กรณีศึกษาการลำเลียงผงลิเธียมไร้ฝุ่นแบบนิวแมติกที่ตรูฮีโย ประเทศเปรู

หัวข้อย่อย: การประยุกต์ใช้ระบบลำเลียงแบบนิวแมติกในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมของลาตินอเมริกา

คำหลัก: กรณีศึกษาการลำเลียงด้วยลม, การลำเลียงนิวแมติกในลาตินอเมริกา, การลำเลียงแบบไร้ฝุ่น

บริษัท ไฮด์ผง (Haide Powder) หรือชื่อเต็มคือ บริษัท ซานตง ไฮด์ ผง วิศวกรรม จำกัด (Shandong Haide Powder Engineering Co., Ltd.) ซึ่งตั้งอยู่ในมณฑลซานตง ประเทศจีน ได้ดำเนินโครงการสำคัญระดับนานาชาติในเมืองตรูฮีโย (Trujillo) ประเทศเปรู โดยเป็นการติดตั้งระบบลำเลียงผงลิเธียมแบบนิวแมติกที่ออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์ความต้องการของโรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในภูมิภาคลาตินอเมริกาโดยเฉพาะ โครงการนี้ถือเป็นกรณีศึกษาที่โดดเด่นของการถ่ายทอดเทคโนโลยีการลำเลียงวัสดุขั้นสูงจากจีนสู่ตลาดอเมริกาใต้

เมืองตรูฮีโยตั้งอยู่ทางตอนเหนือของประเทศเปรู เป็นเขตอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในพื้นที่ดังกล่าวจำเป็นต้องจัดการกับผงลิเธียมซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีความละเอียดสูงมาก ผงเหล่านี้หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมจะก่อให้เกิดปัญหาฝุ่นฟุ้งกระจายในอากาศ ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของพนักงาน ความปลอดภัยในโรงงาน และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ทางบริษัทไฮด์ผงจึงได้นำเสนอโซลูชันการลำเลียงแบบปิดด้วยระบบนิวแมติกที่สามารถเคลื่อนย้ายผงลิเธียมจากจุดรับวัตถุดิบไปยังกระบวนการผลิตได้อย่างต่อเนื่อง ปลอดภัย และปราศจากการรั่วไหลของฝุ่น

ระบบที่ติดตั้งในครั้งนี้ใช้หลักการลำเลียงด้วยลมแบบความเข้มข้นต่ำหรือแบบเฟสเจือจาง (dilute phase pneumatic conveying) โดยอาศัยแรงดันอากาศจากโบลเวอร์หรือปั๊มสุญญากาศเพื่อพัดพาผงลิเธียมผ่านท่อส่งที่ออกแบบเป็นพิเศษ ท่อเหล่านี้ทำจากสแตนเลสเกรดอุตสาหกรรมอาหารและเคมี ภายในขัดเงาเพื่อลดแรงเสียดทานและป้องกันการเกาะติดของอนุภาค ท่อทุกจุดเชื่อมต่อใช้ระบบซีลแห้งที่สามารถกันฝุ่นได้สมบูรณ์แบบ แม้ในสภาวะแรงดันสูงก็ไม่มีการรั่วซึมออกสู่ภายนอก ส่งผลให้พื้นที่ปฏิบัติงานสะอาดปราศจากฝุ่นละออง ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัย ISO 14001 และข้อกำหนดด้านสุขอนามัยอุตสาหกรรมของประเทศเปรู

จุดเด่นที่ทำให้โครงการนี้ประสบความสำเร็จคือการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติแบบเต็มรูปแบบ ทางไฮด์ผงได้ติดตั้งเซนเซอร์วัดความดัน อัตราการไหล และน้ำหนักของวัสดุภายในท่อลำเลียงอยู่ตลอดเวลา ข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งไปยังหน้าจอควบคุมส่วนกลางที่ใช้ภาษาโปรตุเกสและสเปนเพื่อให้ช่างเทคนิคท้องถิ่นเข้าใจได้ง่าย ระบบสามารถปรับความเร็วลมและอัตราการป้อนผงอัตโนมัติเมื่อตรวจพบความผิดปกติ เช่น การอุดตันหรือความชื้นสูงในวัสดุ ทำให้การทำงานมีความเสถียรสูงและลดการสูญเสียวัตถุดิบได้ถึงร้อยละ 30 เมื่อเทียบกับวิธีการขนส่งแบบเดิมด้วยสายพานหรือรถเข็นในโรงงาน

