খনি অপারেশনগুলিতে সাধারণ শীতলীকরণ চ্যালেঞ্জ

কেন খনি রেডিয়েটার চরম আন্ডারগ্রাউন্ড অবস্থায় ব্যাহত হয়

ভাস্বাব তাপীয় ঢাল এবং মেশিনারি তাপ ভারের কারণে তাপীয় অতিরিক্ত

খনি রেডিয়েটার দুটি প্রধান সমস্যা থেকে আসা ধ্রুবক তাপীয় চাপ মোকাবেলা করুন যা প্রায়শই তাদের যা জন্য ডিজাইন করা হয়েছে তার অনেক বেশি। নীচের দিকে, আমরা যত গভীরে খনন করি, পৃথিবী নিজেই আরও উষ্ণ হয়ে ওঠে। ভূপৃষ্ঠের নিচে প্রতি কিলোমিটারের জন্য, তাপমাত্রা প্রায় 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি পায়। এর অর্থ খুব গভীর খনিতে, পরিবেশগত তাপমাত্রা 79 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হতে পারে। একই সময়ে, অবিরত চলমান সেই সমস্ত বড় মেশিনগুলি অতিরিক্ত তাপের প্রচুর পরিমাণ তৈরি করে। ড্রিল রিগ, লোডার, সবকিছুই অবিরত কাজ করার ফলে বর্জ্য তাপ উৎপন্ন করে। এই উভয় কারণ একত্রিত হলে কুল্যান্টের তাপমাত্রা বিপজ্জনক মাত্রায় পৌঁছায়। তারপর কী ঘটে? ফুটন্ত ঘটে, বাষ্প লক হয়ে যায়, এবং শেষ পর্যন্ত রেডিয়েটর তাপ স্থানান্তর করার ক্ষমতা হারায়। যদি যথেষ্ট শীতল করার ক্ষমতা না থাকে, তাহলে স্বাভাবিকের চেয়ে দ্রুত উপাদানগুলি ভেঙে পড়ে এবং ক্রমাগত কর্মক্ষমতা কমে যায়। ফলাফল হিসাবে একটি অবক্ষয়ী ঘূর্ণি হয় যেখানে উত্তাপের কারণে সরঞ্জাম ধীর হয়ে যায়, যা শীতল করাকে আরও খারাপ করে তোলে, যতক্ষণ না কিছু সম্পূর্ণরূপে ভেঙে যায় এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়।

যান্ত্রিক চাপ: কম্পন, ধুলো প্রবেশ এবং ক্ষয়কারী খনি বায়ুমণ্ডল

ভূগর্ভস্থ পরিবেশে রেডিয়েটারগুলি পরিবেশের কারণে গুরুতর ক্ষয়-ক্ষতির সমমুখীন হয়। ব্লাস্টিং অপারেশন এবং ভারী মেশিনারি চলাচলের কারণে ঘটে ধ্রুবক কম্পন, যা সময়ের সাথে কোর উপকরণ এবং ওয়েল্ড পয়েন্টগুলিতে ক্ষুদ্র ফাটল তৈরি করে। বাতাসে ভাসমান ধুলিকণা প্রায়শই TDS-এর তুলনায় 1,200 অংশ প্রতি মিলিয়নের বেশি পৌঁছায়, যা রেডিয়েটার ফিনগুলির উপর জমা হয় এবং তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা প্রায় 40 শতাংশ হ্রাস করে। এদিকে, কুল্যান্ট জলে ঝুলে থাকা খনিজগুলি আবরণ আকারে জমা হয় যা ইনসুলেশনের মতো কাজ করে। ভূগর্ভস্থ এলাকাগুলিতে সালফার যৌগিক এবং অম্লীয় ভূগর্ভীয় জল থাকার কারণে ক্ষয়ক্ষতির পরিবেশ থাকে, যা ক্ষয়ক্ষতি মাটির স্তরের তুলনায় প্রায় পাঁচ গুণ দ্রুত ঘটায়। এই সমস্ত সমস্যাগুলি খারাপভাবে একত্রে কাজ করে: কম্পনের কারণে ছোট ফাটলগুলি ক্ষয়কারী ধুলিকণা ভিতরে ঢুকতে দেয়, আর ক্ষয়ক্ষতি ধাতবকে আরও কম্পনের ক্ষতির বিরুদ্ধে দুর্বল করে তোলে। অবশেষে কী ঘটে? প্রারম্ভে ফাঁস তৈরি হয়, তারপর কুলিং সিস্টেমগুলি সম্পূর্ণ ভেঙে পড়ে। এটি শুধু ব্যয়বহুল সরঞ্জাম ভেঙে ফেলাই নয়, বরং পৃথিবীর গভীরে অপারেশনের সময় কর্মীদের ঝুঁকিতে ফেলে।

