Các dự án khai thác mỏ đang ngày càng di chuyển đến những địa điểm xa xôi, nơi cơ sở hạ tầng lâu dài còn hạn chế hoặc vẫn đang được xây dựng. Các trại thăm dò, trại xây dựng tạm thời, địa điểm xử lý ngắn hạn và các dự án mở rộng có thể cần nguồn cung cấp oxy đáng tin cậy trước khi có hệ thống tiện ích lâu dài.

Trong những môi trường này, việc vận chuyển bình oxy từ các nhà cung cấp khí công nghiệp ở xa có thể tạo ra sự phụ thuộc bổ sung về mặt hậu cần. Điều kiện đường sá, khoảng cách vận chuyển dài, thời tiết, thủ tục biên giới và những thay đổi trong tiến độ dự án đều có thể ảnh hưởng đến việc bổ sung. Nhà máy sản xuất oxy PSA dạng container tiếp cận vấn đề theo cách khác:oxy được tạo ra từ không khí xung quanh trực tiếp tại trại khai thác và phân phối đến điểm sử dụng cần thiết.

Cấu hình dạng container tích hợp thiết bị tạo oxy và hệ thống hỗ trợ vào một vỏ bọc có thể vận chuyển được. Tùy thuộc vào ứng dụng, gói sản phẩm có thể bao gồm máy nén khí, thiết bị xử lý không khí, bình hấp phụ PSA, bình đệm oxy, tủ điều khiển, bộ tăng cường oxy và ống nạp xi lanh. Các cấu hình tích hợp tương tự đã được sử dụng cho các địa điểm khai thác từ xa và các địa điểm khác có cơ sở hạ tầng lâu dài bị hạn chế.

Điểm quan trọng là trại khai thác tạm thời không nhất thiết cần một nhà máy oxy lớn lâu dài. Nó cần một hệ thống oxy có thểvận chuyển, lắp đặt, vận hành, di dời, mở rộng và cuối cùng là dỡ bỏtheo vòng đời dự án.

Tại sao các trại khai thác tạm thời có yêu cầu oxy khác nhau

Trại khai thác tạm thời khác biệt đáng kể so với cơ sở xử lý lâu dài.

Dự án có thể hoạt động trong vài tháng hoặc vài năm trong khi cơ sở hạ tầng khai thác cuối cùng vẫn đang được phát triển. Thiết bị có thể được di dời khi khu vực khai thác thay đổi và cơ sở hạ tầng về điện, nước, đường bộ và tòa nhà có thể bị hạn chế.

Đồng thời, oxy có thể được yêu cầu cho nhiều mục đích.

Tùy thuộc vào hoạt động khai thác, oxy có thể được sử dụng cho:

gia công luyện kim;

rửa trôi vàng;

chế biến liên quan đến đồng;

xử lý nước thải;

cung cấp oxy khẩn cấp;

cơ sở y tế dã chiến;

cắt và hàn;

và các quy trình công nghiệp phụ thuộc vào oxy khác.

Các dự án khai thác từ xa trước đây phải đối mặt với những thách thức trong việc cung cấp oxy vì nhiều địa điểm cách xa các trung tâm sản xuất khí công nghiệp. Các ứng dụng khai thác có thể bao gồm việc sử dụng oxy trong mạch CIL/CIP, lọc, xử lý nước thải và các quy trình khác.

Vì vậy, hệ thống oxy phải được đánh giá theonơi oxy được tiêu thụ, mức độ cần thiết liên tục và mức độ khó để bổ sung từ bên ngoài địa điểm.

Nhà máy oxy PSA đóng container là gì?

Nhà máy oxy PSA đóng container về cơ bản là một hệ thống tạo oxy được lắp đặt bên trong vỏ container vận chuyển đã được sửa đổi.

