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Come è possibile prolungare la durata dei raccordi per tubi minerari?

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Comprendiamo che nel processo di arricchimento del minerale nelle miniere, i raccordi per tubi svolgono un ruolo cruciale come apparecchiature ausiliarie per il trasporto di vari liquami. Per garantire un trasporto sicuro, questi raccordi sono realizzati principalmente in acciaio o ghisa. Tuttavia, i liquami trasportati contengono particelle solide che possono causare usura e corrosione dei raccordi, compromettendone la durata.

Quindi, quali sono le principali cause di usura nei raccordi per tubi minerari?

La causa principale dell'usura dei raccordi sono le particelle di minerale. A seconda della dimensione delle particelle del minerale e della sua distribuzione all'interno del liquame, classifichiamo il liquame in tre tipi: omogeneo, quasi omogeneo e non omogeneo. Il liquame omogeneo si riferisce a una sospensione di particelle solide uniformemente disperse in un unico fluido, tipicamente con particelle inferiori a 0,25 mm, che possono mescolarsi bene con l'acqua e aderire alle leggi della fluidodinamica. Per le particelle più grandi di 0,25 mm, nel flusso orizzontale, la gravità provoca una maggiore concentrazione di particelle sul fondo del tubo, che può portare alla sedimentazione. Tale liquame è considerato non omogeneo e non aderisce completamente alla fluidodinamica.

In un impasto liquido, il movimento delle particelle minerali può essere classificato come sospensione, salto e spostamento. Tra questi, lo spostamento causa l’usura più significativa sulla parete del tubo. La forza di spinta delle particelle del liquame minerale determina la loro velocità assiale e maggiore è la forza di spinta, maggiori saranno la velocità e l'usura.

Quali sono gli altri fattori che contribuiscono all’usura dei raccordi?

  1. Condizioni idrauliche: Nel movimento delle particelle di minerale sospeso, la portata del liquame è cruciale. L'usura è generalmente proporzionale alla portata del liquame elevata alla potenza di 2,7-3.
  2. Fattori minerali: L'usura dei raccordi dei tubi nel trasporto dei liquami è correlata alla dimensione delle particelle del minerale, alla forma, alla durezza e alla concentrazione del liquame. Quando la dimensione delle particelle è inferiore a 0,05 mm, l'usura della tubazione è minima. Tuttavia, poiché la dimensione delle particelle aumenta tra 0,05 mm e 0,5 mm, aumenta anche l'usura della tubazione. Per particelle più grandi di 0,5 mm, l'usura della tubazione diventa significativa. Allo stesso modo, quando la concentrazione di particelle nel liquame è inferiore a 1%, la probabilità che le particelle entrino in collisione con la parete del tubo è molto bassa, con conseguente usura minima. Ma all’aumentare della concentrazione di particelle aumenta anche l’usura del tubo. Una maggiore durezza del minerale comporta un'usura più rapida dei raccordi. Inoltre, se il minerale ha un'elevata densità, si deposita rapidamente, rendendo difficile il mantenimento di una sospensione uniforme e aggravando l'usura sul fondo della tubazione.
  3. Usura corrosiva: I raccordi dei tubi possono subire corrosione elettrochimica e vaiolatura. Quando la ghisa e l'acciaio arrugginiscono nell'atmosfera, perdono le loro qualità protettive. La presenza di solfuri come pirite e marcasite nel liquame trasportato può accelerare la corrosione dei tubi. Nelle tubazioni lunghe con pendenze ripide, i cambiamenti bruschi nell'altezza del tubo possono creare vuoto localizzato e pressione positiva quando il liquame sale e scende, causando danni da vaiolatura ai raccordi dei tubi.

Metodi per ridurre l'usura dei tubi:

Dopo aver analizzato le cause principali dell'usura dei raccordi, quali sono alcuni modi efficaci per mitigare questo problema? Sulla base dell'esperienza pratica, DEF Rubber ha compilato alcuni metodi. Naturalmente siamo aperti ai vostri suggerimenti e desiderosi di discutere ulteriormente:

  1. Utilizza materiali avanzati resistenti all'usura: Per migliorare la resistenza all'usura e alla corrosione dei raccordi dei tubi, prendere in considerazione l'utilizzo di materiali avanzati resistenti all'usura come rivestimento in gomma resistente all'usura, poliuretano o pietra fusa. Il rivestimento in gomma resistente all'usura, in particolare, si è dimostrato altamente efficace. DEF Rubber ha sviluppato un rivestimento in gomma resistente all'usura con indici di usura superiori a 130% e tassi di rimbalzo superiori a 80%. Trova ampia applicazione nei macchinari minerari e nei raccordi per tubi, riducendo significativamente l'usura e prolungando la durata dei raccordi. I materiali in poliuretano sono più costosi e offrono una minore resistenza all'usura rispetto al rivestimento in gomma resistente all'usura. La pietra colata è anche un popolare materiale resistente all'usura per i raccordi, tipicamente utilizzato come rivestimento interno per tubi in acciaio, proteggendo il tubo dall'usura. Tuttavia, i raccordi in pietra fusa sono più difficili da costruire e mantenere rispetto al rivestimento in gomma resistente all'usura, dato il loro peso significativo.
  2. Aumentare la concentrazione del liquame: Mantenere la concentrazione del liquame entro l'intervallo di “concentrazione critica” durante il trasporto è essenziale. La concentrazione critica è un intervallo, piuttosto che un valore specifico, poiché fluttua in base a fattori come il volume del liquame e la dimensione delle particelle solide. Nella “regione a resistenza ridotta” all’interno di questo intervallo, una maggiore concentrazione di liquame riduce la portata critica. Ciò aiuta a prevenire la sedimentazione di minerali grossolani, taglienti e duri sul fondo del tubo, riducendo l'usura concentrata e prolungando la durata del raccordo. Inoltre, una maggiore concentrazione di liquame consente di risparmiare acqua ed energia.
  3. Pre-separazione delle particelle di minerale grossolano: Nel trasporto degli sterili, una parte significativa delle particelle del minerale è costituita da particelle di 0,2-0,5 mm e alcune più grandi di 0,5 mm. Queste particelle contribuiscono a una maggiore usura dei tubi. Per ridurre l'usura, valutare la possibilità di classificare il liquame prima che entri nella tubazione per rimuovere le particelle di minerale più grandi, riducendo così al minimo l'usura.
  4. Mitigare l'usura corrosiva: Per ridurre l'usura dei raccordi dovuta alla corrosione elettrochimica, prendere in considerazione tre metodi principali: (1) Controllo del potenziale dell'elettrodo tramite protezione anodica o catodica. (2) Aggiunta di inibitori di corrosione all'impasto liquido. Questi inibitori possono essere anodici, catodici o misti, ciascuno dei quali influisce su diversi aspetti della corrosione. (3) Applicazione di rivestimenti protettivi sui raccordi. I rivestimenti non metallici come la vernice al minio e la vernice a base di resina alchidica possono isolare efficacemente gli elementi corrosivi.
  5. Manutenzione: Ispezionare regolarmente l'usura dei raccordi, riparare eventuali rivestimenti danneggiati e capovolgere o modificare periodicamente la direzione dei tubi per garantire un'usura uniforme dei raccordi.

L’usura e la corrosione dei raccordi sono problemi complessi e l’approccio per mitigarli può variare da azienda a azienda. Richiede un'attenta e meticolosa attenzione ai dettagli.