DEFラバー

鉱山用パイプ継手の寿命を延ばすにはどうすればよいでしょうか?

もっと詳しく知る

鉱山における鉱石選鉱のプロセスでは、パイプ継手がさまざまなスラリーを輸送するための補助装置として重要な役割を果たしていることはわかっています。安全な輸送を確保するため、これらのパイプ継手は主に鋼鉄または鋳鉄で作られています。しかし、輸送されるスラリーには固体粒子が含まれており、パイプ継手の摩耗や腐食を引き起こし、寿命に影響を与える可能性があります。

では、鉱山用パイプ継手の摩耗の主な原因は何でしょうか?

パイプ継手が摩耗する主な原因は、鉱石粒子です。鉱石の粒子サイズとスラリー内の分布に応じて、スラリーは均質、ほぼ均質、非均質の 3 種類に分類されます。均質スラリーとは、単一の流体に均一に分散した固体粒子の懸濁液を指し、通常、粒子は 0.25 mm 未満で、水とよく混ざり、流体力学の法則に従います。0.25 mm を超える粒子の場合、水平流では重力によってパイプの底部の粒子濃度が高くなり、沈殿につながる可能性があります。このようなスラリーは非均質と見なされ、流体力学に完全に準拠していません。

スラリー中の鉱石粒子の動きは、浮遊、跳躍、変位に分類できます。これらのうち、変位はパイプ壁の摩耗を最も大きくします。鉱石スラリー粒子の押す力によって軸方向の速度が決まり、押す力が大きいほど速度と摩耗が速くなります。

パイプ継手の摩耗に寄与するその他の要因は何ですか?

  1. 水圧条件: 浮遊鉱石粒子の動きにおいて、スラリーの流量は非常に重要です。摩耗は一般にスラリー流量の 2.7 ～ 3 乗に比例します。
  2. 鉱石要因: スラリー輸送におけるパイプ継手の摩耗は、鉱石の粒子サイズ、形状、硬度、スラリー濃度に関係しています。粒子サイズが 0.05mm 未満の場合、パイプラインの摩耗は最小限です。ただし、粒子サイズが 0.05mm から 0.5mm の間で増加すると、パイプラインの摩耗も増加します。0.5mm より大きい粒子の場合、パイプラインの摩耗が顕著になります。同様に、スラリー内の粒子濃度が 1% 未満の場合、粒子がパイプ壁に衝突する確率は非常に低いため、摩耗は最小限に抑えられます。しかし、粒子濃度が増加すると、パイプの摩耗も増加します。鉱石の硬度が高いほど、パイプ継手の摩耗が速くなります。さらに、鉱石の密度が高い場合は、すぐに沈降するため、均一な懸濁液を維持するのが難しくなり、パイプラインの底部の摩耗が悪化します。
  3. 腐食摩耗: パイプ継手は電気化学的腐食や孔食を受けることがあります。鋳鉄や鋼が大気中で錆びると、保護特性が失われます。輸送されるスラリーに黄鉄鉱や白鉄鉱などの硫化物が含まれていると、パイプの腐食が加速する可能性があります。急勾配の長いパイプラインでは、パイプの高さが急激に変化すると、スラリーが上昇したり下降したりするときに局所的な真空と正圧が発生し、パイプ継手に孔食による損傷が生じる可能性があります。

パイプの摩耗を軽減する方法:

パイプ継手の摩耗の主な原因を分析しましたが、この問題を軽減する効果的な方法は何でしょうか? DEF Rubber は実際の経験に基づいて、いくつかの方法をまとめました。もちろん、私たちは皆様のご提案を歓迎し、さらに議論したいと考えています。

  1. 高度な耐摩耗性材料を使用: パイプ継手の耐摩耗性と耐腐食性を高めるには、耐摩耗性ゴムライニング、ポリウレタン、鋳石などの高度な耐摩耗性材料の使用を検討してください。特に、耐摩耗性ゴムライニングは非常に効果的であることが証明されています。DEF Rubber は、摩耗指数が 130% を超え、反発率が 80% を超える耐摩耗性ゴムライニングを開発しました。これは、鉱山機械やパイプ継手に広く適用されており、摩耗を大幅に削減し、継手の寿命を延ばします。ポリウレタン材料は、耐摩耗性ゴムライニングに比べて高価で、耐摩耗性が低くなります。鋳石もパイプ継手の耐摩耗性材料として人気があり、通常は鋼管の内側ライニングとして使用され、パイプを摩耗から保護します。ただし、鋳石継手は重量が重いため、耐摩耗性ゴムライニングよりも構築と保守が困難です。
  2. スラリー濃度を上げる: 輸送中はスラリー濃度を「臨界濃度」範囲内に維持することが重要です。臨界濃度は、スラリーの量や固体粒子のサイズなどの要因に基づいて変動するため、特定の値ではなく範囲です。この範囲内の「抵抗低減領域」では、スラリー濃度が高くなると臨界流量が減少します。これにより、粗く鋭く硬い鉱石がパイプの底に沈降するのを防ぎ、集中的な摩耗を減らしてパイプ継手の寿命を延ばすことができます。さらに、スラリー濃度が高いと水とエネルギーを節約できます。
  3. 粗鉱石粒子の事前分離： 尾鉱輸送では、鉱石粒子の大部分は 0.2 ～ 0.5 mm の粒子で構成され、中には 0.5 mm より大きい粒子もあります。これらの粒子はパイプの摩耗を増大させます。摩耗を減らすには、スラリーがパイプラインに入る前に分級して大きな鉱石粒子を取り除き、摩耗を最小限に抑えることを検討してください。
  4. 腐食摩耗を軽減: 電気化学的腐食による配管継手の摩耗を減らすには、次の 3 つの主な方法を検討してください。(1) 陽極または陰極保護による電極電位の制御。(2) スラリーに腐食防止剤を追加する。これらの防止剤は陽極、陰極、または混合防止剤であり、それぞれが腐食のさまざまな側面に影響を与えます。(3) 配管継手に保護コーティングを施す。鉛丹塗料やアルキド樹脂塗料などの非金属コーティングは、腐食性要素を効果的に隔離できます。
  5. メンテナンス： 定期的にパイプ継手の摩耗を点検し、損傷したコーティングを修復し、定期的にパイプを反転または方向を変えて、継手全体の摩耗が均一になるようにします。

パイプ継手の摩耗と腐食は複雑な問題であり、その軽減方法は会社ごとに異なる場合があります。細部まで注意深く細心の注意を払う必要があります。