Quá trình cơ bản là:

Không khí xung quanh → Máy nén → Xử lý không khí → Máy tạo oxy PSA → Bộ đệm oxy → Điểm sử dụng

Đối với các ứng dụng yêu cầu bình oxy áp suất cao, cấu hình có thể được mở rộng:

Không khí xung quanh → Máy nén → Xử lý không khí → PSA → Bộ đệm oxy → Bộ tăng cường oxy → Làm đầy ống góp → Xi lanh

Một hệ thống container điển hình có thể tích hợp:

máy nén khí trục vít;

máy sấy không khí lạnh hoặc hút ẩm;

bộ lọc loại bỏ hạt và dầu;

máy thu không khí;

tháp hấp phụ PSA;

sàng phân tử;

bể đệm oxy;

máy phân tích oxy;

Hệ thống điều khiển PLC;

phân phối điện;

thiết bị thông gió và làm mát;

tăng cường oxy;

làm đầy ống góp, khi cần phải làm đầy xi lanh.

Cấu hình chính xác phụ thuộc vào việc oxy được cung cấp trực tiếp cho quy trình hay được lưu trữ trong bình.

Việc đóng container rất hữu ích vì các bộ phận này có thể được lắp ráp và thử nghiệm như một hệ thống tích hợp trước khi được vận chuyển đến địa điểm mỏ.

Cách thức hoạt động của quá trình tạo oxy PSA tại trại khai thác

PSA là viết tắt củaHấp phụ xoay áp suất.

Quá trình này sử dụng vật liệu sàng phân tử để hấp thụ có chọn lọc nitơ từ khí nén.

Trong giai đoạn hấp phụ, khí nén sạch đi vào bình PSA. Sàng phân tử ưu tiên giữ lại nitơ, trong khi khí giàu oxy đi qua dưới dạng khí sản phẩm.

Khi chất hấp phụ đạt đến trạng thái bão hòa, bình bị giảm áp suất. Nitơ hấp phụ được giải phóng, tái tạo sàng phân tử.

Hai hoặc nhiều bình hấp phụ hoạt động luân phiên:

Tháp A: Hấp phụ → Tái sinh

Tháp B: Tái sinh → Hấp phụ

Chu kỳ xen kẽ này cho phép hệ thống liên tục tạo ra oxy.

Đối với nhiều hệ thống PSA công nghiệp, nồng độ oxy thường nằm trong khoảng 90–95%, mặc dù thông số kỹ thuật thực tế phụ thuộc vào thiết kế máy phát điện và điều kiện vận hành. Các hệ thống từ xa cũng thường được cấu hình xung quanh phạm vi này.

Oxy không cần phải được vận chuyển đến trại khai thác từ nhà máy sản xuất bên ngoài. Nguyên liệu đơn giản là không khí trong khí quyển.

Cung cấp oxy trực tiếp so với làm đầy xi lanh

Một quyết định thiết kế quan trọng là liệu trại khai thác có yêu cầucung cấp oxy trực tiếphoặcbình oxy.

Oxy xử lý trực tiếp

Nếu oxy được sử dụng liên tục trong mạch xử lý, máy tạo PSA có thể cung cấp oxy qua đường ống.

Ví dụ:

PSA → Bể đệm → Điều chỉnh áp suất → Đường ống xử lý → Lò phản ứng

Sự sắp xếp này phù hợp khi điểm tiêu thụ oxy tương đối gần với nhà máy đóng container.

Đổ đầy xi lanh

Nếu cần có oxy ở nhiều địa điểm xung quanh trại khai thác thì bình oxy có thể hữu ích hơn.

Trong cấu hình này, bộ tăng áp oxy sẽ nâng khí sản phẩm PSA lên áp suất cần thiết để nạp đầy xi lanh.

Hệ thống trở thành:

PSA → Bể đệm → Bộ tăng áp → Ống nạp → Bình oxy

Điều này cho phép oxy được tạo ra ở vị trí trung tâm và phân phối đến:

trạm y tế dã chiến;

đội ứng phó khẩn cấp;

hoạt động ngầm;

khu vực làm việc vệ tinh;

xưởng bảo trì;

hoặc những vị trí khác mà đường ống oxy cố định không khả thi.

Do đó, các hệ thống chứa trong container có thể kết hợp việc tạo PSA với thiết bị tăng áp và nạp nhiên liệu khi cần nguồn cung cấp xi lanh di động.

