Система учета и отслеживание крупногабаритных шин как важнейшее условие эффективного управления шинным хозяйством в горнодобывающей промышленности

УДК 622:65:629.11.012.5 М.Ю. Зеночкин

СИСТЕМА УЧЕТА И ОТСЛЕЖИВАНИЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ШИН КАК ВАЖНЕЙШЕЕ УСЛОВИЕ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШИННЫМ ХОЗЯЙСТВОМ В ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Рассмотрены основные принципы организации учета и отслеживания крупногабаритных шин. Представлена методика анализа результатов осмотра шин для оценки ресурса ходимости и контроля важнейших эксплуатационных показателей. Ключевые слова: крупногабаритные шины, система учета и отслеживания шин, ресурс пробега шин.

Zenochkin M. Yu.

THE EARTHMOVER TYRE AUDIT AND FOLLOW-UP SYSTEM AS THE KEY ELEMENT OF THE EFFICIENT TYRE MANAGEMENT IN THE MINING INDUSTRY

Main principles of earthmover tyre management and follow-up are examined. The procedure of tyre inspection data analyzes for the estimation of tyre performance and evaluation of key operational characteristics are represented.

Key words: earthmover tyres, tyre

management system, tyre performance potential.

^/крупногабаритные шины в современном горном производстве

Общеизвестно, что одним из основных условий функционирования современного и эффективного горного производства является бесперебойность процесса транспортировки и перемещения горной массы - как на этапе подготовительных и вскрышных работ, так и при разработке рудного тела. В этой связи очевидна роль крупногабаритных шин (КГШ) в обеспечении непрерывной, эффективной и безопасной работы горно-транс-портной техники - колесных по-

грузчиков (рис. 1, а), карьерных самосвалов (рис. 1, б), дорожностроительной и вспомогательной техники (рис. 1, в). Не случайно затраты на приобретение и обслуживание КГШ входят в число основных статей расходов горно-транспортных подразделений ГОК. Ежегодно крупнейшие горно-обогатительные комбинаты России и СНГ потребляют около 13000 сверхрупногаба-ритных шин (27.00R49 & 27.00-49, 35/65Ю3 & 35/65-33, 33.00Я51 & 33.0051, 40.00Я57 & 40.00-57, 45/65Я45 & 45/65-45), стоимость которых варьируется примерно от 10 до 30 тыс. долларов США за 1 шт. Точная же годовая потребность в меньших по размеру и стоимости, но более массовых продуктах (18.00Я25 & 18.00-25, 21.00Я33 & 21.00-33, 24.00Я35 & 24.00-35,

26.5Я25 & 26.5-25, 29.5И25 & 29.5-25 и многие другие), эксплуатирующихся не только на крупных ГОК, но и на небольших карьерах и стройках, с трудом поддается сколько-нибудь точной оценке: речь может идти о нескольких десят ках тысячах шин в год.

в

Рис. 1. Крупногабаритные шины (КГШ) на некоторых типах горно-транспортной техники: а

- фронтальный погрузчик; б -карьерный самосвал; в - автогрейдер

Наряду с этим, ситуацию на мировом рынке КГШ усложнил и дефицит предложения сверх-рупногаба-ритных шин, имевший место в 20052008 гг. из-за неконтролируемого роста мировых цен на минеральное сырье, приведшему к повышенному спроса на горнотранспортную технику и расходные материалы.

Учитывая весомую роль КГШ как в структуре расходов, так и в техническом обеспечении горного производства, ведущие производители и потребители КГШ заинтересованы в максимально эффективном управлении шинным хозяйством, которое не мыслимо без системы учета и отслеживания КГШ. Эта система объединяет комплекс мероприятий по фиксации и контролю пробега, перестановок, обслуживания и ремонта КГШ; регулярные осмотры шин на предмет их соответствия требованиям эксплуатации; тщательная де-фектовка шин перед их списанием или утилизацией и другие меры, которые дает предприятию четкое и подкрепленное фактами видение ситуации в шинном хозяйстве, позволяет объективно сравнивать шины различных моде-

ЇЇ5Г Н-ский рудник Тип ш (Sculp Номер (Matric онтаж ™ XMineD2

£2™ 29.5(325 код операции (соае аорегаиопм = м (сіетопіаде), О = осмотр (ехатеп) XYZ1234А1В ule) ^moniagej, д = демонтаж

Оборудование N Положение шины Опера- ция Да- та Счеічик, час/км Износ Причина демонтажа Примеча- ния

ОСТ ІМ % гарт холод.

