كيف يمكن تمديد العمر الافتراضي لتجهيزات أنابيب التعدين؟
نحن نفهم أنه في عملية إثراء الخام في المناجم، تلعب تجهيزات الأنابيب دورًا حاسمًا كمعدات مساعدة لنقل الملاط المختلفة. لضمان النقل الآمن، فإن تجهيزات الأنابيب هذه مصنوعة في الغالب من الفولاذ أو مواد الحديد الزهر. ومع ذلك، فإن الملاط الذي يتم نقله يحتوي على جزيئات صلبة يمكن أن تؤدي إلى تآكل وتآكل تركيبات الأنابيب، مما يؤثر على عمرها الافتراضي.
إذًا، ما هي الأسباب الرئيسية للتآكل في تجهيزات أنابيب التعدين؟
السبب الرئيسي لتآكل تركيبات الأنابيب هو جزيئات الخام. اعتمادا على حجم جسيمات الخام وتوزيعها داخل الملاط، نقوم بتصنيف الملاط إلى ثلاثة أنواع: متجانس، شبه متجانس، وغير متجانس. يشير الملاط المتجانس إلى تعليق الجسيمات الصلبة المنتشرة بالتساوي في سائل واحد، عادةً مع جزيئات أصغر من 0.25 مم، والتي يمكن أن تمتزج جيدًا مع الماء وتلتزم بقوانين ديناميكيات الموائع. بالنسبة للجسيمات الأكبر من 0.25 مم، في التدفق الأفقي، تتسبب الجاذبية في زيادة تركيز الجسيمات في قاع الأنبوب، مما قد يؤدي إلى الترسيب. يعتبر هذا الملاط غير متجانس ولا يلتزم تمامًا بديناميكيات الموائع.
في الملاط، يمكن تصنيف حركة جسيمات الخام على أنها تعليق، وقفز، وإزاحة. ومن بين هذه الأسباب، يؤدي الإزاحة إلى التآكل الأكثر أهمية على جدار الأنبوب. تحدد قوة دفع جزيئات ملاط الخام سرعتها المحورية، وكلما زادت قوة الدفع، زادت السرعة والتآكل.
ما هي العوامل الأخرى التي تساهم في تآكل تركيبات الأنابيب؟
- الظروف الهيدروليكية: في حركة جزيئات الخام المعلقة، يعد معدل تدفق الملاط أمرًا بالغ الأهمية. يتناسب التآكل بشكل عام مع معدل تدفق الملاط المرفوع إلى قوة 2.7-3.
- عوامل الخام: يرتبط تآكل تركيبات الأنابيب في نقل الملاط بحجم جسيمات الخام وشكلها وصلابتها وتركيز الملاط. عندما يكون حجم الجسيمات أقل من 0.05 مم، يكون التآكل على خط الأنابيب في حده الأدنى. ومع ذلك، مع زيادة حجم الجسيمات بين 0.05 مم و0.5 مم، يزداد أيضًا تآكل خط الأنابيب. بالنسبة للجسيمات الأكبر من 0.5 مم، يصبح تآكل خط الأنابيب أمرًا كبيرًا. وبالمثل، عندما يكون تركيز الجسيمات في الملاط أقل من 1%، يكون احتمال اصطدام الجسيمات بجدار الأنبوب منخفضًا جدًا، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من التآكل. ولكن مع زيادة تركيز الجسيمات، يرتفع أيضًا تآكل الأنبوب. تؤدي صلابة الخام العالية إلى تآكل تركيب الأنابيب بشكل أسرع. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان الخام ذو كثافة عالية، فإنه يستقر بسرعة، مما يجعل من الصعب الحفاظ على تعليق موحد ويؤدي إلى تفاقم التآكل في الجزء السفلي من خط الأنابيب.
- ارتداء تآكل: يمكن أن تتعرض تجهيزات الأنابيب للتآكل الكهروكيميائي والتنقر. عندما يصدأ الحديد الزهر والفولاذ في الغلاف الجوي، فإنهما يفقدان خصائصهما الوقائية. إن وجود الكبريتيدات مثل البيريت والماركاسيت في الملاط المنقول يمكن أن يؤدي إلى تسريع تآكل الأنابيب. في خطوط الأنابيب الطويلة ذات المنحدرات الشديدة، يمكن للتغيرات المفاجئة في ارتفاع الأنبوب أن تخلق فراغًا موضعيًا وضغطًا إيجابيًا عندما يرتفع الملاط وينخفض، مما يؤدي إلى تلف تجهيزات الأنابيب.
