Sissejuhatus

Vasemaak ei liigu läbi kaevanduse ühe ühtlase materjalina. Enne vase taaskasutamist võib maak läbida purustamise, jahvatamise, flotatsiooni ja veetustamise. Igas etapis toodetakse erineva osakeste suuruse, mineraalse koostise ja käitlemisnõuetega materjale. Torujuhtmeinseneride jaoks võivad need erinevused olla olulisemad kui maagi enda nimi.

Tšiili pakub selle probleemi uurimiseks kasulikku seadet. Vase kaevandamine on suur osa riigi maavaratööstusest ning kaugtorujuhtmeid kasutatakse nii jõusööda kui ka aheraine transportimiseks. Näiteks Minera Los Pelambresis kirjeldatakse avaldatud tehnilises dokumendis vaskkontsentraadi torujuhet, mis kulgeb umbes 120 km kaugusel Andidest rannikule koos kahe jäätmetorustikuga. Eraldi ülikooliuuringus uuritakse sõelumisseadmeid, mida kasutatakse kaevanduse aherainest ülegabariidiliste tahkete ainete eemaldamiseks enne transportimist. Need on tõelised näited läga transpordiga seotud inseneriprobleemidest, kuigi need ei kinnita, et nendes süsteemides kasutatakse UHMWPE toru. [Allikad:Andritzi tehniline paber; Concepcióni ülikooli uuring.]

Kaevandusostjate jaoks ei ole küsimus lihtsalt selles, kas toru turustatakse kulumiskindlana. Kasulikum küsimus on, kas selle materjali omadused ja disain sobivad konkreetse läga, rõhutingimuste ja torustiku paigutusega.

UHMWPE (ülikõrge molekulmassiga polüetüleen) on üks võimalus, mida tasub hinnata sobivate abrasiivsete lägatööde jaoks. Selle toimivust tuleb siiski arvestada tegelike töötingimustega, mitte lähtuda ainult materjali nimetusest.

1. Vasemaak ei ole sama, mis vase aheraine

Vasemaardlad sisaldavad erinevaid mineraale ja töötlemisviis sõltub maagi tüübist. Paljud vaseoperatsioonid töötlevad sulfiidmaake, mis sisaldavad mineraale, näiteks kalkopüriiti, samas kui mõned maardlad sisaldavad olulisi oksiidmineraale. Mineraalkoostis mõjutab seda, kuidas maagi töödeldakse ja millised materjalid lõpuks torujuhtmesse satuvad.

Purustamise ja jahvatamise ajal muudetakse suured kivimitükid väiksemateks osakesteks, et aidata väärtuslikke mineraale vabastada. Flotatsioonitehases segatakse jahvatatud materjal vee ja reaktiividega, nii et vaske sisaldavad mineraalid saab eraldada suurest osast soovimatust materjalist.

Saadud protsessivood ei ole omavahel asendatavad.

Vase kontsentraat sisaldab rikastatud osa väärtuslikke vaske sisaldavaid mineraale. Jäätmed koosnevad peamiselt materjalist, mis jääb alles pärast väärtuslike mineraalide taaskasutamist, koos protsessivee ja võimalike reaktiivide jääkidega. Nende osakeste jaotus, keemiline koostis ja tahkete ainete kontsentratsioonid võivad oluliselt erineda.

See vahe on toru valimisel oluline.

Torujuhtmega transportival kontsentraadil võivad olla erinevad töönõuded kui aheraine transportimisel. Isegi kaks erinevatest töötlemisettevõtetest pärit aherainevoogu võivad käituda erinevalt, kuna nende mineraloogia, osakeste suurusjaotus ja veekeemia ei ole identsed.

Vase olemasolu ei muuda suspensiooni automaatselt väga abrasiivseks. Hõõrdumine sõltub tahketest osakestest ja nende liikumisest vastu toru seina. Samamoodi terminaheraineei täpsusta üht universaalset osakeste suurust, kontsentratsiooni ega viskoossust.

Seetõttu tuleks tehnilist hindamist alustada toru täpse voolu kindlaksmääramisega.

2. Mis muudab vase kaevandamise läga transportimise keeruliseks?

Kolm vastastikku mõjuvat tegurit väärivad erilist tähelepanu: osakesed ise, nende liikumisviis läbi torujuhtme ja vedeliku keemia.

Osakeste suurus, kuju ja kõvadus

Lihvimine tekitab osakeste suuruse jaotuse, mitte ühe ühtlase suuruse. Saadud suspensioon võib sisaldada peeneid osakesi koos suuremate mineraalide fragmentidega.