Ứng dụng 1: Oxy cho quá trình luyện kim khai thác mỏ

Ứng dụng công nghiệp quan trọng nhất về mặt kỹ thuật thường là chế biến khoáng sản hơn là chỗ ở trong trại.

Oxy có thể tham gia vào các phản ứng oxy hóa được sử dụng trong các mạch xử lý khoáng sản. Ví dụ, hoạt động khai thác vàng có thể sử dụng oxy trong quá trình xử lý liên quan đến CIL/CIP và các ứng dụng lọc khác.

Trong các hệ thống này, oxy được đưa vào bể xử lý hoặc dòng dung dịch thay vì chỉ thải vào khí quyển xung quanh.

Một sự sắp xếp quy trình đơn giản hóa có thể trông như sau:

Nhà máy oxy PSA → Đường ống oxy → Kiểm soát dòng chảy → Hệ thống phun → Bể lọc/Bể phản ứng

Công suất oxy cần thiết phụ thuộc vào các biến số như:

sản lượng quặng;

khoáng vật học;

nhu cầu oxy của quá trình;

đặc tính bùn;

khối lượng lò phản ứng;

áp suất vận hành;

và nồng độ oxy hòa tan cần thiết.

Tài liệu lịch sử về khai thác mỏ đã ghi nhận việc sử dụng sản xuất oxy PSA tại chỗ, đặc biệt vì các mỏ ở xa có thể gặp khó khăn trong việc duy trì nguồn cung cấp oxy liên tục.

Đối với một dự án tạm thời, việc container hóa còn mang lại một lợi thế khác: nhà máy oxy có thể được lắp đặt gần khu vực xử lý mà không cần xây dựng tòa nhà sản xuất oxy lâu dài.

Ứng dụng 2: Cung cấp oxy cho các cơ sở y tế ở trại xa

Các trại khai thác tạm thời thường bao gồm một phòng khám y tế hoặc cơ sở sơ cứu vì bệnh viện gần nhất có thể ở rất xa.

Nhu cầu oxy trong trường hợp này về cơ bản khác với oxy trong quá trình.

Oxy y tế có thể cần thiết cho:

hỗ trợ hô hấp khẩn cấp;

ổn định bệnh nhân;

phản ứng chấn thương;

chuẩn bị chuyển bệnh nhân;

và các ứng dụng lâm sàng khác.

Do đó, hệ thống phải được thiết kế tuân theo các quy định hiện hành về oxy y tế và các yêu cầu của thiết bị chăm sóc sức khỏe được cung cấp.

Nếu nhà máy dự định sản xuất oxy y tế, máy tạo PSA, máy phân tích oxy, lưu trữ, phân phối, nguồn dự phòng và các quy trình kiểm soát chất lượng phải được thiết kế như một hệ thống oxy y tế tích hợp thay vì xử lý nó như oxy công nghiệp thông thường.

Hướng dẫn của WHO về lắp đặt máy tạo oxy xác định cụ thể nhà ở, HVAC, các biện pháp an toàn, giám sát chất lượng, cung cấp oxy dự phòng và nguồn điện đáng tin cậy như những cân nhắc khi lập kế hoạch.

Đối với trại khai thác, điều này có nghĩa là bản thân thùng chứa chỉ là một phần của giải pháp.Oxy dự phòng và nguồn điện dự phòng đều quan trọng như nhau khi oxy hỗ trợ các dịch vụ y tế quan trọng.

Ứng dụng 3: Oxy để xử lý nước thải

Các trại khai thác tạm thời tạo ra nước thải sinh hoạt từ:

cơ sở lưu trú;

nhà bếp;

vòi sen;

giặt ủi;

nhà vệ sinh;

cơ sở y tế;

và các dịch vụ trại khác.

Nước thải thường được xử lý trước khi thải ra ngoài hoặc tái sử dụng.

Khi sử dụng phương pháp xử lý sinh học hiếu khí, vi sinh vật cần oxy để phân hủy chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học.

Hệ thống PSA dạng thùng chứa có thể cung cấp oxy cho giai đoạn xử lý sinh học khi cần làm giàu oxy.

