Цена качества технологии переработки руд в управлении рисками, или стоит ли экономить на НИР?

Мусин Е. Д., зам.зав.лаб. металлургии, к.т.н.
Немокаев А. А., первый зам.ген.директора
АО «Иргиредмет»

ЧАСТЬ 1

 

Одна из специфических особенностей горнодобывающей промышленности состоит в сложности прогнозирования геологической, горнотехнической и технологической информации. Повышение надежности прогноза требует дополнительных расходов, в то время как исходные данные проекта должны быть оптимально достоверными и обоснованными.

В настоящей статье рассмотрены подходы к обеспечению и контролю качества (QA/QC) технологии переработки руд, приведен расчет цены качества научно-исследовательских работ на примере вновь введенного в эксплуатацию предприятия.

 

Одними из основных целевых показателей проекта строительства горнодобывающего предприятия являются производительность и сквозное извлечение металла.

Зарубежные исследования показывают, что проекты горнодобывающей промышленности сопровождаются более высоким риском, чем в других отраслях /1/. При этом отклонение недостижения производственных показателей от плана в горной отрасли больше на 8%, в среднем — более 20% (рис. 1).

 

Рис. 1. Сравнение показателей реализации проектов  горнодобывающей и других отраслей промышленности
Рис. 1. Сравнение показателей реализации проектов горнодобывающей и других отраслей промышленности

 

Действительно, специфика отрасли заключается в сложном прогнозировании геологической, горнотехнической и технологической информации. Повышение достоверности прогнозных данных путем увеличения объемов геологоразведочных, научно-исследовательских и изыскательских работ ведет к увеличению затрат, которые недропользователь старается минимизировать. Тем не менее исходные данные на стадии инжиниринга проекта должны быть оптимально достоверными и обоснованными.

 

Цена качества технологии 

 

Концепция цены качества возникла еще в 1950-х годах с оценки затрат на исправление плохого качества продукта или процесса. Она отмечает, что предупреждение проблем всегда дешевле, чем их исправление по факту.

Согласно Рекомендуемой практике 77R-15 AACE International «Обеспечение качества/контроль качества при управлении рисками», цена качества делится на две основных категории [2]: 

- Цена соответствия требованиям (стоимость выполнения всех рекомендованных работ для снижения риска по недостижению производственных показателей). 

- Цена несоответствия требованиям (стоимость работ на исправление ошибок и упущенной выгоды в связи с недостижением производственных показателей).

 

Практика горнодобывающей промышленности

 

Зачастую недропользователь на начальном этапе освоения месторождения стремится в кратчайшие сроки с минимальными затратами провести исследования, разработать технологический регламент и проектную документацию на его основе, приступить к строительству.

Позиция вполне понятна и объяснима — «Время — деньги», и чем раньше запустится предприятие, тем раньше собственник начнет получать прибыль. А детальные научно-исследовательские работы, как правило, выполняются достаточно долго — от полугода и более, в зависимости от технологии переработки руды. Но именно этот момент является определяющим для недропользователя: окупит ли он вложенные в месторождения деньги, получит ли ту прибыль, которую ожидал, или же будет с недоумением спрашивать своих технологов: «А где золото?» В руде оно есть, а в кассе — нет.

Такие примеры встречаются, есть случаи, где технология совсем не пошла, и предприятия были вынуждены закрыться. Например, месторождение Бамское в Амурской области, где в середине 1990-х годов была построена установка кучного выщелачивания, а запасов окисленной руды не хватило даже на один сезон работы. Чаще же происходит либо недоизвлечение золота, либо предприятие не выходит на показатели по производительности. Или имеют место оба этих риска вместе.

 

Пример ЗИФ, запущенной в 2020 году

 

Недропользователь на основании технологического регламента, выполненного на данных лабораторных исследований, разработал проектную и рабочую документацию и построил ЗИФ с номинальной производительностью 1 млн т руды в год. Технология достаточно простая: дробление, измельчение, гравитационное обогащение, интенсивное цианирование гравиоконцентрата и цианирование хвостов гравитации с сорбцией на активированный уголь. Это стандартная технология, нет никаких сложностей.