Suuremad või nurgelised osakesed võivad tekitada peenosakeste tekitatud kokkupuute- ja löögitingimusi. Osakeste kõvadus mõjutab ka abrasiivsete kahjustuste tekkimise võimalust. Tegelik mõju sõltub materjalist, kontsentratsioonist, voolutingimustest ja toru pinnast.

Sel põhjusel ei tohiks suhteliselt peent aherainet käitlevale torujuhtmele automaatselt määrata samu kulumiseeldusi kui jämedamat mineraalset läga vedavale torustikule.

Voolukiirus ja torujuhtme geomeetria

Osakesed ei järgi alati vedeliku voolu muutusi kohe. Kurvides või läbimõõdu muutustes võivad nende trajektoorid ümbritsevast vedelikust erineda. Olenevalt töötingimustest võib see põhjustada lokaalseid lööke või ebaühtlast kulumist.

Kiirus annab ka praktilise tasakaalu. Suurem kiirus võib suurendada osakeste lööke ja hõõrdumist, samas kui ebapiisav kiirus võib teatud töötingimustes võimaldada tahketel ainetel settida.

Iga vasepuljongi jaoks ei ole ühtegi sobivat kiirust. Sobiv töövahemik sõltub osakeste jaotusest, tahkete ainete kontsentratsioonist, lobri reoloogiast, toru läbimõõdust ja torujuhtme paigutusest.

Vee keemia ja korrosioon

Vedel faas võib sisaldada lahustunud mineraale, sooli, protsessi reagente ja muid keemilisi aineid. Need võivad mõjutada materjalide ühilduvust ja metallist torustike puhul soodustada korrosiooni.

2017. aastal avaldatud uuringTribology Internationaluuris süsinikterase X65 erosiooni-korrosiooni simuleeritud vase aherainesustikus. Uurijad leidsid, et lahustunud vase ioonid mõjutasid katsetingimustes terase kombineeritud korrosiooni- ja erosioonikahjustusi. See järeldus kehtib testitud terase ja simuleeritud lobri kohta; see ei tõesta, et igal vasest jääkjäägitorustikul on sama mõju. [Allikas:Aguirre ja Walczak, 2017.]

Polümeertoru puhul on asjakohased küsimused erinevad, kuid sama spetsiifilised: kas materjal sobib vedela keemiaga? Millise temperatuuriga see kokku puutub? Kas kavandatav torukonstruktsioon vastab rõhunõuetele?

Need küsimused vajavad vastuseid tegeliku rakenduse põhjal.

3. Miks UHMWPE võib olla hindamist väärt?

UHMWPE on erakordselt kõrge molekulmassiga ja seda kasutatakse rakendustes, kus kulumiskindlus on oluline. Vasekaevanduse puhul, mis kaalub uut torujuhet või kulunud osa väljavahetamist, võivad olulised olla mitmed materjali omadused.

Kulumiskindlus

UHMWPE võib olla kandidaat teatud abrasiivsete suspensioonide transportimiseks. Selle sobivust tuleks hinnata tooteandmete ja võimaluse korral kavandatud kasutusega seotud kulumistesti tulemuste põhjal.

Laboratoorset abrasioonitulemust ei saa otseselt teisendada garanteeritud kasutusaastate arvuks. Laboratoorsetes katsetes kasutatakse kindlaksmääratud materjale ja tingimusi, samas kui töötava torujuhtme osakeste omadused, voolukiirused, rõhk ja temperatuur võivad muutuda.

Kõige kasulikum tõendusmaterjal on katsearuanne, mis tuvastab meetodi, katsetingimused ja mõõdetud tulemuse. Terase või mõne muu polümeeriga võrdlemisel tuleb kasutada võrreldavaid katsetingimusi ja võrreldavad materjalid selgelt määratleda.

Madala hõõrdumisega pind

UHMWPE-l on suhteliselt madala hõõrdumisega pind, mis võib olla kasulik materjali edastamise rakendustes. Lägatorustiku rõhukadu sõltub aga rohkemast kui toru materjalist.

Siseläbimõõt, pikkus, kõrguse muutused, voolukiirus, tahkete ainete kontsentratsioon ja läga reoloogia mõjutavad kõik pumpamise nõudeid. Väidet väiksema energiatarbimise kohta tuleks seetõttu toetada sobiva hüdraulilise arvutuse või võrreldava töötõendiga.