Cấu hình có thể là:

Oxy PSA → Bể đệm → Kiểm soát dòng chảy → Máy khuếch tán/Vòi phun → Lò phản ứng sinh học

Điều này có thể hữu ích khi:

hệ thống xử lý có diện tích nhỏ gọn;

tải lượng sinh học tương đối cao;

đơn vị xử lý nước thải có dạng mô-đun;

địa điểm có cơ sở hạ tầng thông khí hạn chế;

hoặc nhu cầu oxy cần được kiểm soát chính xác hơn.

Máy tạo oxy có thể hoạt động theo tải lượng xử lý thực tế thay vì dựa hoàn toàn vào bình oxy được cung cấp từ bên ngoài.

Ứng dụng 4: Oxy cho hệ thống khẩn cấp và an toàn

Nhu cầu oxy khẩn cấp nên được tách biệt khỏi mức tiêu thụ oxy công nghiệp thông thường.

Mỏ có thể cần nguồn cung cấp oxy dự trữ để ứng phó khẩn cấp, đặc biệt khi hoạt động nằm cách xa các dịch vụ y tế hoặc cấp cứu bên ngoài.

Kiến trúc có thể bao gồm:

Máy tạo PSA → Lưu trữ oxy → Phân phối dự phòng

hoặc:

Trình tạo PSA + Xi lanh dự phòng → Chuyển đổi tự động/thủ công → Người dùng quan trọng

Cách tiếp cận này ngăn ngừa sự hỏng hóc tạm thời của máy tạo PSA ngay lập tức dẫn đến mất lượng oxy sẵn có.

Do đó, đối với các cài đặt quan trọng, tính dự phòng quan trọng hơn việc chỉ chọn bộ tạo PSA lớn nhất có thể.

Một thiết kế thực tế có thể sử dụng:

nhiều mô-đun PSA;

lưu trữ đệm oxy;

xi lanh dự phòng;

máy nén dự phòng;

nguồn điện dự phòng;

và báo động tự động.

Mức dự phòng chính xác phải được xác định thông qua đánh giá rủi ro của cơ sở và mức độ quan trọng của quy trình.

Tại sao việc container hóa lại quan trọng đối với các dự án tạm thời

Ưu điểm chính của việc container hóa không chỉ đơn giản là bảo vệ thời tiết.

Nó thay đổi cách triển khai hệ thống oxy.

Một nhà máy oxy lâu dài thông thường có thể yêu cầu:

một tòa nhà chuyên dụng;

nền móng thiết bị;

phòng điện riêng biệt;

lắp đặt đường ống;

thiết bị đo đạc địa phương;

hệ thống thông gió;

và xây dựng công trường.

Hệ thống đóng container cho phép tích hợp phần lớn thiết bị này trước khi vận chuyển.

Thùng chứa có thể được vận chuyển bằng xe tải, đường sắt hoặc đường biển tùy thuộc vào khả năng tiếp cận địa điểm, sau đó được đặt trên nền móng được chuẩn bị thích hợp.

Điều này đặc biệt hữu ích khi trại khai thác có lịch trình xây dựng ngắn.

Thay vì chờ đợi một tòa nhà kiên cố được hoàn thành, nhà máy oxy có thể được coi như một công trìnhgói tiện ích mô-đun.

Môi trường khai thác khắc nghiệt và oxy PSA được đóng gói

Các địa điểm khai thác có thể khiến thiết bị phải chịu những điều kiện khắc nghiệt hơn đáng kể so với một tòa nhà công nghiệp thông thường.

Các yếu tố môi trường tiềm năng bao gồm:

bụi trong không khí;

nhiệt độ môi trường cao;

nhiệt độ môi trường thấp;

độ ẩm cao;

lượng mưa;

bức xạ mặt trời;

rung động;

môi trường ăn mòn;

và độ cao.

Do đó, vùng chứa cần phải được thiết kế phù hợp với môi trường thực tế của trang web.

Ví dụ, lượng bụi có thể ảnh hưởng đến bộ lọc không khí và hiệu suất của máy nén.

Nhiệt độ môi trường cao có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ xả của máy nén và yêu cầu làm mát.

