขุดได้ง่าย สภาวะเหล่านี้อาจดูคล้ายกันบนหน้าจอแสดงภาระเครื่องยนต์ แต่ต้องแก้ไขด้วยวิธีที่ต่างกัน

เริ่มจากสารละลาย ไม่ใช่มาตรวัดเชื้อเพลิง

บันทึกการใช้เชื้อเพลิงจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลการผลิตในช่วงการทำงานเดียวกัน ติดตามเชื้อเพลิงที่ใช้เทียบกับปริมาณของแข็งที่เคลื่อนย้ายโดยประมาณหรือที่วัดได้ ชั่วโมงการทำงาน ระยะทางการปล่อย และการจัดวางท่อหลัก หากเชื้อเพลิงต่อชั่วโมงการทำงานเพิ่มขึ้นในขณะที่ปริมาณของแข็งยังคงเท่าเดิม สาเหตุอาจมาจากข้อจำกัดในท่อส่ง อากาศเข้าสู่ด้านดูด ระยะห่างจากการสึกหรอภายในปั๊มที่เพิ่มขึ้น หรือการเปลี่ยนแปลงของการคละขนาดวัสดุ หากทั้งการใช้เชื้อเพลิงและผลผลิตเพิ่มขึ้น เรือขุดลอกอาจเพียงกำลังทำงานกับวัสดุที่หนาแน่นกว่า หรือที่ความลึกตัดซึ่งต้องการกำลังมากกว่า

ความหนาแน่นของสารละลายมักถูกตีความผิด ส่วนผสมที่หนาแน่นสามารถเพิ่มปริมาณของแข็งที่ลำเลียงได้ต่อหน่วยน้ำ แต่การบังคับให้ความหนาแน่นสูงเกินช่วงที่ลำเลียงได้จะทำให้การไหลไม่เสถียร สัญญาณรวมถึงค่าสุญญากาศผันผวน ความดันจ่ายเพิ่มขึ้น การเคลื่อนตัวของท่อเป็นระยะ ผลผลิตที่จุดปล่อยลดลง และภาวะเกือบอุดตันซ้ำ ๆ ดังนั้น การลดน้ำอย่างมากเกินไปอาจเพิ่มเชื้อเพลิงที่ใช้ต่อวัสดุที่กู้คืนได้หนึ่งลูกบาศก์เมตร เนื่องจากเรือขุดลอกต้องใช้เวลาในการกู้คืนจากการหยุดชะงัก

ในทางกลับกัน สารละลายที่เจือจางมากไม่ได้ปลอดภัยหรือประหยัดกว่าโดยอัตโนมัติ น้ำส่วนเกินเพิ่มปริมาตรที่ต้องผ่านปั๊มและท่อส่ง ปั๊มใช้พลังงานในการเร่งน้ำที่ไม่ได้ช่วยเพิ่มผลผลิต และพื้นที่ปล่อยได้รับปริมาตรที่มากขึ้นซึ่งอาจต้องใช้ความสามารถในการกักเก็บหรือการตกตะกอนมากขึ้น ช่วงความหนาแน่นที่ใช้งานได้ขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค ความหนาแน่นของของแข็ง เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ระยะยก ความยาวแนวท่อ และวัสดุนั้นมีดินเหนียว เปลือกหอย กรวด หรือเศษวัสดุเส้นใยหรือไม่

การจับคู่ปั๊มกำหนดเพดานการใช้พลังงาน

ปั๊มของเรือขุดลอกแบบหัวตัดดูด เครื่องยนต์ดีเซล และท่อส่งต้องทำงานเป็นระบบที่เข้ากัน ปั๊มที่มีเฮดไม่เพียงพอสำหรับเส้นทางจริงจะสูญเสียอัตราการไหลเมื่อความยาวท่อ ระดับความสูง หรือการสึกหรอเพิ่มขึ้น การเร่งเครื่องยนต์ให้ทำงานหนักขึ้นไม่สามารถแก้ไขจุดทำงานที่ไม่เหมาะสมโดยพื้นฐานได้เสมอไป อาจเพียงเพิ่มการใช้เชื้อเพลิง เร่งการสึกหรอ และทำให้เกิดยอดความดันที่จุดอ่อนของแนวท่อ