110 ПЛ М 1003 2007 1234 64/62 - - -

110 ПЛ о 15.05 2007 2136 53/50 5.4 - Бок. порез

110 ПЛ Д 1806 2007 2689 48/42 - В ремонт -

115 ЗП м 27.6. 2007 5319 42/48 - - -

115 ЗП о 30 08 2007 6289 31/36 6.2 - -

115 ЗП Д 1009 2007 6904 28/31 В утиль Разрьв каркаса

Общий пробег: 3040

ПЛ/ ЗП соответствуют Передней Левой и Задней Правой позициям соответственно.

64/62 и др. - глубина протектора шины с левой (по направлению движения) и правой стороне беговой дорожки.

Рис. 2. Пример ведения карточки учета КГШ

лей и брендов, выявляет проблемные точки на самом производстве.

Задача учета КГШ подразумевает своевременное внесение информации о текущем состоянии шин в соответствующие базы данных. Учитывая то, что стоимость одной крупногабаритной шины

доходит до 20-30 тыс. долларов США, при ограниченном времени ее жизни в пределах 0.8-1.5 лет, нет никаких сомнений в том, что каждая КГШ требует индивидуального учета. Большинство производителей КГШ маркируют каждую шину индивидуальным номером, в котором заложена информация о ее происхождении, дате производства и ряде других параметров. Ведущие производители КГШ настоятельно рекомендуют заводить индивидуальную карточку учета на каждую шину. На рис.2 представлен пример ведения карточки учета КГШ в стандарте фирмы «Мишлен». В ней в полной мере отражена вся история

шины от ее монтажа и до списания, включая даты и причины ее снятия и перестановок; результаты плановых осмотров (износ, давление, обнаруженные повреждения) и текущие показания счетчиков учета километража и моточасов, позволяющие вычислять пробег или наработку шины.

Одним из важнейших источников информации, необходимой для корректного учета и отслеживания шин, являются результаты плановых осмотров шин, которые могут включать в себя как (а) Осмотр рабочих шин (рис. 3, а), так и (б) Осмотр и дефектовка демонтированных шин (рис. 3, б). Такие осмотры могут проводятся как специалистами производственно-технического отдела ГОК, так и техническими экспертами фирмы-производителя КГШ.

(а) Осмотр рабочих шин рекомендуется производить не реже одного раза в квартал, хотя есть примеры, когда инспекция рабочих шин производится еже-

Рис. 3. Техническая инспекция КГШ представителями фирмы-производителя:

а - рабочих шин; б - демонтированных шин

недельно. Целью такого осмотра является превентивная и комплексная проверка состояния и рабочих характеристик КГШ, включающая в себя: (1) Фиксацию показаний счетчиков учета километража и наработки транспортного средства на момент осмотра (что позволяет определить

пробег или наработку КГШ); (2) Сверка позиции и идентификационного номера шины с данными карточки учета КГШ;

(3) Измерение остаточной глубины протектора (ОГП) шины по обе стороны беговой дорожки для последующей оценки неравномерности износа шин;

(4) Измерение давления накачки шины, для последующей оценки его соответствия рекомендованным значениям; (5) Визуальный осмотр шины на предмет выявления и фиксации дефектов и повреждений.

Результаты осмотра рабочих шин на различных моделях и типах пневмоко-лесного технологического автотранспорта дает обширный статистический материал, могущий послужить основой для дальнейшего количественного и качественного анализа и оценок условий эксплуатации КГШ на предприятии.

Ниже представлена методика, применяемая автором для оценки результатов инспекции КГШ на крупнейших горнообогатительных комбинатах России и стран СНГ.

Отклонение от рекомендованного давления, вне зависимости от его тренда в сторону недокачки (-) или перекачки (+), одинаково пагубно влияет на пробег и рабочие характеристики КГШ, провоцируя их ускоренный износ, деформацию пятна контакта о грунт, ухудшение поре-зоустойчивости, избыточные напряжения боковины шины и другие последствия. График, представленный на рис. 4, наглядно демонстрирует уменьшение срока службы шины при ее систематической эксплуатации под давлением, отличным от рекомендованного.

С учетом всего вышесказанного, величина и характер отклонения давления накачки от рекомендованных значений играет важнейшую роль в оценке эффективности использования КГШ. На рис. 5 приведены реальные примеры обработки данных контроля давления в шинах 33.00Ю1, установленных на 120^135 т. жестко-сочле-ненные карьерные самосвалы двух крупных горнообогатительных комбинатов России.

