Как можно продлить срок службы фитингов для горнодобывающих труб?
Мы понимаем, что в процессе обогащения руд на шахтах трубопроводная арматура играет важнейшую роль как вспомогательное оборудование для транспортировки различных шламов. Для обеспечения безопасной транспортировки эти трубопроводные фитинги в основном изготавливаются из стали или чугуна. Однако транспортируемые суспензии содержат твердые частицы, которые могут привести к износу и коррозии трубопроводной арматуры, влияя на срок ее службы.
Итак, каковы основные причины износа арматуры для горнодобывающих труб?
Основной причиной износа трубопроводной арматуры являются частицы руды. В зависимости от крупности частиц руды и ее распределения в пульпе мы делим пульпу на три типа: однородную, почти однородную и неоднородную. Гомогенная суспензия представляет собой суспензию твердых частиц, равномерно диспергированных в одной жидкости, обычно с частицами размером менее 0,25 мм, которые могут хорошо смешиваться с водой и подчиняться законам гидродинамики. Для частиц размером более 0,25 мм в горизонтальном потоке сила тяжести вызывает более высокую концентрацию частиц в нижней части трубы, что может привести к осаждению. Такая суспензия считается неоднородной и не полностью соответствует динамике жидкости.
В суспензии движение частиц руды можно разделить на взвешивание, прыжки и смещение. Среди них смещение вызывает наиболее значительный износ стенки трубы. Толкающая сила частиц рудной суспензии определяет их осевую скорость, и чем больше толкающая сила, тем быстрее скорость и износ.
Какие еще факторы способствуют износу трубопроводной арматуры?
- Гидравлические условия: При движении взвешенных частиц руды решающее значение имеет скорость потока пульпы. Износ обычно пропорционален расходу пульпы, возведенному в степень 2,7–3.
- Рудные факторы: Износ трубопроводной арматуры при транспортировке шлама зависит от размера, формы, твердости и концентрации частиц руды. При размере частиц менее 0,05 мм износ трубопровода минимален. Однако по мере увеличения размера частиц от 0,05 до 0,5 мм износ трубопровода также увеличивается. Для частиц размером более 0,5 мм износ трубопровода становится значительным. Аналогичным образом, когда концентрация частиц в суспензии меньше 1%, вероятность столкновения частиц со стенкой трубы очень мала, что приводит к минимальному износу. Но по мере увеличения концентрации частиц увеличивается и износ трубы. Более высокая твердость руды приводит к более быстрому износу трубопроводной арматуры. Кроме того, если руда имеет высокую плотность, она быстро оседает, что затрудняет поддержание однородной взвеси и усугубляет износ нижней части трубопровода.
- Коррозионный износ: Трубопроводная арматура может подвергаться электрохимической коррозии и точечной коррозии. Чугун и сталь, ржавея в атмосфере, теряют свои защитные качества. Присутствие сульфидов, таких как пирит и марказит, в транспортируемом растворе может ускорить коррозию труб. В длинных трубопроводах с крутыми уклонами резкие изменения высоты трубы могут создавать локальный вакуум и положительное давление при подъеме и падении суспензии, что приводит к точечному повреждению трубопроводной арматуры.
Методы облегчения износа труб:
Проанализировав основные причины износа трубопроводной арматуры, каковы эффективные способы решения этой проблемы? На основе практического опыта компания DEF Rubber разработала несколько методов. Конечно, мы открыты для ваших предложений и готовы к дальнейшему обсуждению:
- Используйте современные износостойкие материалы: Чтобы повысить износостойкость и коррозионную стойкость трубопроводной арматуры, рассмотрите возможность использования современных износостойких материалов, таких как износостойкая резиновая футеровка, полиуретан или литой камень. Износостойкая резиновая футеровка, в частности, доказала свою высокую эффективность. Компания DEF Rubber разработала износостойкие резиновые накладки с индексом износа более 130% и скоростью отскока более 80%. Он находит широкое применение в горнодобывающем оборудовании и трубопроводной арматуре, значительно снижая износ и продлевая срок службы арматуры. Полиуретановые материалы дороже и обладают меньшей износостойкостью по сравнению с износостойкой резиновой футеровкой. Литой камень также является популярным износостойким материалом для трубопроводной арматуры, который обычно используется в качестве внутренней облицовки стальных труб, защищая трубы от износа. Однако фитинги из литого камня сложнее изготавливать и обслуживать, чем износостойкие резиновые футеровки, учитывая их значительный вес.
- Увеличение концентрации навозной жижи: Поддержание концентрации жидкого навоза в диапазоне «критической концентрации» во время транспортировки имеет важное значение. Критическая концентрация представляет собой диапазон, а не конкретное значение, поскольку она колеблется в зависимости от таких факторов, как объем суспензии и размер твердых частиц. В «области пониженного сопротивления» в этом диапазоне более высокая концентрация суспензии снижает критическую скорость потока. Это помогает предотвратить оседание крупной, острой и твердой руды на дне трубы, уменьшая концентрированный износ и продлевая срок службы трубопроводной арматуры. Кроме того, более высокая концентрация навозной жижи позволяет экономить воду и энергию.
- Предварительное отделение крупных частиц руды: При транспортировке хвостов значительная часть частиц руды состоит из частиц размером 0,2-0,5 мм, а также часть частиц размером более 0,5 мм. Эти частицы способствуют повышенному износу труб. Чтобы уменьшить износ, рассмотрите возможность классификации пульпы перед ее поступлением в трубопровод для удаления более крупных частиц руды, тем самым сводя к минимуму износ.
- Уменьшение коррозионного износа: Чтобы уменьшить износ трубопроводной арматуры из-за электрохимической коррозии, рассмотрите три основных метода: (1) Управление потенциалом электрода посредством анодной или катодной защиты. (2) Добавление в суспензию ингибиторов коррозии. Эти ингибиторы могут быть анодными, катодными или смешанными ингибиторами, каждый из которых влияет на различные аспекты коррозии. (3) Нанесение защитного покрытия на трубопроводную арматуру. Неметаллические покрытия, такие как краска из свинцового сурика и краска на основе алкидной смолы, могут эффективно изолировать коррозионные элементы.
- Обслуживание: Регулярно проверяйте износ фитингов труб, ремонтируйте любые поврежденные покрытия и периодически переворачивайте или меняйте направление труб, чтобы обеспечить равномерный износ фитингов.
Износ и коррозия трубопроводной арматуры являются сложными проблемами, и подход к их устранению может различаться в каждой компании. Это требует внимательного и тщательного внимания к деталям.