ABB Gearless Mill Drives retrofits

Jesus Perez (ABB Chile)Davide Andreo (ABB Switzerland)Christian Walz (ABB Switzerland)

ABB

Solutions overview andrecent project experience

ABB GEARLESS MILL DRIVES RETROFITSAGENDA

• ABB Gearless Mill Drives

• ¿Por qué retrofits?

• Visión, inspiración para innovación en retrofits

• Posibles soluciones para retrofits de ABB Gearless Mill Drive

• Reciente experiencia en proyecto en Chile

• Conclusiones y factores clave para el éxito

ABB GEARLESS MILL DRIVES (GMD)OVERVIEW

• GMDs representan el corazón de lasplantas concentradoras (molienda)

• 1er GMD fue entregado por ABB en1969

• Base instalada mundial actual seestima en 170 unidades, de las cuales100 son ABB

• Base instalada de ABB creciórápidamente y tiene hoy en día unaedad promedio de 20 años

• ABB ha desarrollado una ampliaexperiencia en efectivasmodernizaciones y reemplazos decomponentes de sistemas GMD.

Ring motor

Control Block (E-house):- Cycloconverter- Mill control system (800xA)- MCC- HVAC- Firefighting- Advanced Condition Monitoring

Transformers

DCSRemoteservices

• Objetivo de la evolución del sist. de accionam. es aumentar su disponibilidad:– Haciendo el equipo más confiable– Diseñando nuevas características para un menor mantenimiento (a intervalos mayores)– Habilitando servicios innovadores para apoyar eficazmente las operaciones (local o remoto)

• Desventajas de la evolución del producto: obsolescencia de la generación previa– Productos pueden llegar al final de su ciclo de vida, por lo general significa que la fabricación

en serie se ha detenido y el enfoque del proveedor se encuentra ahora en la próximageneración

– Como consecuencia, hay una limitada o inexistente gama completa de servicios de ciclo devida, apoyos tales como: soporte técnico remoto, actualizaciones periódicas de software decontrol, actualización de inventario de repuestos y mantenimiento preventivo

• Además, el envejecimiento del equipo aumenta la probabilidad de detenciones:– Especialmente válido bajo las duras condiciones de funcionamiento típicas de la minería

• La solución es un proactivo y oportuno retrofit de los componentes críticos, entérminos de ciclo de vida y del envejecimiento, por su versión moderna

– Son garantizadas las misma funcionalidades que antes del retrofit– En la mayoría de los casos, las funciones del sistema se hacen extensivas a los últimos avances

tecnológicos disponibles

¿POR QUÉ RETROFITS?EVOLUCIÓN, BENEFICIOS, DESVENTAJAS, SOLUCIONES

ABB GEARLESS MILL DRIVES (GMD)VISIÓN: QUÉ NOS HA INSPIRADO PARA INNOVADORES RETROFITS

• ¡Cómo ha disminuido el tiempo de parada en pits en Formula 1!– Planificación– Ingeniería– Preparación / Trabajos previos– Personal experimentado– Uso de herramientas especiales– Etc.

ABB GEARLESS MILL DRIVES (GMD)POSIBLES SOLUCIONES PARA RETROFITS

• Existen varias opciones de actualización (retrofit) y mejora de un sistema GMD:– Reemplazo de SW y componentes de HW, incluyendo partes del motor anillo– Actualizando el sistema completo para entregar una mayor potencia, logrado una mayor capacidad

de tratamiento de mineral

• Nos centraremos en las partes principales de mayor criticidad en términos desoporte del ciclo de vida, por tal, productos con relativo rápido desarrollo del ciclode vida:

– Sistema operativo Microsoft Windows XP®– Sistema de control de auxiliares del Molino (800xA)– Controlador del Cicloconvertidor (PSR -> AC 800PEC)

ABB GEARLESS MILL DRIVES (GMD)POSIBLES SOLUCIONES PARA RETROFITS

• La necesidad de upgrade los componentes de Control abre la oportunidad dereemplazar al mismo tiempo partes adicionales que son críticas en términos deenvejecimiento, pero quizás menos en términos de soporte al ciclo de vida, por ej.:

– Reemplazo de Cicloconvertidor completo o de la E-house completa– Este enfoque, en determinadas circunstancias, incluso puede traer ventajas en términos de tiempo

de ejecución y mitigación de riesgos en comparación con sólo la actualización del sist. de Control

• Estas soluciones de retrofit pueden normalmente ser ejecutadas en paralelo aotras actividades estándares de mantenimiento mayor en la mina o en la plantaconcentradora

Reemplazo deE-house completa

Upgrade de control800xA y Windows©

Upgrade decontrolador de

Cicloconvertidor(PSR -> AC 800PEC)

Reemplazo deCicloconvertidor

completo

ABB GEARLESS MILL DRIVES (GMD)COMPARACIÓN DE SOLUCIONES DE RETROFIT

Upgrade de controlador deCicloconvertidor aAC800PEC

Reemplazo deCicloconvertidor completo

Reemplazo de E-housecompletamente equipada

Acceso alequipamiento,logística ylimitaciones deespacio

No contempla requerimientosparticulares de logística y espacio

Se requiere suficiente espacioalrededor de la E-house paramaniobrar el Cicloconvertidor dereemplazo.

Se requiere suficiente especiopara manejo de la E-house dereemplazo.

Duración de laparada de plantapara ejecución delretrofit

Similar a opción de “reemplazode Cicloconvertidor”.

Requiere considerable tiempopara planificación de completoser de pruebas punto-a-punto delas interfaces de control.

Similar a opción de “upgrade delcontrolador” o más rápidodependiendo de lascaracterísticas específicas de laplanta concentradora.