ปั๊มที่เลือกให้มีเฮดมากเกินไปก็สร้างปัญหาได้เช่นกันเมื่อมีการหรี่ลิ้นอย่างมากเพื่อควบคุมการไหล การหรี่ลิ้นเปลี่ยนความดันที่เป็นประโยชน์ให้กลายเป็นการสูญเสียผ่านวาล์ว ในกรณีที่ช่วงการทำงานเปลี่ยนแปลงบ่อย การควบคุมความเร็วรอบโดยทั่วไปเป็นวิธีปรับภาระปั๊มที่มีประสิทธิภาพมากกว่าการคงความเร็วสูงและจำกัดการปล่อย อย่างไรก็ตาม แนวทางที่ถูกต้องยังขึ้นอยู่กับเส้นโค้งแรงบิดของเครื่องยนต์ ลักษณะปั๊ม และความเร็วต่ำสุดที่จำเป็นเพื่อให้ของแข็งตามต้องการแขวนลอยอยู่

ใช้ค่าสุญญากาศด้านดูด ความดันจ่าย ความเร็วเครื่องยนต์ ภาระเครื่องยนต์ และการสังเกตอัตราการไหลหรือผลผลิตร่วมกัน ค่าใดค่าหนึ่งเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ตัวอย่างเช่น ความดันจ่ายสูงร่วมกับค่าสุญญากาศด้านดูดปกติอาจชี้ไปที่ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นในแนวท่อจ่าย ค่าสุญญากาศด้านดูดสูงพร้อมกับอัตราการไหลจ่ายลดลงมักบ่งชี้ถึงสภาวะทางเข้าที่ไม่ดี ทางผ่านด้านดูดถูกจำกัด ปัญหาที่หัวตัด หรือวัสดุเข้าสู่ปั๊มไม่สม่ำเสมอ ค่าสุญญากาศต่ำไม่ได้เป็นข่าวดีเสมอไป เพราะอาจเกิดจากการรั่วของอากาศหรือการสูญเสียการล่อน้ำ แทนที่จะเกิดจากการขุดที่ง่าย

การสึกหรอเปลี่ยนแปลงการคำนวณปั๊มเดิม

ใบพัด ซับใน บูชคอปั๊ม ซีลด้านดูด และส่วนประกอบหัวตัดจะค่อย ๆ เปลี่ยนพฤติกรรมของระบบ เมื่อระยะห่างภายในเพิ่มขึ้น ปั๊มจะหมุนเวียนสารละลายกลับภายในมากขึ้นและสูญเสียประสิทธิภาพไฮดรอลิก ผู้ปฏิบัติงานอาจตอบสนองด้วยการเพิ่มความเร็วเพื่อคืนความดัน ซึ่งปกปิดสภาพการสึกหรอแต่เพิ่มการใช้เชื้อเพลิง อัตราการผลิตเท่าเดิมจึงอาจต้องใช้กำลังเครื่องยนต์มากกว่าหลังการติดตั้ง

ควรประเมินการสึกหรอตามแนวโน้ม แทนที่จะรอให้เกิดความเสียหายที่มองเห็นได้ บันทึกความดันทำงาน สุญญากาศ ความเร็ว และผลผลิตภายใต้สภาพวัสดุและท่อส่งที่เทียบเคียงกัน ความจำเป็นที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในการใช้ความเร็วสูงกว่าเดิมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการปล่อยเท่าเดิม เป็นสัญญาณบำรุงรักษาที่มีความหมาย ทรายและกรวดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต้องได้รับความใส่ใจใกล้ชิดกว่าตะกอนละเอียด ขณะที่ดินเหนียวเหนียวอาจทำให้เกิดการสะสมที่เลียนแบบการอุดกั้นเชิงกล