В 2020 году предприятие запустилось. После завершения пусконаладочных работ появились вопросы: почему фабрика не выходит на проектную мощность по переработке руды и почему не достигается заложенное в технологическом регламенте извлечение?

В качестве технического аудитора был привлечен Иргиредмет. После аудита технологической документации и генерального опробования фабрики с целью выяснения «узких» мест и поиска путей их устранения было зафиксировано следующее:

1. При разработке технологии использовались данные только лабораторных исследований.

2. В технологическом регламенте заложено извлечение без учета технологических потерь.

3. При расчетах технологических схем и выборе оборудования были допущены методические и технические ошибки.

4. Недостаточные мощности измельчительного оборудования для достижения заданной производительности.

5. Недостаток фронта гравитации и выщелачивания для достижения регламентного извлечения.

6. Недостаток производительности установки десорбции для переработки необходимого объема угля.

7. Фактическая производительность фабрики вместо 1 млн т руды в год составила около 850 тыс. т в год.

8. Фактическое извлечение — на 3–4% ниже регламентного.

Недропользователь оперативно отреагировал на ситуацию:

- были проведены заверочные НИР и расчеты оборудования;

- выполнен проект технического перевооружения, подготовлена рабочая документация;

- произведен закуп и монтаж дополнительного оборудования.

 

Расчет цены качества технологии на примере

 

Приведем расчет цены качества технологического риска, с которым столкнулась указанная выше компания с учетом фактических сроков и затрат на исправление ошибок.

В расчете использованы следующие сценарные варианты (табл.).

• Базовый — плановая финансовая модель предприятия, исходя из «среднепессимистических» ожиданий компании, в частности, со сниженным на 2% показателем извлечения по сравнению с регламентным.

• Фактический — прогнозная финансовая модель с учетом фактических сроков и затрат на реализацию мероприятий по выходу на технологические показатели проекта.

• «Безрисковый» — теоретическая финансовая модель с учетом выполнения всех рекомендованных работ для снижения риска по недостижению производственных показателей.

 

Пример расчета цены качества технологического риска с учетом фактических сроков и затрат на исправление ошибок

№ п/п

Наименование показателя

Изменение значений по вариантам в сравнении с Базовым вариантом

Фактический

«Безрисковый»

 

1

Производительность при запуске, тыс. т в год

-150

 

 

2

Сквозное извлечение при запуске, %

-1

 

 

3

Капитальные вложения, млн. руб., в т.ч. расходы на:

196,8

123,7

 

3.1

    - отбор технологической пробы

 

24

 

3.2

    - транспортировку пробы

 

0,5

 

3.3

    - полупромышленные технологические испытания

 

3,5

 

3.4

    - разработку и экспертизу проектной документации

4,1

 

 

3.5

    - разработку рабочей документации

6,7

 

 

3.6

    - закуп технологического оборудования

136,3

88

 

3.7

    - строительно-монтажные работы

43,9

7,7

 

3.8

    - технический аудит

5,8

 

 

4

Срок ввода в эксплуатацию, мес.

 

2

 

5

Срок вывода на проектные показатели, мес.

18

 

 

6

IRR, %

-3%

 

 

7

NPV (10%), млн руб.

-808

-118

 

8

Цена качества технологии, млн руб.

-690

 

 Из анализа фактически сложившейся ситуации видно, что принятие решения о реализации проекта на незаверенных технологических данных стоило компании 690 млн руб. При этом стоит отметить, что в остальном компания повела себя профессионально, о чем свидетельствует резерв по показателю сквозного извлечения (90% в финансовой модели вместо 92% в регламенте), а также оперативность в решении проблем. Иначе потери составили бы более 1 миллиарда рублей.

