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Como prolongar a vida útil dos acessórios para tubos de mineração?

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Entendemos que no processo de beneficiamento de minério nas minas, os acessórios para tubos desempenham um papel crucial como equipamento auxiliar para o transporte de polpas diversas. Para garantir um transporte seguro, esses acessórios para tubos são feitos principalmente de aço ou ferro fundido. No entanto, as lamas transportadas contêm partículas sólidas que podem causar desgaste e corrosão dos acessórios dos tubos, afetando a sua vida útil.

Então, quais são as principais causas de desgaste nas conexões de tubos de mineração?

A principal razão para o desgaste das conexões dos tubos são as partículas de minério. Dependendo do tamanho das partículas do minério e de sua distribuição na polpa, classificamos a polpa em três tipos: homogênea, quase homogênea e não homogênea. A pasta homogênea refere-se a uma suspensão de partículas sólidas uniformemente dispersas em um único fluido, normalmente com partículas menores que 0,25 mm, que podem se misturar bem com água e aderir às leis de dinâmica de fluidos. Para partículas maiores que 0,25 mm, no fluxo horizontal, a gravidade provoca maior concentração de partículas no fundo do tubo, o que pode levar à sedimentação. Essa pasta é considerada não homogênea e não adere totalmente à dinâmica dos fluidos.

Em uma lama, o movimento das partículas de minério pode ser categorizado como suspensão, salto e deslocamento. Dentre estes, o deslocamento causa o desgaste mais significativo na parede do tubo. A força de impulso das partículas de lama de minério determina sua velocidade axial, e quanto maior a força de impulso, mais rápido será a velocidade e o desgaste.

Quais são os outros fatores que contribuem para o desgaste das conexões dos tubos?

  1. Condições Hidráulicas: No movimento das partículas de minério em suspensão, a vazão da lama é crucial. O desgaste é geralmente proporcional à vazão da lama elevada à potência de 2,7-3.
  2. Fatores de minério: O desgaste do encaixe da tubulação no transporte de polpa está relacionado ao tamanho, formato, dureza e concentração da polpa do minério. Quando o tamanho da partícula é inferior a 0,05 mm, o desgaste na tubulação é mínimo. No entanto, à medida que o tamanho das partículas aumenta entre 0,05 mm e 0,5 mm, o desgaste na tubulação também aumenta. Para partículas maiores que 0,5 mm, o desgaste na tubulação torna-se significativo. Da mesma forma, quando a concentração de partículas na lama é inferior a 1%, a probabilidade de as partículas colidirem com a parede do tubo é muito baixa, resultando em desgaste mínimo. Mas à medida que a concentração de partículas aumenta, o desgaste do tubo também aumenta. Maior dureza do minério leva a um desgaste mais rápido das conexões dos tubos. Além disso, se o minério tiver alta densidade, ele assenta rapidamente, dificultando a manutenção de uma suspensão uniforme e agravando o desgaste na parte inferior do mineroduto.
  3. Desgaste Corrosivo: As conexões para tubos podem sofrer corrosão eletroquímica e corrosão. Quando o ferro fundido e o aço enferrujam na atmosfera, eles perdem suas qualidades protetoras. A presença de sulfetos como pirita e marcassita na lama transportada pode acelerar a corrosão dos tubos. Em tubulações longas com declives acentuados, mudanças abruptas na altura da tubulação podem criar vácuo localizado e pressão positiva quando a lama sobe e desce, causando danos por corrosão nas conexões da tubulação.

Métodos para aliviar o desgaste do tubo:

Depois de analisar as principais causas do desgaste das conexões de tubos, quais são algumas maneiras eficazes de mitigar esse problema? Com base na experiência prática, a DEF Rubber compilou alguns métodos. Claro, estamos abertos a suas sugestões e ansiosos para discutir mais:

  1. Use materiais avançados resistentes ao desgaste: Para melhorar o desgaste das conexões de tubos e a resistência à corrosão, considere o uso de materiais avançados resistentes ao desgaste, como revestimento de borracha resistente ao desgaste, poliuretano ou pedra fundida. O revestimento de borracha resistente ao desgaste, em particular, provou ser altamente eficaz. A DEF Rubber desenvolveu revestimento de borracha resistente ao desgaste com índices de desgaste superiores a 130% e taxas de recuperação superiores a 80%. Ele encontra ampla aplicação em máquinas de mineração e acessórios para tubos, reduzindo significativamente o desgaste e prolongando a vida útil dos acessórios. Os materiais de poliuretano são mais caros e oferecem menor resistência ao desgaste em comparação com o revestimento de borracha resistente ao desgaste. A pedra fundida também é um material resistente ao desgaste popular para acessórios de tubos, normalmente usado como revestimento interno de tubos de aço, protegendo o tubo do desgaste. No entanto, os acessórios de pedra fundida são mais difíceis de construir e manter do que o revestimento de borracha resistente ao desgaste, devido ao seu peso significativo.
  2. Aumentar a concentração de pasta: Manter a concentração da pasta dentro da faixa de “concentração crítica” durante o transporte é essencial. A concentração crítica é um intervalo, e não um valor específico, pois flutua com base em fatores como volume de lama e tamanho de partícula sólida. Na “região de arrasto reduzido” dentro desta faixa, uma maior concentração de lama reduz a taxa de fluxo crítica. Isso ajuda a evitar que minério grosso, afiado e duro se acumule no fundo do tubo, reduzindo o desgaste concentrado e prolongando a vida útil da conexão do tubo. Além disso, uma maior concentração de chorume conserva água e energia.
  3. Pré-Separação de Partículas de Minério Grosso: No transporte de rejeitos, uma porção significativa das partículas de minério consiste em partículas de 0,2 a 0,5 mm e algumas maiores que 0,5 mm. Estas partículas contribuem para um maior desgaste dos tubos. Para reduzir o desgaste, considere classificar a polpa antes que ela entre na tubulação para remover partículas maiores de minério, minimizando assim o desgaste.
  4. Mitigar o desgaste corrosivo: Para reduzir o desgaste das conexões do tubo devido à corrosão eletroquímica, considere três métodos principais: (1) Controlar o potencial do eletrodo através de proteção anódica ou catódica. (2) Adicionar inibidores de corrosão à pasta. Esses inibidores podem ser inibidores anódicos, catódicos ou mistos, cada um impactando diferentes aspectos da corrosão. (3) Aplicação de revestimentos protetores nas conexões dos tubos. Revestimentos não metálicos, como tinta com chumbo vermelho e tinta de resina alquídica, podem isolar com eficácia elementos corrosivos.
  5. Manutenção: Inspecione regularmente o desgaste das conexões do tubo, repare quaisquer revestimentos danificados e vire ou mude periodicamente a direção do tubo para garantir um desgaste uniforme nas conexões.

O desgaste e a corrosão das conexões de tubos são questões complexas e a abordagem para mitigá-los pode variar de empresa para empresa. Requer atenção cuidadosa e meticulosa aos detalhes.