Ở độ cao, mật độ không khí giảm. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất máy nén và sản xuất oxy PSA và do đó phải được đưa vào tính toán công suất. Các tài liệu tham khảo kỹ thuật đặc biệt lưu ý rằng công suất máy nén và PSA phải được tính toán lại bằng cách điều chỉnh độ cao cho các địa điểm khai thác ở độ cao lớn.

Đây là lý do tại sao một thùng chứa tiêu chuẩn không thể được vận chuyển đến mọi mỏ mà không sửa đổi.

Khai thác ở độ cao cần được chú ý đặc biệt

Độ cao đặc biệt quan trọng đối với các dự án khai thác mỏ trên núi.

Ở độ cao cao hơn, áp suất khí quyển giảm.

Điều này làm thay đổi khối lượng không khí đi vào máy nén theo một lưu lượng thể tích nhất định. Do đó, máy nén và hệ thống PSA có thể không cung cấp công suất sản xuất oxy như ở mực nước biển.

Do đó, một thiết kế phù hợp cần có thông tin cụ thể về địa điểm như:

độ cao so với mực nước biển;

nhiệt độ môi trường tối thiểu và tối đa;

áp suất khí quyển;

độ ẩm;

điều kiện bụi;

nguồn điện sẵn có;

và lượng oxy cần thiết.

Sau đó, bộ tạo PSA sẽ được chọn bằng cách sử dụng dữ liệu hiệu suất đã điều chỉnh độ cao.

Bỏ qua độ cao có thể dẫn đến việc một nhà máy oxy có kích thước phù hợp trên giấy nhưng không thể cung cấp tốc độ sản xuất cần thiết tại địa điểm khai thác thực tế.

Nguồn điện là một thông số thiết kế quan trọng

Nhà máy oxy PSA không hoạt động độc lập với cơ sở hạ tầng điện của trại khai thác.

Máy nén nói chung là một trong những phụ tải điện chính.

Những người tiêu dùng điện khác có thể bao gồm:

máy sấy;

hệ thống điều khiển;

thiết bị làm mát;

tăng cường oxy;

quạt thông gió;

máy sưởi;

và các thiết bị phụ trợ.

Đối với các lán trại tạm thời, hệ thống điện có thể dựa vào:

máy phát điện diesel;

hệ thống điện hybrid;

lưới điện;

hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời cộng với;

hoặc sự kết hợp của những điều này.

Do đó, hệ thống oxy nên được thiết kế dựa trên nguồn điện sẵn có thay vì chọn công suất oxy trước rồi kiểm tra nguồn điện sau.

Nếu oxy hỗ trợ các hoạt động quan trọng thì nguồn điện dự phòng cũng cần được xem xét.

Hướng dẫn kỹ thuật của WHO dành cho các nhà máy sản xuất oxy xác định nguồn điện chất lượng liên tục và nguồn điện dự phòng là những cân nhắc lập kế hoạch quan trọng để vận hành đáng tin cậy.

Tiền xử lý không khí bảo vệ sàng phân tử PSA

Sàng phân tử PSA là một trong những thành phần quan trọng nhất bên trong máy tạo oxy.

Hiệu suất của nó phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng khí nén cấp vào.

Khí nén có thể chứa:

hơi nước;

bình xịt dầu;

nước lỏng;

bụi;

và các chất gây ô nhiễm khác.

Nếu những chất gây ô nhiễm này xâm nhập vào lớp hấp phụ, chúng có thể làm giảm hiệu suất hấp phụ và tăng yêu cầu bảo trì.

Do đó, một hệ thống container điển hình sử dụng một số giai đoạn xử lý không khí:

Máy nén → Bộ làm mát sau → Bộ tách nước → Bộ lọc → Máy sấy → PSA

Cấu hình chính xác phụ thuộc vào công nghệ máy nén và điều kiện môi trường.

Trong môi trường khai thác mỏ, quá trình lọc đáng được quan tâm đặc biệt vì nồng độ bụi trong không khí cao có thể làm tăng tải của bộ lọc.

Kiểm tra định kỳ:

bộ lọc máy nén;

bộ lọc xử lý không khí;

hiệu suất máy sấy;

chênh lệch áp suất;

và thoát nước ngưng tụ

do đó nên là một phần của chương trình bảo trì.

