“เหมืองแม่เมาะ” มีภารกิจหลักในการผลิตถ่านหินลิกไนต์ปีละประมาณ 14.7 ล้านตัน ส่งให้กับโรงไฟฟ้าแม่เมาะ เพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้าสำหรับใช้ในพื้นที่ภาคเหนือ ภาคกลาง และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ซึ่งถ่านหินจะถูกขนส่งจากพื้นที่บ่อเหมืองแม่เมาะไปยังลานกองถ่านเตรียมส่งให้กับโรงไฟฟ้าแม่เมาะ โดยใช้ระบบสายพานลำเลียงถ่านหิน (Coal Conveyers) ซึ่งมีความยาวรวมกันกว่า 60,000 เมตร แบ่งการทำงานออกเป็น 4 ไลน์ โดยสายพานแต่ละเส้นจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อ เนื่องจากมาตรฐานสายพานที่ใช้งานเหมืองแม่เมาะแต่ละม้วนจะมีความยาวเพียง 300 เมตรเท่านั้น จึงต้องมีการเชื่อมสายพานกว่า 200 จุดเพื่อให้ได้ความยาวตามต้องการ

          ทั้งนี้ บริเวณรอยเชื่อมสายพาน (joint) เป็นจุดที่มีความเสี่ยงในการเกิดความเสียหายมากที่สุด เพราะไม่มีความต่อเนื่องของลวดสลิง (Steel cord) ประกอบกับปัจจัยที่ไม่สามารถควบคุมได้ระหว่างการเชื่อมต่อ เช่น ฝุ่น , ความชื้น , น้ำ รวมถึง การถ่ายเทความร้อนของเครื่องฮีตสายพาน อาจทำให้เกิดความไม่สมบูรณ์ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการรับแรง นำไปสู่ปัญหาการหยุดซ่อมเครื่องจักรนอกแผน (Corrective Maintenance) ทำให้เสียโอกาสในการขนส่งถ่านหินให้กับโรงไฟฟ้า เสียค่าใช้จ่ายในการเข้าซ่อมบำรุงรักษา ทั้งค่าวัสดุสิ้นเปลืองและค่าแรงพนักงาน จึงเป็นที่มาของผลงานสิ่งประดิษฐ์ “เทคนิคการตรวจสอบคุณภาพรอยต่อสายพานขนส่งถ่านหิน” เพื่อตรวจสอบคุณภาพรอยเชื่อมและยืนยันคุณภาพกับอุปกรณ์ทดสอบได้ในทันที โดยทีมงานแผนกบำรุงรักษาระบบขนส่งวัสดุ (หบข-ช.)

          นายธวัช สมมา หัวหน้าแผนกบำรุงรักษาระบบขนส่งวัสดุ (หบข-ช.) กองบำรุงรักษาระบบขนส่งวัสดุ (กบข-ช.) ฝ่ายการผลิตเหมืองแม่เมาะ (อผม.) เปิดเผยว่า กระบวนการขนส่งถ่านหินลิกไนต์ภายในพื้นที่บ่อเหมือง จะเริ่มจากรถเทท้ายเทถ่านไปยังเครื่องโม่ถ่าน (Crusher) ให้มีขนาดไม่เกิน 1 ลูกบาศก์ฟุต หลังจากนั้น จะถูกขนส่งผ่านระบบสายพาน (Conveyors) ไปยังบริเวณลานกองถ่าน พักเตรียมส่งให้โรงไฟฟ้าแม่เมาะด้วยเครื่องตักถ่าน (Reclaimer) ซึ่งสายพานลำเลียงปัจจุบันของเหมืองแม่เมาะใช้แบบชนิด Steel Cord มีลวดสลิงเป็นวัสดุเสริมแรงและเนื้อยางเป็นวัสดุประสาน