বাস্তব বায়ু চলাচল ব্যবস্থায় খনির রেডিয়েটারগুলির কার্যকারিতা সীমাবদ্ধতা

বাতাসের প্রবাহে বাধা: ঘর্ষণজনিত ক্ষতি, ডাক্ট লিকেজ এবং ASHRAE অনুযায়ী ব্যবধান

সময়ের সাথে সাথে চাপের ক্ষতি জমা হওয়ার কারণে ভূগর্ভস্থ ভেন্টিলেশন সিস্টেমগুলি রেডিয়েটরে পর্যাপ্ত বাতাস প্রবাহিত করতে প্রায়ই সংগ্রাম করে। ডাক্টগুলির ভিতরে ক্ষয় ঘর্ষণ তৈরি করে যা বাতাসের প্রবাহকে প্রায় 15 থেকে 30 শতাংশ পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। পুরানো পাইপ জয়েন্টগুলিতে ফুটো হওয়া এই অবস্থাকে আরও খারাপ করে তোলে। অনেক খনিই 2020 সালের ASHRAE আরামদায়ক মানগুলি পূরণ করে না, ফলে কর্মীদের গরম জায়গাগুলির সম্মুখীন হতে হয় যেখানে আসা বাতাস যথেষ্ট বেশি গরম হয়ে যায়, কখনও কখনও পরিকল্পিতের চেয়ে 8 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি। এমন হলে রেডিয়েটরগুলিকে তাদের ডিজাইন করা চেয়ে বেশি কাজ করতে হয়, প্রায় 120 থেকে 135 শতাংশ ক্ষমতায় চলে, যা তাদের দ্রুত ক্ষয় করে। যদি বাতাস সিস্টেমের মধ্য দিয়ে কীভাবে প্রবাহিত হচ্ছে তা পরীক্ষা করার জন্য কোনো উপযুক্ত কম্পিউটার মডেলিং করা না হয়, তবে সরঞ্জামে পূর্ণ এলাকাগুলিতে তাপ বর্জনের ক্ষমতা 60 শতাংশের নিচে নেমে যায়।

জলের গুণমানের প্রভাব: TDS > 1,200 ppm এবং খনিজ স্কেলিংয়ের কারণে তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা হ্রাস

খনিগুলিতে থাকা জলে যদি মোট দ্রবীভূত পদার্থ 1,200 ppm এর বেশি হয়, তবে মাত্র 400 ঘন্টা পরিচালনার পরেই রেডিয়েটর টিউবগুলিতে অন্তরক পদার্থের স্তর তৈরি হতে শুরু করে। 1.5 মিমি ক্যালসিয়াম কার্বনেটের স্তর তাপ পরিবহনক্ষমতা প্রায় এক-চতুর্থাংশ পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে, যা 2022 সালে ASME জার্নাল অফ হিট ট্রান্সফার-এ প্রকাশিত গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে। এটি কোর তাপমাত্রাকে নিরাপদ সীমার চেয়ে 30 থেকে 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত বৃদ্ধি করে। যখন বদ্ধ লুপ সিস্টেম নিয়ে কাজ করা হয়, তখন 150 ppm এর বেশি সিলিকা স্তর এমন কঠিন, কাচের মতো আস্তরণ তৈরি করে যা আঠার মতো করে পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে। চাপ স্থিতিশীল রাখতে রক্ষণাবেক্ষণ দলগুলির 18 থেকে 22 শতাংশ পর্যন্ত কুল্যান্ট প্রবাহ হ্রাস করার কোনও বিকল্প নেই, যার ফলে সিস্টেমের কিছু অংশ আর যথেষ্ট পরিমাণে শীতল হয় না। প্লান্ট ফ্লোরে নিয়মিত কার্যক্রম ব্যাহত হওয়া সত্ত্বেও এবং বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণ খরচের প্রায় 10% খরচ হওয়া সত্ত্বেও রাসায়নিক পরিষ্করণ এখনও সম্পূর্ণরূপে প্রয়োজনীয়।

