Comment prolonger la durée de vie des raccords de tuyauterie minière ?
Nous comprenons que dans le processus d'enrichissement du minerai dans les mines, les raccords de tuyauterie jouent un rôle crucial en tant qu'équipement auxiliaire pour le transport de diverses boues. Pour garantir un transport en toute sécurité, ces raccords de tuyauterie sont principalement constitués de matériaux en acier ou en fonte. Cependant, les boues transportées contiennent des particules solides qui peuvent entraîner l'usure et la corrosion des raccords de tuyauterie, affectant leur durée de vie.
Alors, quelles sont les principales causes d’usure des raccords de tuyauterie minière ?
La principale raison de l’usure des raccords de tuyauterie réside dans les particules de minerai. En fonction de la taille des particules du minerai et de sa répartition dans le lisier, nous classons le lisier en trois types : homogène, presque homogène et non homogène. Une boue homogène fait référence à une suspension de particules solides uniformément dispersées dans un seul fluide, généralement avec des particules inférieures à 0,25 mm, qui peuvent bien se mélanger à l'eau et adhérer aux lois de la dynamique des fluides. Pour les particules de taille supérieure à 0,25 mm, en écoulement horizontal, la gravité provoque une concentration plus élevée de particules au fond du tuyau, ce qui peut conduire à une sédimentation. Une telle boue est considérée comme non homogène et n’adhère pas pleinement à la dynamique des fluides.
Dans une boue, le mouvement des particules de minerai peut être classé en suspension, saut et déplacement. Parmi ceux-ci, le déplacement provoque l’usure la plus importante de la paroi du tuyau. La force de poussée des particules de boue de minerai détermine leur vitesse axiale, et plus la force de poussée est grande, plus la vitesse et l'usure sont rapides.
Quels sont les autres facteurs contribuant à l’usure des raccords de tuyauterie ?
- Conditions hydrauliques : Dans le mouvement des particules de minerai en suspension, le débit du lisier est crucial. L'usure est généralement proportionnelle au débit de lisier porté à la puissance 2,7-3.
- Facteurs de minerai : L’usure des raccords de tuyauterie lors du transport de boues est liée à la taille, à la forme, à la dureté et à la concentration des particules de minerai. Lorsque la taille des particules est inférieure à 0,05 mm, l’usure du pipeline est minime. Cependant, à mesure que la taille des particules augmente entre 0,05 mm et 0,5 mm, l’usure du pipeline augmente également. Pour les particules supérieures à 0,5 mm, l’usure du pipeline devient importante. De même, lorsque la concentration de particules dans la boue est inférieure à 1%, la probabilité que des particules entrent en collision avec la paroi du tuyau est très faible, ce qui entraîne une usure minimale. Mais à mesure que la concentration de particules augmente, l’usure du tuyau augmente également. Une dureté plus élevée du minerai entraîne une usure plus rapide des raccords de tuyauterie. De plus, si le minerai a une densité élevée, il se dépose rapidement, ce qui rend difficile le maintien d'une suspension uniforme et exacerbe l'usure au bas du pipeline.
- Usure corrosive : Les raccords de tuyauterie peuvent subir une corrosion électrochimique et des piqûres. Lorsque la fonte et l’acier rouillent dans l’atmosphère, ils perdent leurs qualités protectrices. La présence de sulfures comme la pyrite et la marcassite dans le coulis transporté peut accélérer la corrosion des canalisations. Dans les longs pipelines avec des pentes abruptes, des changements brusques de hauteur de tuyau peuvent créer un vide localisé et une pression positive lorsque la boue monte et descend, entraînant des dommages par piqûres sur les raccords de tuyauterie.
Méthodes pour réduire l’usure des tuyaux :
Après avoir analysé les principales causes de l’usure des raccords de tuyauterie, quels sont les moyens efficaces d’atténuer ce problème ? Sur la base de l'expérience pratique, DEF Rubber a compilé quelques méthodes. Bien entendu, nous sommes ouverts à vos suggestions et désireux d’en discuter davantage :
- Utilisez des matériaux avancés résistants à l'usure : Pour améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion des raccords de tuyauterie, envisagez d'utiliser des matériaux avancés résistants à l'usure tels qu'un revêtement en caoutchouc résistant à l'usure, du polyuréthane ou de la pierre moulée. Le revêtement en caoutchouc résistant à l’usure, en particulier, s’est révélé très efficace. DEF Rubber a développé une doublure en caoutchouc résistante à l'usure avec des indices d'usure supérieurs à 130% et des taux de rebond supérieurs à 80%. Il trouve de nombreuses applications dans les machines minières et les raccords de tuyauterie, réduisant considérablement l'usure et prolongeant la durée de vie des raccords. Les matériaux en polyuréthane sont plus chers et offrent une résistance à l'usure inférieure à celle des revêtements en caoutchouc résistants à l'usure. La pierre moulée est également un matériau résistant à l'usure populaire pour les raccords de tuyauterie, généralement utilisée comme revêtement intérieur pour les tuyaux en acier, protégeant ainsi le tuyau de l'usure. Cependant, les raccords en pierre moulée sont plus difficiles à construire et à entretenir que les revêtements en caoutchouc résistant à l'usure, compte tenu de leur poids important.
- Augmenter la concentration du lisier : Il est essentiel de maintenir la concentration du lisier dans la plage de « concentration critique » pendant le transport. La concentration critique est une plage plutôt qu'une valeur spécifique, car elle fluctue en fonction de facteurs tels que le volume de la boue et la taille des particules solides. Dans la « région de traînée réduite » comprise dans cette plage, une concentration plus élevée de boue réduit le débit critique. Cela aide à empêcher le minerai grossier, pointu et dur de se déposer au fond du tuyau, réduisant ainsi l'usure concentrée et prolongeant la durée de vie des raccords de tuyau. De plus, une concentration plus élevée du lisier permet d'économiser l'eau et l'énergie.
- Pré-séparation des particules grossières du minerai : Lors du transport des résidus, une partie importante des particules de minerai est constituée de particules de 0,2 à 0,5 mm et certaines de plus de 0,5 mm. Ces particules contribuent à une usure plus élevée des canalisations. Pour réduire l'usure, envisagez de classer la boue avant qu'elle n'entre dans le pipeline afin d'éliminer les plus grosses particules de minerai, minimisant ainsi l'usure.
- Atténuer l’usure corrosive : Pour réduire l'usure des raccords de tuyauterie due à la corrosion électrochimique, envisagez trois méthodes principales : (1) Contrôle du potentiel de l'électrode via une protection anodique ou cathodique. (2) Ajout d'inhibiteurs de corrosion à la boue. Ces inhibiteurs peuvent être des inhibiteurs anodiques, cathodiques ou mixtes, chacun ayant un impact sur différents aspects de la corrosion. (3) Application de revêtements protecteurs sur les raccords de tuyauterie. Les revêtements non métalliques tels que la peinture au plomb rouge et la peinture à base de résine alkyde peuvent isoler efficacement les éléments corrosifs.
- Entretien: Inspectez régulièrement l'usure des raccords de tuyauterie, réparez tout revêtement endommagé et retournez ou changez périodiquement la direction du tuyau pour garantir une usure uniforme de l'ensemble des raccords.
L'usure et la corrosion des raccords de tuyauterie sont des problèmes complexes, et l'approche pour les atténuer peut varier d'une entreprise à l'autre. Cela nécessite une attention minutieuse et méticuleuse aux détails.