          โดยสายพานแต่ละเส้นจะมีอายุการใช้งานเฉลี่ยประมาณ 5 ปี ตามระยะการรับประกันและเงื่อนไขการใช้งานแต่ละตำแหน่งติดตั้ง และจะเริ่มมีการเสื่อมสภาพหลังจากนั้น จึงจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนสายพานใหม่ ซึ่งในกระบวนการเปลี่ยนสายพานนี้จำเป็นจะต้องเชื่อมต่อสายพานแต่ละม้วนให้เป็นเส้นเดียวกัน ตามความยาวทั้งหมดที่ใช้ในไลน์สายพานนั้นๆ เดิมทีเมื่อเชื่อมสายพานตามวิธีมาตรฐานแล้วเสร็จ จะไม่ได้มีการทดสอบก่อนปล่อยใช้งาน ในบางครั้งมีหลายปัจจัยทำให้การเชื่อมต่อเกิดความไม่สมบูรณ์ โดยเฉพาะบริเวณรอยเชื่อมสายพานที่มักเกิดความเสียหายมากที่สุด เนื่องจากเป็นบริเวณที่ส่งถ่ายแรงผ่านยาง มีความแข็งแรงน้อยกว่าสายพานทั้งเส้นหรือค่าที่ออกแบบไว้

          ทั้งนี้ ทีมงาน หบข-ช. จึงได้คิดค้นสิ่งประดิษฐ์ เทคนิคการตรวจสอบคุณภาพรอยต่อสายพานขนส่งถ่านหิน (The Quality Checking method of the Splicing joint for Coal conveyer belts) ที่จะสามารถทดสอบและระบุได้ทันทีว่ารอยต่อสายพาน สามารถรับแรงได้ตามมาตรฐานหรือไม่ โดยอ้างอิงจากการทดสอบแรงยึดเกาะระหว่างยางและลวดสลิง (ISO 7623-1) และวิธีการทดสอบแรงดึง (Tensile Test)

          ขณะที่ นายพรพิพัฒน์ ชาญพานิชกิจโชติ วิศวกรระดับ 4 แผนกบำรุงรักษาระบบขนส่งวัสดุ (หบข-ช.) กองบำรุงรักษาระบบขนส่งวัสดุ (กบข-ช.) ฝ่ายการผลิตเหมืองแม่เมาะ (อผม.) กล่าวว่า บริเวณรอยเชื่อมสายพานเป็นจุดที่มีการถ่ายแรงระหว่างแรงตึง (Tension Force) ในลวดสลิง (Steel cord) และแรงเฉือน (Shear Force Rubber) ทีมงานจึงได้หาระยะที่แรงทั้ง 2 ชนิดถ่ายให้กันครบทั้งหมด และกำหนดเป็นระยะที่ใช้เป็นรอยเชื่อมสายพาน เมื่อได้ค่าที่เหมาะสมแล้วจึงได้ออกแบบและสร้างอุปกรณ์ทดสอบ ซึ่งเป็นไปมาตรฐานการทดสอบ Adhesive strength EN ISO 7623 โดยออกแบบให้ทนแรงสูงสุดไม่เกิน 15,000 N. ใช้ต้นกำลังเป็น Hydraulic Hand pump สร้างภาระแรงให้กับชิ้นงานทดสอบ เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่มีอยู่ในแล้วและสามารถถอดกลับไปใช้ในงานบำรุงรักษาประจำได้

          สำหรับเทคนิคการตรวจสอบคุณภาพรอยต่อสายพานขนส่งถ่านหินนี้ จะดำเนินการพร้อมขั้นตอนการเชื่อมสายพานปกติ แต่จะทำชิ้นงานทดสอบเพิ่มเติมโดยใช้ลวดสลิง 1 เส้น จากนั้นจะตัดชิ้นงานทดสอบมาตรวจสอบคุณภาพรอยเชื่อมและยืนยันคุณภาพกับอุปกรณ์ทดสอบที่ได้จัดทำขึ้น หากตรวจสอบพบรอยเชื่อมไม่ได้ตามที่กำหนด สามารถเปลี่ยนได้ทันทีก่อนปล่อยใช้งานเครื่องจักร หรือสามารถวางแผนเปลี่ยนก่อนเกิดความเสียหายได้ ซึ่งจะทำให้ได้ข้อมูลคุณภาพรอยเชื่อมสายงานประกอบการวิเคราะห์ข้อมูลในกรณีที่ต้องซ่อมทันทีได้ เป็นการลดความเสี่ยงการหยุดเครื่องจักร