Fuertemente dependiente de lascaracterísticas específicas delsitio en términos de logística yespacio.

Trade-off entreinversión de capitaly tiempo deextensión delalcance del retrofit

Inversión menor.

Por lo general, es considerado untrade-off justo entre inversión,parada de planta requerida paraejecución y extensión del alcancedel retrofit.

Inversión media.

Típicamente considerado unbuen trade-off entre inversión,tiempo requerido de parada deplanta para ejecución ymitigación de riesgos.

Inversión alta.

Implementación de un solo pasoa las últimas innovaciones dediseño para una mayor fiabilidady un mantenimiento mássencillo.

EXPERIENCIA EN RECIENTE PROYECTOREEMPLAZO DE CICLOCONVERTIDOR (CCV) DE MOLINO SAG

• Reemplazo de Cicloconvertidor deMolino SAG de Planta Concentradoraen Chile, manteniendo E-houseexistente

• Objetivo: reemplazo en máximo 7 días,durante una detención mayor de laplanta concentradora

• Desafío:– Proyectos similares tomaron 15 días– Molino SAG es el corazón de la planta

concentradora• Equipo

– Equipo de Ingeniería de PlantaConcentradora del cliente

– ABB Chile– ABB Suiza– Subcontratistas

EXPERIENCIA EN RECIENTE PROYECTO – REEMPLAZO DE CCVOVERVIEW

• Alcance:– Cicloconvertidor - CCV completo

(Control HW & SW)– Unidad de excitación de Rotor– Panel de control local de molino (MLCP)– Habilitación de Servicios Remotos

• Interfaces:– Cables de poder y conexión a Sistema de

enfriamiento– Comunicación entre controlador del CCV (AC

800PEC), controlador de auxiliares (800xA) yMLCP

– Conexión de red-internet para ServiciosRemotos

• Ventajas claves:CCV completo es probado en fábrica,minimizando las pruebas funcionales requeridasdurante las actividades de comisionamiento enla parada de planta

EXPERIENCIA EN RECIENTE PROYECTO – REEMPLAZO DE CCVFASES DEL PROYECTO

• Fase 0 – Estudio de Factibilidad (3 semanas)– Identificar opciones de retrofit, confirmar posibilidad de ejecución en sólo 7 días de parada de planta

• Fase 1 – Compra de “long lead items”– Ingeniería Vendor del nuevo CCV debe incluir aprendizajes de la factibilidad y de proyectos similares

• Fase 2 – Ingeniería de sitio (20 semanas)– Elaboración de un plan confiable de trabajo y procedimientos para ejecución, identificación de

herramientas especiales y adaptaciones de infraestructura, plan de control de seguridad y calidad,etc.

• Fase 3 – Trabajos Previos (5 semanas)– Entrenamiento, remoción de interferencias, pre-comisionamiento del nuevo CCV, adaptaciones en

infraestructura, instalación de herramientas y equipos, etc..

• Fase 4 – Detención de SAG GMD y reemplazo de CCV (7 días)– Remoción del CCV antiguo, instalación de nuevo CCV, interfaces, comisionamiento.

• Fase 5 – Desmovilización– Remoción de los equipamientos utilizados, herramientas, entrega de SAG GMD a operaciones,

desmovilización de personal

EXPERIENCIA EN RECIENTE PROYECTO – REEMPLAZO DE CCVFASE 3 – TRABAJOS PREVIOS (5 SEM.) CON SAG EN OPERACIÓN

• Remoción de interferencias• Apertura de pared de la planta

concentradora e instalación deplataforma

• Preparación del acceso de loscables de poder, por debajo de laE-house

• Instalación de winches• Instalación de rieles deslizantes• Poner nuevo CCV al lado de la

E-house existente• Pre-comisionamiento de la

unidad de enfriamiento delnuevo CCV

EXPERIENCIA EN RECIENTE PROYECTO – REEMPLAZO DE CCVFASE 4 – DETENCIÓN DE SAG GMD Y REEMPLAZO CCV (7 DÍAS)• Trabajos de remoción e instalación de:

– Levante de puertas laterales de E-house– Desconexión de cables y tuberías de enfriamiento– Remoción de antiguo CCV e instalación de nuevo

CCV• Trabajo con las interfaces:

– Potencia, control, instrumentación y sistema deenfriamiento

• Comisionamiento (eléctrico y control):– Molino SAG listo para girar luego de típicas pruebas

de comisionamiento

ü Retrofits permiten la implementación del state-of-the-art hardware ysoftware así como el portafolio completo de servicios del ciclo de vida.

ü Existen varias soluciones para retrofits de un sistema GMD. Si se planificancon tiempo y maestría, pueden ser ejecutadas en paralelo a otros trabajosde mantención mayor de la planta concentradora

ü Cada planta concentradora tiene sus propias características. Por tal, lasolución optima es específica y única para cada planta minera. Por estamisma razón, también la duración de la parada de planta requerida pararealizar un retrofit es fuertemente dependiente de la planta en particular.

ü Factores claves para el éxito:ü Estrecha colaboración del equipo del proyecto: cliente, proveedor y

subcontratistasü Profundo conocimiento de la planta concentradora y personal experimentadoü Ejecución de una detallada, experta e innovadora fase de ingeniería

ABB GEARLESS MILL DRIVES RETROFITSCONCLUSIONES Y FACTORES CLAVE PARA EL ÉXITO

GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN

Reconocimientos & Gracias:• Todas las personas que

contribuyeron durante lasdiversas fases del reemplazode CCV del molino Sag

• Especialmente al equipo deIngeniería de PlantaConcentradora del cliente

• Y a todos los miembros delequipo de ABB S.A., Chile yABB Switzerland Ltd.