การจัดวางท่อส่งกำหนดว่าพลังงานปั๊มจะไปถึงจุดปล่อยหรือไม่

ท่อส่งทุกเมตรสร้างการสูญเสียจากแรงเสียดทาน แต่การสูญเสียจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อแนวท่อมีโค้งที่ไม่เหมาะสม การเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแบบฉับพลัน ผิวด้านในเสียหาย การอุดกั้นบางส่วน หรือส่วนท่อลอยที่รองรับไม่ดี เส้นทางที่ดูสั้นกว่าบนแบบแปลนหน้างานอาจใช้พลังงานมากกว่า หากบังคับให้เกิดการเลี้ยวแคบ การเปลี่ยนระดับซ้ำ ๆ หรือการเชื่อมต่อสายยางที่ไม่เสถียร แนวท่อที่ดีที่สุดโดยทั่วไปคือแนวที่มีความต้านทานรวมต่ำสุดและรบกวนการปฏิบัติงานน้อยที่สุด ไม่ใช่เพียงแนวที่มีระยะเมตรน้อยที่สุด

รักษาเส้นผ่านศูนย์กลางภายในให้สม่ำเสมอตลอดแนวลำเลียงหลัก เว้นแต่การคำนวณไฮดรอลิกจะรองรับการเปลี่ยนผ่าน การลดเส้นผ่านศูนย์กลางทำให้ความเร็วและแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น อาจมีประโยชน์ในจุดที่ออกแบบอย่างรอบคอบ แต่การลดขนาดโดยไม่ตั้งใจซึ่งเกิดจากข้อต่อไม่ตรงกัน สายยางเสียรูป ข้อลดที่สึกหรอ หรือคราบสะสมภายใน จะกลายเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างต่อเนื่อง ข้อจำกัดดังกล่าวอาจมองเห็นได้ยากจากภายนอก โดยเฉพาะที่ข้อต่อซึ่งปะเก็นเคลื่อนเข้าไปในทางไหล

ท่อลอยต้องให้ความสำคัญกับการกระจายแรงลอยตัว ส่วนที่หย่อนตัวจะสร้างจุดต่ำซึ่งของแข็งหยาบอาจตกตะกอนเมื่อความเร็วลดลง ชั้นตะกอนที่สะสมจะลดช่องเปิดภายในที่ใช้งานได้ และอาจพัฒนาเป็นการอุดตันหลังหยุดเดินระบบเพียงระยะสั้น การยึดตรึงที่แข็งเกินไปก็ไม่พึงประสงค์เช่นกัน เพราะคลื่น กระแสน้ำขึ้นลง และการเคลื่อนที่ของเรือขุดลอกจะถ่ายแรงไปยังข้อต่อและผนังท่อ ระยะห่างของทุ่น ข้อต่อแบบยืดหยุ่น และรูปแบบการทอดสมอควรเอื้อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ควบคุมได้ โดยไม่ก่อให้เกิดรอยหักงอคม หรือช่วงท่อที่ไม่มีการรองรับ

ท่อส่งบนบกก่อให้เกิดการสูญเสียที่แตกต่างกัน ช่วงทางขึ้นยาวต้องมีเฮดสำรองเพียงพอ แต่การขึ้นลงซ้ำ ๆ สร้างโพรงอากาศและจุดดักตะกอน จุดสูงอาจกักอากาศหลังการล่อน้ำหรือหลังการหยุดระบบ ทำให้สมรรถนะการส่งของปั๊มลดลง จุดต่ำอาจสะสมวัสดุหนาแน่นหากหยุดท่อโดยไม่มีการล้าง แนวสำรวจเส้นทางควรระบุจุดเหล่านี้ก่อนติดตั้ง เพราะการแก้ไขหลังเริ่มผลิตแล้วมักต้องหยุดงานและจัดการท่อหนักซ้ำ

การสูญเสียวัสดุมักเป็นปัญหาการควบคุมก่อนจะกลายเป็นความเสียหายของท่อ

การรั่วไหลที่มองเห็นได้เป็นการสูญเสียที่ชัดเจน แต่การสูญเสียที่มากกว่าอาจเกิดขึ้นเมื่อวัสดุถูกส่งไปยังตำแหน่งผิด ล้นออกจากพื้นที่กักเก็บ หรือคงค้างอยู่ในท่อส่งที่จัดการไม่ดีหลังหยุดระบบ การรั่วที่ข้อต่ออาจทำให้อากาศเข้าสู่ระบบภายใต้บางสภาวะ รบกวนเสถียรภาพของปั๊มและเพิ่มโอกาสการตกตะกอน ดังนั้น การรั่วขนาดเล็กควรถือเป็นข้อบกพร่องทางไฮดรอลิก ไม่ใช่เพียงปัญหาความเรียบร้อย