นอกจากนี้ ระบบลำเลียงไร้ฝุ่นของไฮด์ผงยังช่วยลดต้นทุนค่าแรงงานได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากเดิมทีแรงงานคนจำเป็นต้องตักผงลิเธียมใส่ถังและขนย้ายไปยังเครื่องผสม ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการสัมผัสสารเคมีอันตราย การติดตั้งระบบนิวแมติกทำให้กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในระบบปิด คนงานเพียงแค่ตรวจสอบจากห้องควบคุมเท่านั้น สภาพแวดล้อมในการทำงานดีขึ้นอย่างมาก และอัตราการลาหยุดของพนักงานเนื่องจากการเจ็บป่วยทางเดินหายใจลดลง บริษัทผู้ใช้สามารถเพิ่มกำลังการผลิตจากเดิม 12 ตันต่อวันเป็น 40 ตันต่อวันภายในระยะเวลาเพียงสามเดือนหลังการติดตั้ง

การขนส่งและติดตั้งอุปกรณ์ในประเทศเปรูถือเป็นความท้าทายหนึ่งเนื่องจากสภาพภูมิประเทศและระยะทางที่ห่างไกล แต่ทีมวิศวกรของไฮด์ผงได้วางแผนด้านโลจิสติกส์อย่างรอบคอบ โดยจัดส่งโมดูลสำเร็จรูปจากประเทศจีนไปยังท่าเรือซาลาเวร์รีและประกอบขึ้นที่หน้างานในเมืองตรูฮีโย ใช้ระยะเวลาติดตั้งรวมทั้งสิ้น 45 วัน นับรวมถึงการทดสอบเดินเครื่องแบบไม่มีวัสดุ (dry run) และการทดสอบจริงกับผงลิเธียมจากซัพพลายเออร์ในประเทศชิลี การอบรมทีมงานท้องถิ่นจำนวน 15 คนเกี่ยวกับการใช้งาน การบำรุงรักษา และการแก้ไขปัญหาเบื้องต้นก็เป็นส่วนสำคัญของโครงการนี้

การบำรุงรักษาระบบได้รับการออกแบบให้ง่ายต่อการเข้าถึง โดยมีช่องตรวจสอบขนาดใหญ่บนเส้นท่อทุกช่วงระยะ 12 เมตร และมีการติดตั้งชุดกรองอากาศแบบถอดล้างได้จำนวน 6 ชุดที่สามารถทำความสะอาดด้วยแรงดันน้ำหรือลมได้โดยไม่ต้องหยุดการผลิตนาน บริษัทไฮด์ผงยังให้บริการอะไหล่และคำปรึกษาออนไลน์ตลอด 24 ชั่วโมงผ่านแพลตฟอร์มวิดีโอคอลจากสำนักงานใหญ่ในประเทศจีน ซึ่งทำให้ทีมช่างเทคนิคเปรูสามารถซักถามปัญหาได้ทันที

สำหรับด้านพลังงาน ระบบนิวแมติกของไฮด์ผงใช้มอเตอร์ความถี่แปรผัน (VFD) ที่ช่วยลดการใช้ไฟฟ้าลงได้ประมาณร้อยละ 25 เมื่อเทียบกับระบบลำเลียงที่มีความเร็วคงที่แบบเดิม อีกทั้งยังออกแบบให้สามารถใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากกระบวนการอบแห้งเพื่ออุ่นอากาศที่ใช้ในการลำเลียงได้ ซึ่งช่วยลดการควบแน่นและความชื้นภายในท่ออันเป็นสาเหตุของการจับตัวเป็นก้อนของผงลิเธียม

ในเชิงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การลำเลียงแบบไร้ฝุ่นช่วยลดการปนเปื้อนจากสิ่งเจือปนภายนอกได้เป็นอย่างมาก จากการตรวจวัดอนุภาคในอากาศบริเวณพื้นที่ติดตั้งพบว่ามีปริมาณฝุ่นลิเธียมในบรรยากาศไม่เกิน 3 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งต่ำกว่าค่ามาตรฐานขององค์การบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัยของสหรัฐอเมริกา (OSHA) ถึง 5 เท่า ดังนั้น ผงลิเธียมที่ถูกส่งเข้าสู่เครื่องผสมจึงมีความบริสุทธิ์สูงและมีความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาค ส่งผลให้แบตเตอรี่ที่ผลิตได้มีอัตราการเก็บประจุไฟฟ้าสูงขึ้นและอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ทางบริษัทไฮด์ผงระบุว่าโครงการนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการขยายตลาดไปยังทวีปอเมริกาใต้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศเปรูซึ่งมีนโยบายส่งเสริมพลังงานสะอาดและยานยนต์ไฟฟ้า ความสำเร็จของระบบลำเลียงผงลิเธียมไร้ฝุ่นที่เมืองตรูฮีโยได้กลายเป็นต้นแบบอ้างอิงสำหรับโครงการอื่น ๆ ในชิลี โคลอมเบีย และบราซิล กลุ่มบริษัทผู้ผลิตแบตเตอรี่หลายรายได้เดินทางมาที่โรงงานแห่งนี้เพื่อศึกษาดูงานและสอบถามข้อมูลเชิงลึกกับทีมวิศวกรของไฮด์ผง

การบริหารโครงการยังครอบคลุมถึงการจัดการของเสียและการรีไซเคิลวัสดุ โดยฝุ่นที่ถูกกรองออกจากอากาศที่ระบายจะถูกนำกลับเข้าสู่กระบวนการผลิตอีกครั้ง ทำให้อัตราการสูญเสียวัสดุโดยรวมเหลือเพียงร้อยละ 1 ซึ่งเป็นตัวเลขที่น่าประทับใจมากสำหรับอุตสาหกรรมเคมี โดยปกติแล้วการสูญเสียระหว่างการขนถ่ายผงละเอียดมักสูงถึงร้อยละ 10-15

ผู้บริหารของโรงงานในประเทศเปรูได้ให้สัมภาษณ์ว่า หลังจากใช้งานระบบของไฮด์ผงเป็นเวลาเก้าเดือน พบว่าผลตอบแทนการลงทุน (ROI) คุ้มค่าภายในระยะเวลาเพียง 1.8 ปี ซึ่งเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ถึง 4 เดือน ตัวเลขอุบัติเหตุจากการทำงานลดลงเป็นศูนย์ และค่าประกันสุขภาพของพนักงานลดลงอย่างชัดเจน

ด้วยเหตุนี้ การเลือกใช้ระบบลำเลียงผงลิเธียมไร้ฝุ่นแบบนิวแมติกจากบริษัท ซานตง ไฮด์ ผง วิศวกรรม จำกัด จึงเป็นการตัดสินใจที่ชาญฉลาดสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมในลาตินอเมริกา ที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ลดความเสี่ยงทางสุขภาพและสิ่งแวดล้อม และสร้างความได้เปรียบทางการแข่งขันในระยะยาว

สำหรับผู้ที่สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยีการลำเลียงนิวแมติกหรือต้องการปรึกษาการออกแบบระบบสำหรับโรงงานของตน ท่านสามารถติดต่อผู้จัดการโครงการ คือคุณจาง (Zhang) ผ่านทาง WeChat ที่หมายเลข 15662777102 หรือค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมของบริษัทในมณฑลซานตง ประเทศจีน ทีมวิศวกรของไฮด์ผงยินดีให้คำแนะนำและนำเสนอโซลูชันที่เหมาะสมกับวัสดุและงบประมาณของแต่ละโครงการ