مهندسی، تامین تجهیزات، ساخت ، نصب و راه اندازی

1. مهندسی، تامینتجهیزات، ساخت ، نصب و راه اندازی

2. ارکان این پروژه شامل مجموعه های زیر میباشند:

3. پروژه تیکنر پنجم میدوک پروژه بازسازی و نوسازی تیکنرهای مجتمع مس میدوک و احداث تیکنر پنجم میدوک با هدف افزایش ظرفیت بازیابی آب در سال 1390 به شرکت سرمایه گذاری مس سرچشمه واگذار گردید. این پروژه شامل انجام اصلاحات لازم روی تیکنرهای موجود، اجرای اتوماسیون تیکنرهای موجود، احداث تیکنر پنجم و واحدهای جانبی از جمله بخش ساختمان شیمیایی میباشد. ساختمان شیمیایی و بخش فلوکولانت سازی در ابتدا قرار بود که توسط شرکت FLSmidth و از شرکت CIBA تهیه شود که با توجه به شرایط تحریم و با پیشنهاد مدیر طرح پروژه های سیستمهای آب سرچشمه و میدوک و با حمایت مجری محترم طرح جامع آب و با توجه به تجربیات این شرکت به شرکت مینتک واگذار گردید.

4. سیستم فلوکولانت پروژه میدوک این پروژه بر اساس طرح اولیه و مفهومی شرکت CIBA و با تکیه بر دانش طراحی فرآیند و طراحی پلنت موجود در شرکت مینتک و همچنین تجربیات قبلی این شرکت در این زمینه شروع گردید. پیشنهاد فنی طی یک هفته تهیه و به تایید اولیه مشاور پروژه رسید. در ابتدای امر بازدیدی از پلنت موجود در پروژه C4 انجام شد تا موارد و مشکلات طرح مشخص تر و اصلاحات مورد نیاز روی طرح پایه انجام گیرد. این پروژه شامل واحد آماده سازی فلوکولانت ، تانک همزن (عمل آوری فلوکولانت) ، پمپهای ترانسفر ، تانک و پمپهای توزیع ، سیستم رقیق سازی (استاتیک میکسر) و اتوماسیون میباشد. سطح اتوماسیون درنظر گرفته شده برای این پلنت در مقایسه با نمونه های موجود در کارخانجات مختلف شرکت مس؛ ساخت شرکت TOMAL بسیار بالاتر بوده و در واقع این سیستم یک سیستم کاملا اتوماتیک میباشد و پس از راه اندازی کامل و اتصال آن به سیستم کنترل تیکنر ها حداکثر یک یا دو اپراتور میتوانند کل سیستم را راهبری نمایند.

5. مقدمه سیستم ساخت، آماده سازی و تزریق مواد شیمیایی فلوکولانت موجود به منظور تحویل محلول فلوکولانت آماده سازی شده در واحد آبگیری باطله در کارخانه تغلیظ میدوک مجتمع مس شهر بابک تامین شده است. این سیستم شامل واحدهای تحویل پودر، آماده سازی محلول، ذخیره و نهایتاً تزریق و رقیق سازی می باشد. به منظور کاهش درگیری نیروی انسانی در جهت کاهش خطاها و اشتباهات انسانی در بهره برداری و همچنین ایجاد شرایط ایمن برای تجهیزات، از سیستم اتوماسیون بهره برده شده است، البته علاوه بر وجود این امکان، حضور اپراتورهای آموزش دیده نیز ضروری است.

6. مبانی طراحی فرآیند به منظور طراحی تجهیزات سیستم فلوکولانت، مبانی طراحی اولیه از کارفرمای پروژه برای حالتهای نرمال و طراحی اخذ و با اعمال تغییراتی در این مبانی در راستای دستیابی به شرایط مناسبتر در طراحی و بهره برداری، مطابق با جدول ذیل مشخصات تجهیزات، طراحی و مشخص گردید.

7. بر اساس مبانی اولیه طراحی خواسته شده توسط کارفرما پروژه، میزان غلظت نهایی 5/0 گرم بر لیتر اعلام شد که به منظور دستیابی به محلول رقیق تر که نهایتاً منجر به بهبود لخته سازی می شود، این مقدار به 25/0 گرم بر لیتر تقلیل یافت. نحوه عملکرد تجهیزات و بخشهای پلنت در بخش بعدی توضیح داده میشود.