จุดปล่อยต้องมีพื้นที่เพียงพอให้ความเร็วการไหลสลายตัว โดยไม่พาตะกอนละเอียดออกนอกพื้นที่ที่กำหนด หากปล่อยวัสดุใกล้คันกั้น ตลิ่ง หรือขอบน้ำตื้นเกินไป น้ำไหลกลับอาจกัดเซาะเป็นร่องทางไหลเฉพาะและพาของแข็งออกไป การย้ายจุดปล่อย การใช้ชุดกระจายการไหลในกรณีที่เหมาะสม หรือการจัดลำดับพื้นที่ทับถม อาจช่วยลดการจัดการซ้ำ วิธีที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าโครงการนั้นกำลังถมที่ดิน ป้อนโรงงานแปรรูป สร้างกองวัสดุ หรือกำจัดตะกอนจากแอ่งที่มีขอบเขตจำกัด

ไม่ควรถือว่าวัสดุหยาบและวัสดุละเอียดมีพฤติกรรมเหมือนกัน ทรายหยาบอาจตกตะกอนอย่างรวดเร็วในท่อระหว่างการหยุดชั่วคราว ขณะที่ตะกอนที่มีดินเหนียวสูงอาจยังเคลื่อนที่ได้ แต่ลดประสิทธิภาพปั๊มจากความหนืดและการยึดเกาะ วัสดุผสมอาจจัดการยากกว่าวัสดุแต่ละประเภทเพียงอย่างเดียว เนื่องจากอนุภาคขนาดใหญ่กำหนดความเร็วลำเลียงต่ำสุด ขณะที่อนุภาคละเอียดเปลี่ยนพฤติกรรมการไหลของสารละลาย การทดสอบการตัดและการสังเกตสมรรถนะระยะสั้นมีคุณค่ามากกว่าการใช้เป้าหมายความหนาแน่นเดียวทั่วทั้งพื้นที่

ลดภาระขณะเดินเบาและเวลาฟื้นตัวที่หลีกเลี่ยงได้

การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมักซ่อนอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ได้แก่ การเปลี่ยนตำแหน่ง การรอเคลื่อนย้ายสมอ การแก้ไขท่ออุดตัน การประกอบข้อต่อที่รั่วใหม่ หรือการเดินปั๊มขณะที่หัวตัดไม่มีการป้อนวัสดุอย่างเสถียร ช่วงเวลาเหล่านี้ควรบันทึกแยกต่างหากจากการขุดลอกที่มีผลผลิต มิฉะนั้น ตัวเลขเชื้อเพลิงที่ดูไม่ดีอาจถูกกล่าวโทษว่าเกิดจากเรือขุดลอก ทั้งที่ปัญหาจริงคือการหยุดชะงักของลำดับการสนับสนุน

การย้ายตำแหน่งท่อส่งสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ การลาก ยก และเชื่อมต่อส่วนท่อหนักใหม่โดยไม่มีการจัดการที่ควบคุมได้ อาจทำให้ข้อต่อเสียหาย รบกวนทุ่นลอย และยืดเวลาหยุดเดินระบบ เรือสนับสนุนที่มีพื้นที่ดาดฟ้าและความสามารถในการยกสามารถช่วยให้งานนี้เป็นระเบียบ ตัวอย่างเช่น เรือปฏิบัติงานที่กำหนดค่าเพื่อสนับสนุนการขุดลอก สามารถยกส่วนท่อส่งขึ้นจากน้ำ เคลื่อนย้ายสมอ และจัดการชิ้นส่วนที่ไม่ควรเคลื่อนย้ายด้วยมือหรือการลากจูงแบบเฉพาะหน้า คุณค่าของเรือลำนี้ในบริบทนี้คือความต่อเนื่องในการปฏิบัติงาน: งานท่อสามารถเสร็จสิ้นได้โดยมีความเสี่ยงน้อยลงต่อการเยื้องศูนย์ ซึ่งต่อมาอาจกลายเป็นการรั่วหรือแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น