মাইনিং রেডিয়েটরের ক্রমহ্রাসমান কর্মক্ষমতার পরিচালনাগত প্রভাব

শ্রমিকদের নিরাপত্তার ঝুঁকি: WBGT > 30°C, ক্লান্তি এবং মানব-ত্রুটির হার বৃদ্ধি

যেসব রেডিয়েটর ঠিকমতো কাজ করছে না, তা WBGT স্কেলে ভূগর্ভস্থ তাপমাত্রাকে 30 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তুলে নিতে পারে, যা OSHA-এর নির্ধারিত শ্রমিকদের জন্য নিরাপদ সীমাকে অনেকখানি ছাড়িয়ে যায়। এই ধরনের উত্তাপে দীর্ঘ সময় ধরে উপস্থিত থাকলে মানুষ মানসিক ক্ষমতায় হ্রাস এবং অত্যধিক ক্লান্তি অনুভব করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে এমন পরিস্থিতিতে গুরুত্বপূর্ণ কাজ করার সময় ভুলের হার প্রায় 12 শতাংশ বৃদ্ধি পায়। সংকীর্ণ স্থানগুলিতে, যেমন টানেল বা ভূতল কক্ষগুলিতে, যেখানে ঠান্ডা রাখার জন্য পর্যাপ্ত বায়ু প্রবাহ নেই, সেখানে এই সমস্যা আরও বেশি তীব্র হয়। রেডিয়েটরের ব্যর্থতাকে ভারসাম্যহীন ভেন্টিলেশন যদি প্রতিহত না করে, তবে দুর্ঘটনার সম্ভাবনা অনেকগুণ বেড়ে যায় এবং এটি সমগ্র কর্মস্থলের নিরাপত্তা কর্মসূচির জন্য হুমকি হয়ে দাঁড়ায়।

যন্ত্রপাতির ক্ষয়ক্ষতি: PLC এবং নিয়ন্ত্রণ হার্ডওয়্যারে তাপীয় থ্রটলিং

যখন শীতলীকরণ যথেষ্ট হয় না, তখন ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলির উপর বড় ধরনের প্রভাব পড়ে, যা প্রোগ্রামযোগ্য লজিক কন্ট্রোলার (PLC) এবং সমর্থনকারী হার্ডওয়্যারগুলিকে সুরক্ষিত তাপীয় থ্রটলিং মোডে ঠেলে দেয়। ফলাফল? প্রসেসিং গতি 35-40% এর মধ্যে কমে যেতে পারে, যখন উপাদানগুলি সাধারণের চেয়ে দ্রুত ক্ষয় হতে শুরু করে। যদি এই সিস্টেমগুলি ধ্রুব 85 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে কাজ করে, তবে এগুলির আয়ু প্রায় 15% কমে যায়। ভূগর্ভস্থ খনির ক্ষেত্রে এখানে বিশেষ চ্যালেঞ্জ রয়েছে কারণ নির্ভরযোগ্য শীতলীকরণ মূলত উৎপাদনকে মসৃণভাবে চালাতে সাহায্য করে। যখন এই পরিবেশে শীতলীকরণ ব্যর্থ হয়, তখন এটি শুধু প্রক্রিয়ার একটি অংশকেই নয়, বরং অপ্রত্যাশিতভাবে পুরো অপারেশনের বড় অংশকে থামিয়ে দেয়।