Lưu trữ đệm oxy giúp ổn định hệ thống

Máy tạo PSA tạo ra oxy theo chu kỳ, trong khi quá trình xuôi dòng có thể tiêu thụ oxy liên tục.

Bể đệm oxy giúp thu hẹp sự khác biệt này.

Chức năng của nó có thể bao gồm:

giảm biến động áp suất;

ổn định lưu lượng oxy;

hấp thụ những thay đổi về nhu cầu ngắn hạn;

hỗ trợ kiểm soát hạ lưu;

và cung cấp một vùng đệm hạn chế trong quá trình chuyển đổi chu kỳ PSA.

Ví dụ:

Sản xuất PSA → Đệm oxy → Tiêu thụ quá trình

Khi nhu cầu tạm thời tăng lên, bộ đệm có thể cung cấp một phần oxy bổ sung.

Khi nhu cầu giảm, sản xuất dư thừa có thể bổ sung vào vùng đệm.

Kích thước bộ đệm phải được xác định dựa trên chu trình PSA, tốc độ dòng oxy, phạm vi áp suất, đặc điểm nhu cầu hạ lưu và độ ổn định vận hành cần thiết.

Các trại tạm thời có thể quản lý nhu cầu oxy đang thay đổi như thế nào

Các dự án khai thác mỏ hiếm khi hoạt động với tốc độ sản xuất giống hệt nhau mỗi ngày.

Nhu cầu oxy có thể thay đổi khi:

thay đổi sản lượng quặng;

mạch xử lý khởi động hoặc dừng;

bảo trì được thực hiện;

dân số trong trại thay đổi;

thiết bị chế biến mới được đưa vào vận hành;

hoặc một dự án thăm dò chuyển sang một giai đoạn vận hành khác.

Cấu hình PSA mô-đun có thể đáp ứng với biến thể này hiệu quả hơn so với một thiết bị quá khổ.

Ví dụ:

Mô-đun 1 → Tải cơ bản

Mô-đun 2 → Tải quy trình bổ sung

Mô-đun 3 → Công suất đỉnh/dự phòng

Hệ thống điều khiển có thể vận hành số lượng mô-đun cần thiết theo nhu cầu oxy.

Cách tiếp cận này cũng mang lại sự linh hoạt cho việc bảo trì.

Một mô-đun có thể được cách ly để bảo trì trong khi các mô-đun còn lại tiếp tục cung cấp một phần nhu cầu oxy, tùy thuộc vào thiết kế dự phòng của nhà máy.

Hệ thống container có thể được di dời

Di dời là một trong những lý do mạnh mẽ nhất để chọn cấu hình container cho dự án khai thác tạm thời.

Khi dự án chuyển từ thăm dò sang sản xuất hoặc khi khu vực xử lý thay đổi, hệ thống oxy có thể bị ngắt kết nối và vận chuyển đến địa điểm khác.

Định dạng vùng chứa giúp đơn giản hóa quy trình này vì thiết bị chính vẫn nằm trong một vỏ được tiêu chuẩn hóa.

Tuy nhiên, việc di dời không chỉ đơn giản là việc di chuyển container.

Trước khi di dời, kỹ sư cần đánh giá:

ngắt kết nối điện;

ngắt kết nối đường ống oxy;

kết nối khí nén;

xả và thông gió;

điểm nâng;

quy định vận chuyển;

yêu cầu về nền móng tại địa điểm mới;

và các thủ tục hoạt động trở lại.

Lợi ích làgói tạo oxy cốt lõi vẫn có thể tái sử dụngthay vì trở thành một bộ phận cố định của một cơ sở đã ngừng hoạt động.

Kiểm soát và giám sát trong trại khai thác từ xa

Các địa điểm ở xa thường có nhân viên kỹ thuật hạn chế.

Do đó, hệ thống PSA phải cung cấp khả năng giám sát rõ ràng và bảo vệ tự động.