 

В продолжение вопроса экономии на стоимости НИР можно отметить, что обычно доля расходов на научно-исследовательские работы в общей структуре затрат на освоение месторождения составляет менее одного процента (рис. 2).

 

Рис. 2. Среднестатистическая структура затрат при освоении месторождения
Рис. 2. Среднестатистическая структура затрат при освоении месторождения

 

 

Список использованной литературы:

1. F. Biery and M. Stewart, Benchmarking Mining and Minerals Processing Projects, AACE International Technical Paper, Est.1619, 2014.

2. AACE International, Recommended Practice 77R-15, Quality Control/Quality Assurance for Risk Management, AACE International, Morgantown, WV.

 

В заключительной части статьи авторы рассматривают основные факторы, влияющие на достижение производственных показателей, приводят данные достоверности показателя извлечения в зависимости от стадии научно-исследовательских работ.

 

Читать далее, часть 2.

 

 


-3+2
Уникальные посетители статьи: 610, комментариев: 18       

Комментарии, отзывы, предложения

Наблюдатель 2, 28.09.22 10:09:19 — всем

Авторы вновь пишут прописные истины, но для наших недропользователей полезно повторять старые изречения, как например «Неправильная оценка руд и недостаточное внимание при проектировании к факторам, определяющим их обогатимость, ведет к тому, что построенная обогатительная фабрика будет

походить на тяжелобольного человека, страдающего хронической болезнью»

Н.В. Котляр, 1932 год. Беда в том что никакой сайт, в том числе Б.К. Кавчика, не хочет приводить рейтинг исследовательских центров РФ по параметру "цена-качество " . Недропользователи или должны "шишки набить" или пользоваться "сарафанным радио".

Брат, 28.09.22 11:12:20 — Наблюдатель 2, 28.09.22

Не то, чтобы не хочет... Целеполагание другое; данная публикация суть реклама конкретного "предлагателя услуг" и реклама коммерческая.

Дракон, 28.09.22 12:06:31

Многие исследователи не решают проблему а устраняют симптомы. Ни один НИР не заканчивается конкретными рекомендациями что нужно сделать и что из этого получится.

Отчасти проблема в том, что качество НИР не зависит от исполнителя работ, есть много этапов где можно налажать до того как начнут делать НИР. Как результат, работу выполненную качественно и честно можно выкидывать в корзину.

Отчасти проблема в том, что мало кто из исследователей в качестве результата выдает решение. Всегда остаётся некая недосказанность которую необходимо уточнить и выполнить ещё один НИР. Что неплохо соотносится с тем, что абсолютно здоровых людей не бывает и лечить больного можно и нужно до тех пор, пока у него есть деньги или пока он сам не признает себя здоровым.

Но самая главная проблема - мало кто из заказчиков может грамотно сформулировать что он хочет получить в результате НИР. По итогу делается куча работы на выходе куча результатов которыми можно жонглировать как по отдельности так и всеми вместе сразу. А ведь при грамотной постановке вопроса в нем уже есть половина ответа.

Брат, 28.09.22 13:26:31

Ну да, как учила нас коммунистическая партия, форма - это уже содержание. Может, есть смысл сделать предмет единичного НИР настолько локальным, чтобы выводы были неизбежно недвусмысленными и однозначными?

ПО, 28.09.22 15:44:04

"Но самая главная проблема - мало кто из заказчиков может грамотно сформулировать что он хочет получить в результате НИР. По итогу делается куча работы на выходе куча результатов которыми можно жонглировать как по отдельности так и всеми вместе сразу. А ведь при грамотной постановке вопроса в нем уже есть половина ответа."(с) - воистину!

Наблюдатель 2, 28.09.22 18:58:08 — Дракону

Любая НИР по исследованию представительных рудных проб должна заканчиваться технологическим регламентом их оптимального обогащения и приведением альтернативных вариантов. Комплекс тестов по определению технологических свойств руд позволит рекомендовать рациональную схему переработки сырья. Но вот их набор -компромисс между исполнителем и заказчиком. Обычно исполнитель хочет предложить максимум .

