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¿Cómo se puede extender la vida útil de los accesorios de tuberías para minería?

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Entendemos que en el proceso de beneficio de minerales en las minas, los accesorios para tuberías juegan un papel crucial como equipo auxiliar para transportar diversos lodos. Para garantizar un transporte seguro, estos accesorios para tuberías están hechos principalmente de acero o materiales de hierro fundido. Sin embargo, los lodos que se transportan contienen partículas sólidas que pueden provocar el desgaste y la corrosión de los accesorios para tuberías, lo que afecta su vida útil.

Entonces, ¿cuáles son las principales causas del desgaste en los accesorios de las tuberías de minería?

La principal causa del desgaste de los accesorios de las tuberías son las partículas de mineral. Según el tamaño de las partículas del mineral y su distribución dentro de la pulpa, clasificamos la pulpa en tres tipos: homogénea, casi homogénea y no homogénea. La pulpa homogénea se refiere a una suspensión de partículas sólidas uniformemente dispersas en un solo fluido, normalmente con partículas más pequeñas de 0,25 mm, que pueden mezclarse bien con agua y cumplir con las leyes de la dinámica de fluidos. Para partículas más grandes de 0,25 mm, en flujo horizontal, la gravedad provoca una mayor concentración de partículas en el fondo de la tubería, lo que puede provocar sedimentación. Dicha pulpa se considera no homogénea y no se adhiere completamente a la dinámica de fluidos.

En una lechada, el movimiento de partículas de mineral se puede clasificar como suspensión, salto y desplazamiento. Entre estos, el desplazamiento causa el desgaste más significativo en la pared de la tubería. La fuerza de empuje de las partículas de lechada de mineral determina su velocidad axial y, cuanto mayor sea la fuerza de empuje, mayor será la velocidad y el desgaste.

¿Cuáles son los otros factores que contribuyen al desgaste de los accesorios de las tuberías?

  1. Condiciones hidráulicas: En el movimiento de partículas de mineral en suspensión, el caudal de la pulpa es crucial. El desgaste es generalmente proporcional al caudal de la pulpa elevado a la potencia 2,7-3.
  2. Factores minerales: El desgaste de los accesorios de las tuberías en el transporte de lodos está relacionado con el tamaño de las partículas de mineral, la forma, la dureza y la concentración de lodo. Cuando el tamaño de las partículas es inferior a 0,05 mm, el desgaste de la tubería es mínimo. Sin embargo, a medida que el tamaño de las partículas aumenta entre 0,05 mm y 0,5 mm, el desgaste de la tubería también aumenta. Para partículas mayores de 0,5 mm, el desgaste de la tubería se vuelve significativo. De manera similar, cuando la concentración de partículas en el lodo es inferior a 1%, la probabilidad de que las partículas colisionen con la pared de la tubería es muy baja, lo que resulta en un desgaste mínimo. Pero a medida que aumenta la concentración de partículas, el desgaste de la tubería también aumenta. Una mayor dureza del mineral conduce a un desgaste más rápido de los accesorios de la tubería. Además, si el mineral tiene una alta densidad, se asienta rápidamente, lo que dificulta mantener una suspensión uniforme y agrava el desgaste en la parte inferior de la tubería.
  3. Desgaste corrosivo: Los accesorios de las tuberías pueden sufrir corrosión electroquímica y picaduras. Cuando el hierro fundido y el acero se oxidan en la atmósfera, pierden sus cualidades protectoras. La presencia de sulfuros como la pirita y la marcasita en el lodo transportado puede acelerar la corrosión de las tuberías. En tuberías largas con pendientes pronunciadas, los cambios abruptos en la altura de la tubería pueden crear un vacío localizado y una presión positiva cuando el lodo sube y baja, lo que provoca daños por picaduras en los accesorios de las tuberías.

Métodos para aliviar el desgaste de las tuberías:

Después de analizar las causas principales del desgaste de los accesorios de las tuberías, ¿cuáles son algunas formas efectivas de mitigar este problema? Basándonos en la experiencia práctica, DEF Rubber ha recopilado algunos métodos. Por supuesto, estamos abiertos a sus sugerencias y ansiosos por analizarlas en profundidad:

  1. Utilice materiales avanzados resistentes al desgaste: Para mejorar la resistencia al desgaste y la corrosión de los accesorios de las tuberías, considere el uso de materiales avanzados resistentes al desgaste, como revestimiento de caucho resistente al desgaste, poliuretano o piedra fundida. El revestimiento de caucho resistente al desgaste, en particular, ha demostrado ser muy eficaz. DEF Rubber ha desarrollado un revestimiento de caucho resistente al desgaste con índices de desgaste superiores a 130% y tasas de rebote superiores a 80%. Encuentra una amplia aplicación en maquinaria minera y accesorios de tuberías, reduciendo significativamente el desgaste y extendiendo la vida útil de los accesorios. Los materiales de poliuretano son más caros y ofrecen una menor resistencia al desgaste en comparación con el revestimiento de caucho resistente al desgaste. La piedra fundida también es un material resistente al desgaste popular para los accesorios de tuberías, que normalmente se utiliza como revestimiento interior para tuberías de acero, protegiendo la tubería del desgaste. Sin embargo, los accesorios de piedra fundida son más difíciles de construir y mantener que el revestimiento de caucho resistente al desgaste, dado su peso significativo.
  2. Aumentar la concentración de la suspensión: Es esencial mantener la concentración de lodo dentro del rango de “concentración crítica” durante el transporte. La concentración crítica es un rango, más que un valor específico, ya que fluctúa en función de factores como el volumen de lodo y el tamaño de las partículas sólidas. En la “región de arrastre reducida” dentro de este rango, una mayor concentración de lodo reduce el caudal crítico. Esto ayuda a evitar que el mineral grueso, afilado y duro se asiente en el fondo de la tubería, lo que reduce el desgaste concentrado y prolonga la vida útil de los accesorios de la tubería. Además, una mayor concentración de lodo conserva el agua y la energía.
  3. Pre-separación de partículas gruesas de mineral: En el transporte de relaves, una parte importante de las partículas de mineral consiste en partículas de 0,2 a 0,5 mm y algunas de más de 0,5 mm. Estas partículas contribuyen a un mayor desgaste de las tuberías. Para reducir el desgaste, considere clasificar la pulpa antes de que ingrese a la tubería para eliminar las partículas de mineral más grandes, minimizando así el desgaste.
  4. Mitigar el desgaste corrosivo: Para reducir el desgaste de los accesorios de las tuberías debido a la corrosión electroquímica, se deben considerar tres métodos principales: (1) Controlar el potencial de los electrodos mediante protección anódica o catódica. (2) Agregar inhibidores de corrosión a la lechada. Estos inhibidores pueden ser anódicos, catódicos o inhibidores mixtos, cada uno de los cuales afecta diferentes aspectos de la corrosión. (3) Aplicar revestimientos protectores a los accesorios de las tuberías. Los revestimientos no metálicos, como la pintura de plomo rojo y la pintura de resina alquídica, pueden aislar eficazmente los elementos corrosivos.
  5. Mantenimiento: Inspeccione periódicamente el desgaste de los accesorios de las tuberías, repare cualquier revestimiento dañado y voltee o cambie periódicamente la dirección de las tuberías para garantizar un desgaste uniforme en los accesorios.

El desgaste y la corrosión de los accesorios de las tuberías son problemas complejos y el enfoque para mitigarlos puede variar para cada empresa. Requiere una atención cuidadosa y meticulosa a los detalles.