8. بخشهای مختلف سیستم فلوکولانت پلنت فلوکولانت میدوک شامل بخش های مهم زیر میباشد: آماده سازی و آب تازه هوای فشرده همزن و عمل آوری ذخیره و توزیع (دوزینگ) آب رقیق سازی • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

9. نمودار P&ID

10. آماده سازی و آب تازه این بخش از مهمترین بخشهای پلنت میباشد که عملیات آماده سازی پودر و آب با نسبت معیت و غلظت مشخص از این بخش آغاز میشود و شامل: شیر کنترلی و فلو متر Educator یا ونتوری خاص سیستم کنترل فشار آب تازه و هوای ورودی سیستم دوزینگ پودر سیستم ذخیره پودر • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

12. هوای فشرده و هوای ابزار دقیق شیر های کنترلی آب تازه و رقیق ساز و سیستم دریچه فیدر پودر از محرکهای گرانقیمت و حساس پنوماتیک استفاده میکند با توجه به رطوبت بالای هوای ابزار دقیق موجود در سایت میدوک برای تولید هوای پاک و خشک سیستم هوای ورودی ما مجهز به شیر تنظیم کننده فشار و مدار رطوبت گیری میباشد که باعث افزایش عمر تجهیزات ابزار دقیق و همچنین کاهش هزینه های عملیاتی میشود. این بخش شامل: سیستم مراقبت هوای فشرده شیر رگولاتور گیج فشار شکن با دو سوئیچ قطع و وصل سیستم پایپینگ توزیع هوای فشرده سیستم رطوبت گیر ثانویه با مدار اضطراری • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

14. تانک میکسر و عمل آوری فلوکولانت عمل آوری پودر فلوکولانت به روش صحیح، تاثیر بسیار مهمی در کارکرد و کارایی سیستم فلوکولانت در تیکنر و بازیابی آب از باطله دارد. اگر پودر فلوکولانت به خوبی Hydration شود میزان مصرف آن را در واحد تن باطله به مقدار بسیار عظیمی کاهش و بر عکس در صورت عمل آوری ناقص با توجه به هزینه بالای پودر و عمدتا تامین خارج بودن آن هزینه های عملیاتی را افزایش و حتی تاثیر منفی آن بعد از ارسال آب استحصال شده به کارخانه فلوتاسیون برجا مانده و در فرآیند فلوتاسیون نیز اختلال ایجاد نموده و مصارف مواد شیمیایی واکنشگر را در سلولهای فلوتاسیون افزایش میدهد. تانک همزن به حجم دسترس 43 متر مکعب مجهز به سطح سنج و ترانسمیتر E&H میکسر High efficiency پمپهای ترانسفر • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

16. ناحیه ذخیره سازی و دوزینگ محلول فلوکولانت فرآوری شده به تانک ذخیره و توزیع منقل میشود این تانک با توجه به متوسط ثبت شده در حدود 4 تا 5 ساعت مصرف تیکنرها را ذخیره میکند و محلول توسط 5 دستگاه پمپ دوزینگ که مجهز به سیستم کنترل دور بوده و فلومترهای نصب شده دبی خروجی مورد نیاز را توسط PLC کنترل میکند. اپراتور با توجه به نیاز پروسس در این قسمت مقدار مورد نیاز فلوکولانت با غلظت 2.5% را به برنامه داده و سیستم PLC با دریافت اطلاعات ابزار دقیق های موجود روی لاین خروجی دبی خروجی پمپ ها را با دقت کمتر از یک صدم لیتر بر دقیقه کنترل میکند .این پمپ ها مطابق با این نیاز طراحی و رنج وسیعی کنترل جریان از 1800 لیتر بر ساعت تا 4000 لیتر بر ساعت را در اختیار فرآیند قرار میدهد. تانک ذخیره به ظرفیت نامی 48 متر مکعب و مجهیز به سطح سنج E&H پمپ دوزینگ ساخت ROTO Pump با فشار کاری 4 بار مگنتیک فلو متر اینلاین ساخت E&H نمایشگر فشار خروجی پمپ ساخت WIKA سوئیچ فشار خروجی پمپ ساخت CELLA شیر یکطرفه شیر اطمینان با فشار نامی 4.5 بار سیستم Drain و شستشوی متمرکز • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

19. ناحیه ذخیره سازی و دوزینگ

20. ناحیه رقیق سازی عملکرد این بخش در سیستم فلوکولانت بسیار مهم و اساسی میباشد. فلوکولانت تولید و فرآوری شده در این بخش با سیستم استاتیک میکسر با مقدار مشخصی از از آب (نسبت 1به 10) مخلوط و به تیکنرهای ارسال میگردد. هر چه اختلاط آب و فلوکولانت بهتر انجام شود کارایی تیکنر نیز بهتر و مواد جامد در تیکنر به اصطلاح بهتر فلوکوله میشود. طراحی و ساخت استاتیک میکسرهای استفاده شده برای اولین بار توسط این شرکت در ایران انجام گرفت و از این حیث نیز دیگر نیازی به محصولات مشابه ساخت خارج نمیباشد. استاتیک میکسر شیر کنترلی پنوماتیک Proportional ساخت VALBIA ایتالیا فلومتر Insertion ساخت E&H رگولاتور تنظیم فشار ساخت KARIZ • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