طرق تخفيف تآكل الأنابيب:
بعد تحليل الأسباب الرئيسية لتآكل تركيبات الأنابيب، ما هي بعض الطرق الفعالة للتخفيف من هذه المشكلة؟ واستنادًا إلى الخبرة العملية، قام مطاط DEF بتجميع بعض الأساليب. وبطبيعة الحال، نحن منفتحون على اقتراحاتكم ومتشوقون لمزيد من المناقشة:
- استخدم مواد متقدمة مقاومة للاهتراء: لتعزيز مقاومة التآكل والتآكل في تركيبات الأنابيب، فكر في استخدام مواد متقدمة مقاومة للتآكل مثل البطانة المطاطية المقاومة للتآكل، أو البولي يوريثين، أو الحجر المصبوب. وقد أثبتت البطانة المطاطية المقاومة للتآكل، على وجه الخصوص، فعاليتها العالية. طورت شركة DEF المطاطية بطانة مطاطية مقاومة للتآكل بمؤشرات تآكل تتجاوز 130% ومعدلات ارتداد تتجاوز 80%. إنه يجد تطبيقًا واسع النطاق في آلات التعدين وتجهيزات الأنابيب، مما يقلل بشكل كبير من التآكل ويطيل عمر التركيبات. تعد مواد البولي يوريثين أكثر تكلفة وتوفر مقاومة أقل للتآكل مقارنة بالبطانة المطاطية المقاومة للتآكل. يعتبر الحجر المصبوب أيضًا مادة مقاومة للتآكل شائعة الاستخدام في تجهيزات الأنابيب، وعادةً ما يستخدم كبطانة داخلية للأنابيب الفولاذية، لحماية الأنابيب من التآكل. ومع ذلك، فإن التركيبات الحجرية المصبوبة أكثر صعوبة في البناء والصيانة من البطانة المطاطية المقاومة للتآكل، نظرًا لوزنها الكبير.
- زيادة تركيز الطين: يعد الحفاظ على تركيز الملاط ضمن نطاق "التركيز الحرج" أثناء النقل أمرًا ضروريًا. التركيز الحرج هو نطاق، وليس قيمة محددة، لأنه يتقلب بناءً على عوامل مثل حجم الملاط وحجم الجسيمات الصلبة. في "منطقة السحب المنخفضة" ضمن هذا النطاق، يؤدي التركيز العالي للملاط إلى تقليل معدل التدفق الحرج. يساعد هذا على منع الخام الخشن والحاد والصلب من الاستقرار في قاع الأنبوب، مما يقلل من التآكل المركز ويطيل عمر تركيب الأنابيب. علاوة على ذلك، فإن تركيز الملاط العالي يحافظ على الماء والطاقة.
- ما قبل فصل جزيئات الخام الخشنة: في نقل المخلفات، يتكون جزء كبير من جزيئات الخام من 0.2-0.5 مم وبعضها أكبر من 0.5 مم. تساهم هذه الجسيمات في زيادة تآكل الأنابيب. لتقليل التآكل، فكر في تصنيف الملاط قبل دخوله إلى خط الأنابيب لإزالة جزيئات الخام الأكبر حجمًا، وبالتالي تقليل التآكل.
- تخفيف التآكل: لتقليل تآكل تركيبات الأنابيب بسبب التآكل الكهروكيميائي، فكر في ثلاث طرق رئيسية: (1) التحكم في إمكانات القطب من خلال الحماية الأنودية أو الكاثودية. (2) إضافة مثبطات التآكل إلى الملاط. يمكن أن تكون هذه المثبطات مثبطات أنودية، أو كاثودية، أو مختلطة، ويؤثر كل منها على جوانب مختلفة من التآكل. (3) تطبيق الطلاءات الواقية على تجهيزات الأنابيب. يمكن للطلاءات غير المعدنية مثل طلاء الرصاص الأحمر وطلاء راتنج الألكيد أن تعزل العناصر المسببة للتآكل بشكل فعال.
- صيانة: قم بفحص تآكل تركيبات الأنابيب بانتظام، وإصلاح أي طبقات تالفة، وقم بقلب أو تغيير اتجاه الأنبوب بشكل دوري لضمان التآكل المتساوي عبر التركيبات.
يعد تآكل وتآكل تركيبات الأنابيب من المشكلات المعقدة، وقد يختلف أسلوب تخفيفها من شركة إلى أخرى. يتطلب اهتمامًا دقيقًا ودقيقًا بالتفاصيل.