Các thông số quan trọng có thể bao gồm:

nồng độ oxy;

áp suất đầu ra oxy;

lưu lượng oxy;

Áp suất vận hành PSA;

áp suất máy nén;

điểm sương khí nén;

lọc chênh lệch áp suất;

nhiệt độ máy nén;

tình trạng vận hành thiết bị;

và điều kiện báo động.

Hệ thống PLC và HMI có thể thu thập các thông số này và cung cấp khả năng điều khiển tự động.

Đối với các hoạt động khai thác lớn hơn, nhà máy oxy cũng có thể được kết nối với hệ thống SCADA trên toàn cơ sở.

Điều này cho phép người vận hành giám sát quá trình sản xuất oxy từ phòng điều khiển trung tâm thay vì kiểm tra vật lý bình chứa ở mỗi chu kỳ vận hành.

Lập kế hoạch bảo trì cho các địa điểm khai thác tạm thời

Việc bảo trì tại chỗ từ xa phải được thiết kế trước khi vận chuyển nhà máy oxy.

Các hạng mục bảo trì quan trọng thường bao gồm:

Bộ lọc không khí

Môi trường khai thác có thể tạo ra lượng bụi lớn. Do đó, khoảng thời gian kiểm tra và thay thế bộ lọc phải dựa trên điều kiện thực tế của địa điểm thay vì khoảng thời gian chung theo lịch.

Máy sấy

Máy sấy phải duy trì chất lượng khí nén cần thiết cho hệ thống PSA.

Máy nén

Cần theo dõi tình trạng bôi trơn, dầu, nhiệt độ, độ rung và bộ lọc.

Sàng phân tử

Vật liệu hấp phụ có tuổi thọ hữu hạn và phải được bảo vệ khỏi ô nhiễm và độ ẩm quá mức.

Van

Hệ thống PSA chứa các van chuyển mạch hoạt động liên tục trong các chu kỳ hấp phụ và tái sinh. Hiệu suất của van ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của chu kỳ.

Máy phân tích oxy

Máy phân tích phải được bảo trì và hiệu chuẩn theo yêu cầu kiểm soát chất lượng của hệ thống.

Đối với các mỏ ở xa, phụ tùng thay thế và vật tư tiêu hao cần được lên kế hoạch cùng với thiết bị thay vì sau khi vận hành thử.

Những cân nhắc về an toàn cho các nhà máy sản xuất oxy trong container

Bản thân oxy không dễ cháy, nhưng nồng độ oxy tăng cao có thể làm tăng đáng kể khả năng cháy của các vật liệu xung quanh.

Do đó, thiết bị oxy phải được cách ly khỏi các nguồn gây ô nhiễm và đánh lửa không tương thích.

Thiết kế vùng chứa nên giải quyết:

thông gió;

bảo vệ điện;

phát hiện rò rỉ oxy khi thích hợp;

phòng cháy chữa cháy;

giảm áp lực;

nối đất thiết bị;

kiểm soát truy cập;

vật liệu tương thích với oxy;

và tách biệt an toàn khỏi kho chứa nhiên liệu và hydrocarbon.

Nếu cùng một trại khai thác có kho chứa dầu diesel, xưởng nhiên liệu, hoạt động hàn hoặc các nguồn đánh lửa khác thì thùng chứa oxy phải được đặt và bố trí theo yêu cầu an toàn của địa điểm.

Do đó, một nhà máy oxy đóng container nên được coi là mộtlắp đặt gas công nghiệp, không chỉ đơn giản là một phần của thiết bị cơ khí được đóng gói.

Oxy PSA được đóng gói so với oxy được cung cấp

Đối với các hoạt động khai thác tạm thời, việc so sánh thường không chỉ đơn giản là về độ tinh khiết của oxy.

Sự so sánh thực sự liên quan đến chuỗi cung ứng hoàn chỉnh.

Xi lanh được giao

Trang web phụ thuộc vào:

Nhà cung cấp khí → Vận chuyển → Lưu trữ → Phân phối xi lanh → Điểm sử dụng

Điều này có thể hoạt động tốt khi nhu cầu oxy nhỏ và vận chuyển đáng tin cậy.