, . , Ч-, 50 -30 -10/ ^К1 30 50

пониженное ^чровышенное

60

у -80 -

Рис. 4 Уменьшение срока службы шины (%) при несоблюдении рекомендованного давления накачки

В первом случае (рис. 5, а) обнаружена системная перекачка шин, связанная с недостаточной информированностью эксплуатационных служб комбината о величине рекомендованного давления. Во втором случае (рис. 5, б) прослеживался противоположный эффект преимущественной недокачки шин, вызванное отсутствием ежесменного контроля давления и

Среднее отклонение: 10.68%

Отклонение от рекомендованнго давления

го

з-

х

х

о

ГО

О.

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

крайней изношенностью колесных дисков. В обоих случаях, представление результатов проверки ответственным специалистам обоих комбинатов привели к принятию мер по исправлению ситуации. Вне зависимости от того, имеет ли место преимущественная тенденция на недокачку или перекачку шин, либо относительно равномерное отклонение в обе стороны, легко рассчитать среднее (по абсолютному значению) отклонение давления от рекомендованного давления (в %) по всей выборке данных. В представленных ниже случаях она составляет 10.68 и 8.89% соответственно, что, в соответствии с графиком на рис. 4, эквивалентно среднему недо-пробегу шин в 5-10%. При стоимости одной импортной шины 33.00R51 в 15-20 тыс. долларов США и ежегодной потребности крупных ГОК в таких шинах в количестве 150-600 шт., размер чистого убытка из-за существенного несоблюдения давления накачки может доходить до 500 тыс. долларов США в год. Излишне говорить, что мероприятия

♦

♦ ♦

I* * ♦ *, - 5 *2 - - *** і *4 5 ♦ ё

❖ ♦

♦ ♦

Ыг шины

Среднее отклонение: 8.89%

по поддержанию и контролю давления в шинах обойдутся

Рис. 5. Примеры анализа отклонения от рекомендованного давления накачки: а - преимущественная перекачка; б - преимущественная недокачка

а

б

предприятию в десятки раз дешевле.

Неравномерный износ шин проявляется в форме ускоренного износа одной из сторон беговой дорожки шины (рис. 6), что вызывает падение ее ходимости, перераспределение нагрузок и внутренних напряжений, а так же избыточное тепловыделение в плечевой зоне. Природа неравномерного износа шин задней оси карьерных автосамосвалов связана с пробуксовкой жестко зафиксированных (не поворотных) парных шин задней оси при вхождении в поворот, в то время как неравномерность износа шин передней оси в большей степени связан с нарушением развала-схождения передних колес.

На рис. 7 приведен анализ неравномерности износа шина 33.00R51 на пе-

Рис. 6. Дефекты износа КГШ: неравномерный износ а и преимущественный износ по центру беговой дорожки б

редней (рис. 7, а) и задней (рис. 7, б) оси карьерных самосвалов одного из горнообогатительных комбинатов России. Для этого по оси ординат отложена разность остаточных глубин протектора (ОГП) каждой шины с противоположных краев беговой дорожки, измеряемых в процессе осмотра шины. В большинстве случаев, неравномерность износа шин на передней оси выражена слабее, чем на задней. В то же время, на диаграммах можно выделить группу шин с критической (выше 20 мм.) степенью неравномерного износа, что является основанием как для проверки соответствующих машин на развал-схождение передних колес, так для перестановки шин на другие колесные позиции. Как и в анализе отклонения от рекомендованного давления, в данном случае можно рассчитать среднюю (по абсолютному значению) неравномерность износа шин (в мм или %) по всей выборке данных. В представленном ниже случае она составляет 6.10 (передняя ось) и 12.78 (задняя ось) мм. соответственно, что примерно соответствует среднему недопробегу шин в 3-7%.

Оценка пробега КГШ основывается на линейном характере зависимости между остаточной глубиной протектора (ОГП) шины и ее пробегом, что дает возможность оценить средний пробег КГШ линейной экстраполяцией соответствующих данных на нулевую глубину протектора. Рис. 8 демонстрирует характер зависимости ОГП от пробега для рабочих шин 33.00R51, эксплуатировавшихся на высокообразивных (железистые кварциты, рис. 8, а), и малоабразивных (песчанно-глинистые породы, рис. 8, б) грунтах.

Средняя неравномерность износа: 6.10 мм

а

Средняя неравномерность износа: 12.78 мм

б

Необходимо, однако, иметь в виду, что фактический пробег будет несколько ниже экстраполированного. Причина этого состоит в том, что шина редко изнашивается до нулевой глубины протектора, так как, на прак-тике, из-за повышенной абразивности дорожного полотна и избыточного давления накачки, часто наблюдается эффект ускоренного износа («выкрашивания») резины по срединной части беговой дорожке при одновременном сохранении остаточного слоя резины по краям (рис. 6, б).