21. اتوماسیون و کنترل این بخش در سیستم فلوکولانت نقش تعیین کننده ای دارد چرا که کلیه تجهیزات و ابزار دقیق ها ، اکچوئیتورها و تمام عملیات مربوطه در این سیستم کنترل میشود و تمامی دیتا های تولید شده قابل انتقال به سیستم کنترل بالا دست میباشد. کلیه عملیات طراحی و فلسفه کنترل ، تامین و اجرای این بخش توسط مهندسین این شرکت انجام شده و در این خصوص هیچگونه وابستگی به سایر شرکتها وجود نداشته است. در اجرای این بخش از CPU زیمنس مدل-315 S7 استفاده شده است که قابلیت و کارایی بسیار خوبی دارد. ساخت تابلوهای برق و اتوماسیون نیز تحت نظارت دائم مینتک توسط شرکت نیکان تابلو انجام شده است. قطعات سیستم کنترل دور و تابلوی Switch gear نیز از بهترین مارکهای اروپایی نظیر ABB ،ETIT F&G و .... میباشد. • ناحیه آماده سازی • ناحیه هوای فشرده • ناحیه عمل آوری و میکسر • ناحیه ذخیره و توزیع • ناحیه رقیق سازی • اتوماسیون و کنترل

22. گزارش بهره برداری و تحلیل نتایج حاصل با توجه به در مدار قرار گرفتن سیستم فلوکولانت جدید از تاریخ 92/02/15 و به منظور بررسی تاثیرگذاری سیستم فلوکولانت جدید در عملکرد تیکنرهای باطله، اطلاعات فرآیندی قبل و بعد از راه اندازی سیستم آماده سازی و تزریق فلوکولانت جمع آوری شد. اطلاعات فرآیندی در دسترس شامل 10 ماه قبل از راه اندازی و 5 ماه پس از راه اندازی سیستم جدید فلوکولانت است. این اطلاعات به درخواست این شرکت و توسط نماینده محترم مدیریت طرح جناب آقای مهندس عرب پور و از مبادی رسمی مجتمع مس میدوک تهیه شده و مستند میباشد. آنچه در ادامه میآید بررسی و تحلیل نتایج نصب سیستم جدید میباشد. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

23. مهمترین پارامترهای فرآیندی مقایسه شده در نمودار های ذیل، میزان مصرف فلوکولانت به ازای تن خشک باطله و بهبود ته ریز تیکنرهای می باشد. بدیهی است، علاوه بر این موارد، سهولت بهره برداری، کاهش هزینه های عملیاتی و تعمیراتی و اتوماسیون در سطح بالاتر سیستم جدید در مقایسه با وضعیت سابق نیز قابل اشاره است که بصورت عددی قابل آنالیز و توصیف نیستند. نمودار شکل 1. روند تغییرات میزان مصرف فلوکولانت را نشان می دهد. همانگونه که در شکل دیده می شود، میزان مصرف فلوکولانت در مدت زمان پس از راه اندازی از میزان حدود 30 گرم بر تن به 23 گرم بر تن کاهش یافته است که مقادیر متوسط بدست آمده حتی از مبانی طراحی در نظر گرفته شده نیز کمتر میباشد. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

24. گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

25. نمودار شکل 2. بهبود میزان درصد جامد ته ریز تیکنرها را بعد از بهره برداری سیستم فلوکولانت را نشان می دهد. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی نمودار شکل 2، نشان می دهد که میزان ته ریز تیکنرها، پس از تزریق محلول آماده سازی شده توسط سیستم جدید بهبود قابل ملاحظه ای داشته است. میزان افزایش درصد جامد بطور متوسط 5% می باشد، بدین ترتیب، میزان بازیابی آب مصرفی نیز بهبود یافته است. قابل پیش بینی است با راه اندازی تیکنر شماره (5)، علاوه بر کاهش میزان مصرف فلوکولانت، درصد جامد ته ریز تیکنرها نیز روند صعودی داشته باشد.