Keemiline vastupidavus

UHMWPE peab vastu paljudele kemikaalidele, kuid see ei sobi üldiselt kõigi kemikaalide või temperatuuridega. Kui protsessivesi sisaldab happelisi komponente, lahustunud sooli või reagente, tuleks kokkusobivust hinnata tegeliku koostise ja kokkupuutetingimuste alusel.

Mehaanilised ja paigaldusnõuded

UHMWPE ei käitu täpselt nagu teras. Toru mõõtmed, tugi paigutus, ühendusviis, lubatud rõhk ja paigaldusprotseduur peavad vastama tarnitavale tootele.

Materjali kulumiskindlus ei määra selle survevõimet. Mõlemad nõuded peavad olema täidetud.

4. UHMWPE toru versus teras ja vooderdatud terastoru

Vasekaevanduse ostjad võivad kohata mitmeid torujuhtmete konstruktsioone, sealhulgas süsinikterasest, vooderdatud terasest ja tahke seinaga polümeertoru. Neid valikuid ei tohiks võrrelda ühel kinnistul.

Terasel on konstruktsiooniomadused, mis võivad sobida nõudlike survenõuetega, kuid metalltorustikud võivad kogeda korrosiooni ja erosiooni-korrosiooni olenevalt lobri ja vee keemiast. Vooderdused võivad pakkuda kaitsvat sisepinda, kuigi nende toimivus sõltub voodri materjalist, kinnitusviisist, seisukorrast ja töökeskkonnast.

Täisseinaga UHMWPE toru on teistsugune konstruktsioon. UHMWPE moodustab toruseina, mitte ei toimi ainult terase sisemise vooderdusena.

Eristamine mõjutab seda, kuidas süsteemi tuleb hinnata.

Kui kaevandus asendab terastorustikku, ei tohiks eeldada, et täisseinaga UHMWPE toru saab otse asendada, säilitades sama läbimõõdu, rõhuklassi, toed ja ühendused. Kavandatav projekt vajab inseneriülevaatust.

Samuti, kui korrosioon on rikke peamine põhjus, ei pruugi kulumiskindlus üksi olla otsustav tegur. Materjal ja konstruktsioon peavad käsitlema tegelikku rikkemehhanismi.

5. Tõeline Tšiili näide: miks on aheraine ettevalmistamine oluline

Los Pelambresi aherainesüsteem illustreerib, miks torujuhtme jõudlust ei saa eraldada eelnevast töötlemisest.

2024. aasta Concepcióni ülikooli lõputöö kirjeldab jäätmete transpordisüsteemi, mis edastab materjali hüdrauliliselt rõhu all läbi kahe torujuhtme, mille läbimõõt on 28 tolli ja 36 tolli. Uuringus uuritakse sõelumisjaama, mida kasutatakse ülegabariidiliste tahkete ainete eemaldamiseks enne jäätmete transpordisüsteemi sisenemist.

Põhjus on selge: liiga suured tahked ained võivad põhjustada liigset kulumist, rõhukadusid ja ummistusi. Sõelumine aitab läga konditsioneerida enne, kui see torujuhtmesse jõuab.

Lõputöö keskendub sõelumisseadmete töökindlusele ja hoolduse täiustamisele. Selles ei tuvastata, et torujuhtme materjal oli probleemide põhjustajaks, ega hinnata UHMWPE-d asendusmaterjalina. [Allikas:Concepcióni ülikool, 2024.]

Teise vaseoperatsiooni puhul on praktiliseks õppetunniks kogu protsessi uurimine enne torumaterjalide vahetamist.

Kui sissetulev suspensioon sisaldab osakesi, mis jäävad väljapoole kavandatud konstruktsioonivahemikku, ei pruugi toru asendamine kulumiskindlama materjaliga kõrvaldada selle põhjust. Kui kulumine on seotud osakeste normaalse jaotuse ja töötingimustega, võib materjali valik olla lahenduse oluline osa.

Eristamist tuleks teha pigem tööandmete ja kontrollimise kui oletuste põhjal.

6. Mida kontrollida enne UHMWPE määramist vasekaevanduse jaoks

Kasulik tehniline ülevaade algab töötlemisettevõttest ja olemasolevast torujuhtmest saadava teabega.

Kui olemasolev torustik on korduvalt kulunud, on ülevaatuse protokollid eriti väärtuslikud. Fotod, seina paksuse mõõtmised ja teave iga kahjustatud sektsiooni asukoha kohta aitavad eristada lokaalset kulumist laiemast kulumisest.

Kui süsteemis on esinenud ummistusi, tuleks uurimisel uurida ka läga transpordikäitumist ja ülesvoolu sõelumis- või klassifitseerimisseadmete seisukorda.