নির্ভরযোগ্য খনি রেডিয়েটর কার্যকারিতার জন্য প্রমাণিত হ্রাসকারী কৌশল

কঠিন ভূগর্ভস্থ পরিবেশে রেডিয়েটারের কার্যকারিতা বজায় রাখতে হলে আমাদের সত্যিই ভবিষ্যৎ চিন্তা করতে হবে এবং বিভিন্ন সমাধান একত্রিত করতে হবে। প্রতি তিন মাস পরপর আল্ট্রাসোনিক ডিস্কেলিং করা খনিজ জমাট বাঁধার আগেই তা সরিয়ে ফেলতে সাহায্য করে, যা দ্রবীভূত মাত্রা প্রায় 1,200 প্রতি মিলিয়ন অংশে পৌঁছালে তাপ সঞ্চালনের উপর প্রভাব ফেলা খুবই গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। এই রকম রক্ষণাবেক্ষণের পাশাপাশি, কম্পন কমানোর জন্য মাউন্ট স্থাপন করা এবং ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল বা অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন ব্রেজড কোরের মতো ক্ষয়রোধী উপকরণ ব্যবহার করা যুক্তিসঙ্গত, যা অনেক ইঞ্জিনিয়ারদের প্রিয়। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে, ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত স্মার্ট তাপমাত্রা সেন্সর স্থাপন করার চেয়ে আর কিছু ভালো হতে পারে না। বাইরের তাপমাত্রা 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হয়ে গেলে এই ছোট্ট যন্ত্রগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ফ্যানের গতি সামলাতে পারে। এই সব পদ্ধতি একত্রিত করা তাপের সমস্যার কারণে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার গতি কমানো বন্ধ করে এবং আর্দ্র বাল্ব গ্লোব তাপমাত্রাকে 30 ডিগ্রির নিরাপত্তা সীমার নিচে রাখে, যার ফলে সরঞ্জামের আয়ু বাড়ে এবং কাজের পরিবেশ আরও নিরাপদ হয়।

FAQ

চরম পরিস্থিতিতে খনির রেডিয়েটরগুলি কেন ব্যর্থ হয়?

ভাঁজ তাপমাত্রা এবং মেশিনের তাপ ভার উভয়ের কারণে তাপীয় অতিরিক্ত চাপ, এবং কম্পন, ধুলোর প্রবেশ এবং ক্ষয়কারী খনি বায়ুমণ্ডলের কারণে যান্ত্রিক চাপের কারণে চরম পরিস্থিতিতে খনির রেডিয়েটরগুলি ব্যর্থ হয়।

খনি পরিচালনায় রেডিয়েটরের দুর্বল কার্যকারিতার সাধারণ লক্ষণগুলি কী কী?

এর মধ্যে রয়েছে সরঞ্জামগুলির অতিতাপ, কুল্যান্টের তাপমাত্রা বৃদ্ধি, সিস্টেমের দক্ষতা হ্রাস এবং শীতলীকরণ ব্যবস্থায় ফাঁস বা সম্পূর্ণ বিঘ্নের সম্ভাবনা।

খনির রেডিয়েটরগুলিতে খারাপ জলের গুণমানের প্রভাব কী?

মোট দ্রবীভূত কঠিন (TDS) এবং খনিজ আস্তরণযুক্ত জল তাপ স্থানান্তরের দক্ষতা হ্রাস করে, যার ফলে কোর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং সিস্টেম ব্যর্থতার সম্ভাবনা থাকে।

খনিগুলিতে নির্ভরযোগ্য রেডিয়েটর পরিচালনার জন্য কোন কোন প্রতিরোধমূলক কৌশল ব্যবহার করা যেতে পারে?

কৌশলগুলি অতিস্বনক ডিসকেলিং, ক্ষয়রোধী উপাদান ব্যবহার, কম্পন-নিবারক মাউন্ট স্থাপন এবং শীতল করার কার্যকর ব্যবস্থাপনার জন্য স্মার্ট তাপমাত্রা সেন্সর বাস্তবায়ন অন্তর্ভুক্ত।