26. نمودار شکل 3. بهبود و افزایش میزان آب بازیابی را بعد از بهره برداری سیستم فلوکولانت را نشان می دهد. شروع بهره برداری • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی نمودار شکل 3، نشان می دهد که با توجه به بهبود میزان ته ریز تیکنرها، پس از تزریق محلول آماده سازی شده توسط سیستم جدید ، میزان بازیابی آب مصرفی نیز بهبود یافته است. قابل پیش بینی است با راه اندازی تیکنر شماره (5)، علاوه بر کاهش میزان مصرف فلوکولانت، افزایش آب بازیابی از تیکنرها نیز روند صعودی داشته باشد.

27. نمودار شکل 4. بهبود و کاهش میزان مصرف پودر را بعد از بهره برداری سیستم فلوکولانت را نشان می دهد. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی نمودار شکل 4، نشان می دهد که پس از راه اندازی سیستم جدید ، میزان متوسط پودر مصرفی ماهیانه کاهش یافته است. البته این میزان متوسط با توجه به طول دوره 9 ماهه سال قبل و 5 ماهه در طی دوره معادل شرایط به نسبت بهتری خواهد داشت و به عبارت دیگر متوسط مصرف پودر طی دوره جدید کاهش بیشتری نیز قابل پیش بینی است . شروع بهره برداری

28. تحلیل نتایج اقتصادی و دانش فنی حاصل از بهره برداری سیستم جدید با راه اندازی این سیستم، صرفه جویی مالی از سه محل زیر قابل دستیابی است. 1. کاهش میزان مصرف فلوکولانت (حدود 7 گرم بر تن) که با در نظر گرفتن کاهش هزینه های ناشی از دور ریز این ماده با ارزش با افزایش کیفیت بهره برداری این عدد با کمی بررسی قابل افزایش تا 10 گرم / تن در طی مدت تحویل موقت نیز می باشد.با توجه به کاهش مصرف پودر مطابق نمودار 4 کاهش هزینه های مستقیم تامین فلوکولانت طی این دوره و با احتساب قیمت پودر فلوکولانت ایرانی: 120,000RLSx3349 kg/month= 401,880,000 RLS/month 401,880,000RLS/month x 5 month= 2,009,400,000 RLS/ 5month طی 5 ماه گذشته و سالیانه بالغ بر چهار میلیاردریال برآورد می شود. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

29. تحلیل اقتصادی نتایج حاصل از بهره برداری سیستم جدید • 2. کاهش میزان مصرف آب تازه در مجتمع ناشی از بهبود بازیابی آب: نتایج حاصل از نمودار شماره 3 نشانده افزایش 7 تا 8 درصدی آب بازیافتی میباشد. متوسط افزایش میزان آب بازیافتی در یک روز بیش از 2032 متر مکعب افزایش نشان میدهد. با توجه به قیمت تمام شده حداقل آب پروسس که در حدود 10.000 ريال در هر متر مکعب میباشد در نتیجه با توجه نمودار 3 داریم: • 2032m3/day x 30day/month= 60,960 m3/month • 60,960m3/month x 10,000RLS/m3= 609,600,000 RLS/month • 609,600,000RLS/month x 5 month= 3,048,000,000 RLS/5month • و پیش بینی درآمد حاصل از بازیابی بیشتر آب برای یک دوره یکساله ، کمی بیش از 7 میلیارد ريال خواهد بود. • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

30. نتایج فنی حاصل از بهره برداری سیستم جدید 3. فرصت ایجاد شده برای طراحی ، ساخت و نصب و راه اندازی این پلنت نتایج فنی به همراه داشته است که اجمالا در ذیل میآید: 3.1. ایجاد دانش فنی طراحی فرآیند و اتوماسیون آماده سازی و توزیع فلوکولانت 3.2. ایجاد دانش فنی طراحی و ساخت تانک میکسر 3.3. ایجاد دانش فنی طراحی و ساخت استاتیک میکسر برای رقیق سازی مناسب محلول فلوکولانت به منظور کارایی بیشتر (طراحی و ساخت این تجهیزات در انحصار شرکتهای اروپایی میباشد). 3.4. توانایی طراحی سیستمهای آماده سازی و توزیع مواد شیمیایی مانند Reagents برای سلولهای فلوتاسیون، Anti scale برای سیستمها و خطوط انتقال باطله و پکیج های آماده سازی و توزیع شیر اهک برای پلنت های تصفیه فاضلاب و کارخانجات تغلیظ • گزارش بهره برداری • نمودارهای تحلیلی • نتایج اقتصادی و فنی

31. گزارش مصور از اجرای پروژه (ساخت تانک های توزیع و همزن)

32. گزارش مصور از اجرای پروژه (ساخت و مونتاژ همزن)

33. گزارش مصور از اجرای پروژه (اجرای پایپینگ)

34. گزارش مصور از اجرای پروژه (تابلوی کنترل و نصب ابزار دقیق)