วินัยในการหยุดระบบยังส่งผลต่อรอบการผลิตถัดไป เมื่อช่วงหยุดยาวนานพอให้ของแข็งตกตะกอน ควรล้างแนวท่อตามพฤติกรรมของวัสดุและลักษณะเส้นทาง การปล่อยสารละลายหนาแน่นค้างไว้ในแนวท่อยาวเพื่อประหยัดน้ำหรือเวลาเพียงเล็กน้อย อาจทำให้การเริ่มเดินระบบใหม่ใช้เวลานานกว่ามาก การเริ่มเดินระบบใหม่โดยต้านกับตะกอนที่ตกค้างสร้างภาระสูงต่อปั๊ม และอาจทำให้ท่อส่ง ซีล หรือระบบขับเคลื่อนเสียหาย การหยุดชะงักระยะสั้นแตกต่างออกไป: การล้างโดยไม่จำเป็นอาจเจือจางกระบวนการและสิ้นเปลืองพลังงาน ดังนั้นการตอบสนองควรสะท้อนระยะเวลาหยุดที่คาดไว้ ขนาดอนุภาค และตำแหน่งตกตะกอนที่ทราบ

ใช้แนวโน้มภาคสนามเพื่อแยกความขัดข้องออกจากสภาพพื้นดินที่เปลี่ยนแปลง

บันทึกการปฏิบัติงานที่มีวินัยไม่จำเป็นต้องซับซ้อน การเปรียบเทียบที่มีประโยชน์คือกะงานหรือช่วงการผลิตที่ทำซ้ำได้ พร้อมบันทึกชนิดวัสดุ ความลึกหัวตัด รูปแบบการแกว่ง ความยาวท่อส่ง ระดับความสูง สถานะปั๊มบูสเตอร์หากติดตั้ง เชื้อเพลิงที่ใช้ ความดัน สุญญากาศ ความเร็วเครื่องยนต์ และสภาพการปล่อย บันทึกควรระบุเวลาที่ไม่ก่อให้เกิดผลผลิตแยกต่างหากด้วย ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงการใช้เชื้อเพลิงในภายหลังเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพได้ แทนการคาดเดา

เมื่อการใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น ให้ตรวจสอบตามลำดับที่ใช้งานได้จริง ยืนยันว่าวัสดุหรือรูปทรงเรขาคณิตของการตัดเปลี่ยนไปหรือไม่ จากนั้นเปรียบเทียบความดันและสุญญากาศปัจจุบันกับค่าที่มีเสถียรภาพก่อนหน้าภายใต้สภาวะคล้ายกัน ตรวจหารอยรั่ว สายยางยุบตัว ส่วนท่อลอยที่งอหรือจม ปะเก็นเคลื่อนตำแหน่ง และการอุดตันบางส่วนตรงจุดเปลี่ยนผ่าน ตรวจสอบการสึกหรอของปั๊มและการป้อนวัสดุของหัวตัดหลังจากตรวจสอบเส้นทางท่อส่งแล้วเท่านั้น การเพิ่มความเร็วเครื่องยนต์ก่อนการตรวจสอบนี้มักปกปิดสัญญาณที่จะช่วยระบุการสูญเสียที่แท้จริง

การทำงานที่เสถียรมักไม่ได้เกิดจากการคงการตั้งค่าเดียวตลอดทั้งโครงการ ระยะการเดินหน้าของหัวตัด ความเร็วการแกว่ง ความเร็วปั๊ม การเติมน้ำ และการจัดวางท่อส่ง ต้องปรับตามแนวขุด วัสดุ และเส้นทางปล่อยที่เปลี่ยนแปลง เรือขุดลอกแบบหัวตัดดูด YLCSD500 ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อการปรับเหล่านั้นช่วยรักษาการเคลื่อนที่ของของแข็งอย่างต่อเนื่อง แทนที่จะไล่ตามค่าความดัน ความหนาแน่น หรือเชื้อเพลิงค่าเดียว ท่อส่งที่บำรุงรักษาอย่างดีและรองรับอย่างเหมาะสม ร่วมกับปั๊มที่ทำงานใกล้จุดภาระที่ออกแบบไว้ จะเปลี่ยนกำลังเครื่องยนต์ที่มีอยู่ให้เป็นวัสดุที่ลำเลียงได้ แทนที่จะสูญเสียไปกับแรงเสียดทาน การรั่วไหล และงานฟื้นตัว