          นายพรพิพัฒน์ กล่าวเพิ่มเติมว่า หลังจากนำเทคนิคดังกล่าวมาใช้งานพบว่า ช่วยลดจำนวนครั้งและเวลาการจอดซ่อมของเครื่องจักรระหว่างการใช้งานลงได้ (Downtime) เป็นอย่างมาก โดยปกติแล้วเมื่อเกิดเหตุ เช่น สายพานขาด สายพานชำรุด สายพานยืดบริเวณจุดเชื่อมต่อ เป็นต้น ทั้งนี้ จำเป็นต้องส่งทีมงานช่างซ่อมเข้าไปลงดูหน้างานเพื่อประเมินสถานการณ์หรือต้องจัดทีมงานเข้าซ่อมทันที เป็นการหยุดซ่อมเครื่องจักรนอกแผนจะต้องใช้เวลาอย่างน้อย 3 วัน เกิดค่าใช้จ่ายทั้งเครื่องจักรสนับสนุน ค่าเชื้อเพลิงในการเดินทางเข้าไปในพื้นที่บริเวณหน้างาน ค่าล่วงเวลาของผู้ปฏิบัติงาน คิดเป็นมูลค่าราวๆ 379,750 บาท/ครั้ง ซึ่งการลด Downtime เป็นการเพิ่มโอกาสในการส่งถ่าน คิดเป็นเงินกว่า 77.76 ล้านบาท/ครั้ง

          ไม่เพียงเท่านั้น ยังลดโอกาสการเกิดความเสียหายชิ้นส่วนหรือโครงสร้างอื่น และยังใช้วางแผนการบำรุงรักษา, การจัดซื้อเพื่อสำรองวัสดุสำหรับเชื่อมสายพาน (Splicing kit) และการเข้าเปลี่ยนสายพานได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้ ยังสามารถเก็บข้อมูลเพื่อใช้ในการวิเคราะห์หากเกิดความเสียหายในอนาคตได้อีกด้วย

           สำหรับผลงานสิ่งประดิษฐ์ “เทคนิคการตรวจสอบคุณภาพรอยต่อสายพานขนส่งถ่านหิน” ล่าสุด ได้รับรางวัลเหรียญทอง Gold Prize ในงานมหกรรมสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมนานาชาติ Bangkok International Intellectual Property, Invention, Innovation and Technology Exposition (IPITEx 2024) จัดโดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ซึ่งจัดขึ้นภายในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2567 ระหว่างวันที่ 2-6 กุมภาพันธ์ 2567 ณ ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค บางนา กรุงเทพฯ

          ระบบสายพานลำเลียง ยังคงถูกใช้อย่างแพร่หลายซึ่งนอกจากจะช่วยทุ่นแรง ประหยัดเวลา ทำงานได้อย่างรวดเร็วแล้ว ยังเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้เป็นอย่างดี ซึ่งในอนาคตทีมงาน หบข-ช. มีแนวคิดขยายขอบเขตสิ่งประดิษฐ์ เพื่อให้สามารถตรวจสอบคุณภาพของสายพานขนส่งถ่านหินทั้งเส้นหลังจากมีการเชื่อมต่อแล้ว และจะขยายองค์ความรู้ ความร่วมมือไปยังหน่วยงานภายใน กฟผ. ที่มีการใช้งานระบสายพานขนส่งวัสดุเช่นเดียว รวมถึง ขยายความร่วมมือและองค์ความรู้ไปยังหน่วยงานภายนอกที่มีการใช้งานระบบสายพานลำเลียง ©