Магадан, 29.09.22 01:48:57

Стоимость исследований по сравнению со стоимостью оборудования и строительства мизерная. Вопрос кому отдать деньги?

Дракон, 29.09.22 07:03:24

Самое интересное, что даже при мизерной стоимости НИР деньги не выделяются до тех пор пока не прижмёт.

Более того, если метод или подход решения проблемы нигде в мире не применяется, то это ещё больше усугубляет проблему. :)

Кому выделить финансирование и сколько вопросы важные, но второстепенные.

Во главе угла должно быть решение задачи, а не где дешевле и быстрее. Сегодня разговоры с технологами о решении технологических задач, особенно в крупных компаниях, начинаются не с технических нюансов, а сугубо экономических - время и деньги. И только потом, когда сроки и деньги определены, начинается проработка техники.

Брат, 29.09.22 08:52:56 — Дракону

Что значит это ваше "а не где дешевле и быстрее"? Во главе угла должно стоять, конечно, решение задачи, но не любой же ценой. Противопоставлять (либо это, либо - то) не надо...

Вообще, повторюсь, комплексный НИР по исследованию представительных рудных проб, на мой взгляд, нецелесообразен. Геологические и технологические аспекты должны быть не только жёстко разграничены; исследования должны быть поручены разным узкопрофильным группам специалистов, в том числе и в пределах самих базовых сегментов (геология и технология).

Дракон, 29.09.22 11:31:58 — Брат

Я не утверждаю, что дорого и долго - это обязательно качественно. Я отмечаю тот факт, что критерий выбора заказчиком подрядчика НИР в современном мире сведен до уровня цена-сроки.

Более того, в большинстве случаев комплексный НИР действительно загоняет и заказчика и исполнителя в жесткие рамки, которые изменить или как-то подвинуть себе дороже.

Как пример, нужно провести работы "А", "Б", "В", "Г", "Д". Комплексно одним подрядчиком. Подрядчик найден, работы пошла. В процессе работы "Б" выясняется, что "В" в принципе не нужно, а "Д" неплохо заменить на "Е" и дополнить "Ж". Но если делать как надо, то сразу едут сроки, деньги и возникают вопросы почему не учли. Поэтому делать будут так как написано в контракте, но с припиской, что для полного понимания картины необходимо выполнить работы "Е" и "Ж".

А вишенкой на торте будет, то что выбор комплексного подрядчика обоснован тем, что он выполняет большую часть работ. Вот только в реальности он мог выполнить лишь "В", "Г", "Д", а "А" и "Б" отдает субподрядчикам.

Как-то так.

СНС, 29.09.22 14:07:21

Любопытно, что никто не говорит о конкретных характеристиках объекта, которые привели к ошибкам в расчетах и решения. Что собственно надо уточнять? Ведь данные есть всегда, в том числе при запасах С1. В отчет по разведке месторождения с подсчетом запасов даже входит ТЭО с обоснованием кондиций.

Проблема в том, что характеристики месторождения (в том числе руды) определены при С1 с высокой (?) погрешностью. При этом есть какие-то критические показатели, которых иногда сводят отработку месторождения к убыткам вместо прибыли. Есть также характеристики, которые не слишком влияют на результат отработки даже при высокой погрешности.

То есть в статье, по моему, нет главного:

1. Не перечислены характеристики месторождения, требующие уточнения,

2. Нет оценки погрешностей их определения и предложений по уровню снижения величины погрешностей.

В комментариях правильно указано, то надо бы сначала правильно поставить задачу исследований, например, какие свойства руды требуют уточнения? До какой точности требуется уточнение?

По моей оценке самую большую неприятность предприятию приносит неотход среднего содержания в руде. А об этом в статье нет ни слова.