Для учета этого и ряда других эффектов, необходимо вносить понижающую поправку к величине экстраполированный пробега:

[

Прогнозируемый пробег] =

(0.8^0.95)*[Экстраполированный пробег].

Рис. 7 Пример анализа неравномерного износа КГШ: а - передняя ось; б - задняя ось

При этом данный поправочный коэффициент тем ниже, чем выше абразивность грунта.

Возможность оценки прогнозируемого пробега КГШ дает возможность получать представление об ожидаемом пробеге партии шин, не дожидаясь их полного износа и списания. Тем не менее, фактические пробеги списанных (по естественному износу) шин являются основой для наиболее точной и объективной оценки пробега КГШ.

(б) Осмотр и дефектовка демонтированных шин

имеет целью определить причины выхода шины из строя; определить и зафиксировать характеристики шины (фактический пробег, износ и др.) на момент снятия; по возможности выявить ремонтопригодные шины и направить их в ремонт. Подобный осмотр включает в себя: (1) Сверку идентификационного номера шины с данными карточки учета КГШ; (2) Фиксация фактического пробега КГШ на момент снятия; (3) Измерение остаточной глубины протектора (ОГП) шины по обе стороны беговой дорожки; (4) Визуальный осмотр всех элементов шины (беговая дорожка, обе боковины, зоны бортовых колец и внутренний гермослой) на предмет выявления и фиксации повреждений; (5) Определение основной причины выхода КГШ из строя.

Все многообразие форм и проявлений различных дефектов и повреждений КГШ (до несколько сотен независимых

Средний экстраполированный пробег: 81000 км

а

Средний экстраполированный пробег: 139000 км

б

кодов повреждений КГШ) можно условно свести к 5 наиболее распространенным группам:

1. Естественный износ;

2. Повреждения беговой дорожки;

3. Повреждения боковины;

4. Отслоения резины;

5. Другие повреждения.

В целях изучения основных причин

выхода КГШ из строя, автором проанализированы причины списания 1186 сверхкрупногабаритных шин (27.00R49, 33.00R51 и 40.00R57 ), использовавшихся на ряде крупных горно-

обогатительных комбинатах России, Украины и Казахстана.

Рис. 8. Пример оценки пробега КГШ: а - высокоабразивный грунт; б - малоабразивный грунт

В соответствии с приведенной выше класссифика-цией, были получены следующие результаты (таблица).

При всей усредненности представленных выше результатов, нельзя не отметить, что более 41% СКГШ выходят из оборота по причинам, не связанным с их естественным износом (порезы, удары, разрывы, термомеханические отслоения резины и др.).

Основную часть этих потерь, суммарные убытки от которых достигают десятки миллионов долларов США, можно было бы избежать при соблюдении всех стандартов и правил эксплуатации КГШ, включая состояние технологических автодорог и мест погрузки. При всей сложности комплексного решения этой задачи, существуют реальные примеры предприятий, которым удалось добиться увеличение доли естественного износа КГШ до 85%. Даже при невозможности полного исключения механических повреждений шин фрагментами скальных пород, значительная их часть может быть возвращена в оборот при наличии на предприятии качественного ремонта КГШ.

Таким образом, система учета и отслеживания шин являются ключевым элементом в управлении шинным хозяйством горнодобывающих предприятий, т.к. предоставляет специалистам всю полноту технической информации, мо-

Основные причины списания СКГШ на крупнейших горно-обогатительных комбинатах России, Украины и Казахстана

Причины списания:

Естественный износ Повреждения бег. дорожки Повреждения боковины Отслоения резины Другие повреждения

Штуки: 695 349 88 48 6

% 58.60% 29.43% 7.42% 4.05% 0.51%

гущей (при ее надлежащем использовании) оценить текущую ситуацию; выявить проблемные элементы в вопросах эксплуатации и обслуживания КГШ и оценить экономический эффект от внедрения тех или иных мер по их совершенствованию.

Отличительная черта ведущих производителей КГШ состоит в их наце-

ленности на совместную работу с горнодобывающими предприятиями по построению подобной системы управления шинным хозяйством, что позволяет потребителям КГШ сделать осознанный выбор в пользу технологичной и высококачественной шинной продукции.

— Коротко об авторе

Зеночкин М.Ю. - менеджер торговой марки в России и СНГ, Департамент крупногабаритных и индустриальных шин «Мишлен» в России и СНГ; e-mail: mikhail.zenotchkine@ru.michelin. com

----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ

Автор Название работы Специальность Ученая степень

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ, СТАТИСТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

ПЕРЕПЕЛИЦА Денис Григорьевич Методы анализа и оценки эффективности инвестиционных проектов на основе реальных опционов 08.00.05 к.э.н.