Oxy lỏng số lượng lớn

Chuỗi cung ứng trở thành:

Nhà máy sản xuất → Vận chuyển đông lạnh → Bể chứa → Máy hóa hơi → Phân phối

Điều này có thể phù hợp với những người tiêu thụ oxy nhiều hơn nhưng đòi hỏi cơ sở hạ tầng phù hợp và hậu cần đáng tin cậy.

PSA được đóng gói

Mô hình là:

Không khí xung quanh → Nhà máy PSA → Bộ đệm/lưu trữ → Điểm sử dụng

Do đó, chuỗi cung ứng bên ngoài được thay thế bằng sản xuất oxy tại chỗ.

Đối với các dự án tạm thời ở vùng sâu vùng xa, sự khác biệt này có thể rất lớn vì độ tin cậy của việc tiếp cận đường bộ và giao hàng có thể quan trọng hơn giá oxy danh nghĩa.

Những kỹ sư nên chỉ định những gì trước khi đặt hàng một nhà máy sản xuất oxy PSA trong container

Một công ty khai thác mỏ nên cung cấp cho nhà cung cấp thiết bị dữ liệu quy trình và địa điểm thực tế.

Tối thiểu, gói thiết kế phải xác định được:

Thông tin này hữu ích hơn nhiều so với việc chỉ yêu cầu báo giá cho một công suất oxy cụ thể.

Tại sao oxy PSA trong container phù hợp với các dự án khai thác tạm thời

Ưu điểm cơ bản của hệ thống oxy PSA đóng gói làtính di động kết hợp với sản xuất tại chỗ.

Một dự án khai thác tạm thời có thể sử dụng hệ thống này mà không cần xây dựng cơ sở sản xuất oxy thông thường.

Thùng chứa có thể chứa chuỗi quy trình hoàn chỉnh:

nén khí

↓

Lọc không khí

↓

Tách PSA

↓

Đệm oxy

↓

Điều chỉnh / Tăng áp suất

↓

Phân phối quy trình hoặc xi lanh

Điều này làm cho thiết bị phù hợp với các dự án mà cơ sở hạ tầng phải được triển khai nhanh chóng và sau đó phải di dời.

Nó cũng cho phép mở rộng quy mô sản xuất oxy thông qua thiết bị mô-đun thay vì yêu cầu một nhà máy lớn cố định.

Phần kết luận

Các trại lao động khai thác mỏ tạm thời hoạt động trong những điều kiện rất khác với các cơ sở công nghiệp lâu dài. Dự án có thể ở xa, cơ sở hạ tầng có thể tạm thời, nguồn điện có thể bị hạn chế và nhu cầu oxy có thể thay đổi khi hoạt động khai thác phát triển.

Oxy PSA được đóng gói giải quyết các tình trạng này bằng cách kết hợptạo oxy tại chỗ với gói thiết bị có thể vận chuyển.

Hệ thống có thể cung cấp oxy cho quá trình luyện kim, xử lý nước thải, cơ sở y tế, ứng phó khẩn cấp và các ứng dụng khác tùy thuộc vào cấu hình nhà máy. Công nghệ PSA tách oxy khỏi không khí nén trong khí quyển, trong khi thiết kế dạng thùng chứa tích hợp máy nén, xử lý không khí, hệ thống hấp phụ, bộ điều khiển, lưu trữ và thiết bị tăng áp hoặc nạp xi lanh tùy chọn vào một gói có thể triển khai duy nhất.

Tuy nhiên, đối với các kỹ sư khai thác mỏ, tiêu chí lựa chọn chính xác vượt xa khả năng chứa oxy.Độ cao, nhiệt độ, bụi, chất lượng điện năng, nhu cầu oxy, áp suất xử lý, dự phòng, khả năng tiếp cận bảo trì và yêu cầu di dờitất cả cần phải được xem xét trong quá trình thiết kế hệ thống.

Do đó, nhà máy oxy PSA đóng container hiệu quả nhất không chỉ đơn giản là một máy phát điện được đặt bên trong một container vận chuyển. Đó là mộtgói tiện ích oxy được thiết kế tại chỗ được thiết kế xoay quanh quy trình, môi trường, hệ thống điện và vòng đời dự án của trại khai thác.