Tootja peaks kinnitama kavandatud toru olemasolevad mõõtmed, dokumenteeritud rõhupiirangud, ühendusvõimalused ja asjakohased katsearuanded. Puuduv protsessiteave tuleks selgelt identifitseerida, mitte asendada eeldatavate väärtustega.

Eesmärk on kindlaks teha, kas toode sobib dokumenteeritud tööks, mitte lihtsalt seda, kas see kuulub kaevandamiseks turustatavasse kategooriasse.

Järeldus

Vasekaevanduste torujuhtmed käitlevad materjale, mis erinevad mineraalse koostise, osakeste suuruse, tahkete ainete kontsentratsiooni ja veekeemia poolest. Need erinevused mõjutavad kulumist, korrosiooni, rõhukadu ja läga käitumist transpordi ajal.

UHMWPE toru võib olla hindamist väärt, et kasutada sobivat abrasiivset suspensiooni, kuid selle toimivust ei saa kindlaks teha üldise kulumiskindluse väite alusel. Kavandatav toode peab vastama tegelikele rõhu-, temperatuuri-, mõõtme- ja paigaldusnõuetele.

Siin käsitletud Tšiili näited näitavad ka seda, miks ülesvoolu protsessi tingimused on olulised. Sõelumine, lobri omadused ja rõhu juhtimine võivad lisaks toru materjalile mõjutada ka torujuhtme töökindlust.

Kaevandusettevõtjate jaoks peaks lähtepunktiks olema tegelik voog ja täheldatud rikkemehhanism. Tootjad vastutavad tooteandmete ja soovituste esitamise eest, mida saab nende tingimustega võrrelda.

Hea materjalivalik ei põhine ainult maagi nimetusel. See põhineb sellel, mida torujuhe peab kandma, kuidas see peab töötama ja millele kontrollitud toode vastu peab.

KKK TaotlusUHMWPEPipe Quotation

SestUHMWPE kaevandustoru, UHMWPE vooderdatud terastoru, UHMWPE põlved ja ühendusäärikud, saatke meile:

DN + PN + läga tüüp + tahke kontsentratsioon + osakeste suurus + voolukiirus + torujuhtme pikkus + kogus

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-post: baibaili456@gmail.com

Veebivestlus: +86 19937270645

Hankige oma jahvatussõnniku torujuhtme jaoks parim hind.

Kas UHMWPE toru sobib vaskkontsentraadi ja aheraine jaoks?

See võib teatud rakenduste jaoks sobida, kuid kontsentraat ja aheraine võivad osakeste omaduste, tahkete ainete kontsentratsiooni ja keemia poolest erineda. Iga kohustust tuleks hinnata eraldi.

Kas vase aheraine läga põhjustab alati torude tugevat kulumist?

Ei. Kulumine sõltub osakeste suurusest, kujust, kõvadusest, kontsentratsioonist, kiirusest, toru materjalist ja muudest töötingimustest. Ainuüksi vase olemasolu ei määra kulumiskiirust.

Kas UHMWPE võib terassõnniku torujuhtme otse asendada?

Mitte ilma inseneriülevaateta. Kavandatava konstruktsiooni puhul tuleb kontrollida torude mõõtmeid, survenõudeid, ühendusviisi, tugesid ja paigaldustingimusi.

Kas laboratoorsed kulumiskatsed võivad ennustada kaevandustorustiku eluiga?

Mitte iseenesest. Tulemused sõltuvad katsemeetodist ja -tingimustest. Usaldusväärsed kasutusea hinnangud nõuavad tegeliku rakendusega seotud tõendeid, näiteks kasutusajalugu, ülevaatusmõõtmisi või tüüpilisi katseid.

Esmane märksõna

UHMWPE toru vase kaevandamiseks

Teisesed märksõnad

UHMWPE kaevandamise läga toru

Vase aherainetorustik

Vaskkontsentraadi torujuhe

Kulumiskindel kaevandustoru

Vase läga vedu

Kaevandustorustiku materjali valik

TaotlusUHMWPEPipe Quotation

SestUHMWPE kaevandustoru, UHMWPE vooderdatud terastoru, UHMWPE põlved ja ühendusäärikud, saatke meile:

DN + PN + läga tüüp + tahke kontsentratsioon + osakeste suurus + voolukiirus + torujuhtme pikkus + kogus

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-post: baibaili456@gmail.com

Veebivestlus: +86 19937270645

Hankige oma jahvatussõnniku torujuhtme jaoks parim hind.