Однако статья неплохо написана и рассказывает о том, какой Иргиредмет молодец, заказывайте больше технологических исследований.

Интересно посмотреть вторую часть статьи.

Брат, 29.09.22 17:13:57 — Дракону

Именно так частенько и бывает. Поэтому "комплексно одним подрядчиком" - не надо. Как минимум отдельно, самостоятельно, иным конкретным подрядчиком должна быть выполнена геология - объективная, вне связи с переработкой руды, извлечением и потенциальным гешефтом. Академическая, "нерыночная" минералогия выйдет, на мой взгляд, и качественней и дешевле, чем у круто распиаренной команды, предлагающей комплексные технологические исследования. К тому же в таком "комплексе" существует риск пусть не искажения, но тенденциозного изучения и трактовки геологических аспектов в русле принятой технологической концепции.

Конечно, в реальной жизни и менеджмент, и хозяева прожекта сплошь и рядом далеки от этих тонкостей; "комплексный" подрядчик им ближе, понятней, да и как бы дешевле (иногда). Однако разъяснять такие вещи необходимо.

Магадан, 30.09.22 03:00:11

"1. При разработке технологии использовались данные только лабораторных исследований." - ну что? В чем собственно ошибка, в каком параметре и из-за чего? Представительность пробы была низкой или достоверность?

123, 30.09.22 03:48:47

Геология наука неточная, даже не наука, а метанаука.

Поэтому, в ТЭО и всех других исследованиях заложена погрешность 20-50%.

Отсюда и надо исходить по минимуму.

СНС, 30.09.22 05:33:00

В объеме пробы, даже лабораторной, все можно определить с небольшой погрешностью, которую имеют средства измерения. Например, массу можно определить с погрешностью несколько %, влажность, плотность тоже определяются с небольшой погрешностью в объеме пробы. Сейчас есть средства для измерения прочности пород, истираемости и др. То есть в объеме пробы все можно определить сравнительно точно.

Другое дело - представительность пробы. Если проба отобрана, например, в коре выветривания, то она представляет именно ее. Такая проба даст большую погрешность характеристик в целом для месторождения, и это может быть катастрофой.

К сожалению, сейчас технологическое картирование делать некому, потому погрешности неизбежны.

Дракон, 30.09.22 10:39:15 — СНС

К сожалению, повышение достоверности не решает проблему.

Технология в эксплуатации будет более устойчива, если оборудование имеет запас позволяющий поддерживать эффективность технологических процессов вне зависимости от колебаний технологических свойств руды. В большинстве случаев достаточно на этапе проектирования заложить оборудование на типоразмер больше, или добавить дополнительно пару единиц.

Собственно именно это выявили и устранили сотрудники Иргиредмета.

Поэтому основная причина - повальная экономия на всем! Экономия на каждом этапе реализации проектов: на НИР, на выборе оборудования, на строительстве, на эксплуатации и .т.д.

Дракон, 30.09.22 10:49:45

И вообще вопрос скорее всего не в НИР:

3. При расчетах технологических схем и выборе оборудования были допущены методические и технические ошибки.

4. Недостаточные мощности измельчительного оборудования для достижения заданной производительности.

5. Недостаток фронта гравитации и выщелачивания для достижения регламентного извлечения.

6. Недостаток производительности установки десорбции для переработки необходимого объема угля.

Наблюдатель 2, 30.09.22 13:48:41 — всем , снс

К типичным примерам недостатков технологического изучения относятся:1. низкая представительность технологических проб (по массе и содержаниям); 2. плохое изучение минералогии руд; 3. обоснованность принятых технологических схем ; 4. отсутствие технологического картирования руд (зачастую недропользователями не проводится).Насчёт "старейшего" института - нареканий много , поэтому очень актуально на страницах этого сайта провести голосование и определить у какого центра меньше всего нареканий , лучше качество работ и цена.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Цена качества технологии переработки руд в управлении рисками, или стоит ли экономить на НИР?»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 1":