Sissejuhatus

Kaevanduse mäenõlvast alla kulgev torujuhe võib joonisel näida otsekohene: järgige maastikku, ühendage sektsioonid ja viige vedelik madalamale. Töötamisel aga mõjutab kõrgusprofiil rõhku ja kalle ise võib tekitada liikumise, mis koormab toru ja selle ühendusi.

Need küsimused on eriti olulised siis, kui kaevanduse drenaažitrass ristub lahtiste kaevude pinkidega või kui lägatorustik kulgeb mööda järsku ja ebatasast pinnast. Trassi tuleb hinnata tervikliku süsteemina, mitte lihtsalt torulõikude seeriana.

Kõrguse muutus muudab rõhuprofiili

Statsionaarse veesamba puhul vastab ligikaudu 10,2-meetrine vertikaalne kõrguste erinevus ligikaudu 1-baarisele rõhuerinevusele. See seos on kasulik esialgseks hinnanguks, kuid see ei asenda hüdraulilist disaini.

Kaaluge 50 meetrit laskuvat veetorustikku. Selle kõrguse muutusega seotud staatilise rõhu erinevus on ligikaudu 4,9 baari. Töötavas süsteemis mõjutavad pumba rõhk, hõõrdekaod, voolutingimused ja mööduvad sündmused ka rõhku marsruudi erinevates punktides.

Läga vajab täiendavat tähelepanu, kuna selle tihedus võib ületada vee tihedust. Sama vertikaalse kõrguse erinevuse korral tekitab tihedam suspensioon suurema hüdrostaatilise rõhu erinevuse. Veetiheduse kasutamine tiheda läga arvutamiseks võib seetõttu alahinnata kõrgusest tulenevat survet.

Projekteerija peaks tuvastama rõhu marsruudi kõrgetes ja madalates punktides ning kontrollima kogu töövahemikku. Pika laskuva torujuhtme alumise otsa lähedal olev rõhk võib valikut mõjutada isegi siis, kui rõhk sisselaskeava lähedal on palju madalam.

Kalle võib liikuda sama hästi kui vedelik

Surve on vaid pool probleemist. Järsul pinnasel võib esineda erosiooni, pinnase roomamist, madalaid maalihkeid või erinevat settimist. Maetud toru saab tõmmata või painutada, kui maapind liigub, samas kui katmata toru võib kaotada toe, kui toe all olev pinnas erodeerub.

Need tingimused mõjutavad erinevaid torusüsteeme erineval viisil. Paindlik toru võib teatud määral liikuda, kuid liigne deformatsioon või liigendi nihkumine on endiselt võimalik. Tugevdamine võib parandada teatud konstruktsiooniomadusi, kuid see ei kaota vajadust hinnata maapinda ja toestust.

Kõrguse või suuna muutumisel peaks projekteerija uurima tõkestusnõudeid, ühenduskoormusi ja survejõudude kandumist tugedesse või ankrutesse. Samuti tuleks trass üle vaadata drenaaži ja erosiooni kontrollimiseks, eriti kui äravool võib õõnestada allapanu või avatud tugesid.

Toru parameetrid kalde esialgseks hindamiseks

Järgmised näited näitavad, kuidas torude mõõtmeid ja kõrguse stsenaariume saab varajase projekteerimise käigus korraldada. Need ei vasta tootesoovitustele.

Seina paksus arvutatakse ligikaudu välisläbimõõdu jagamisel SDR-iga. Staatilise rõhu erinevuste arvutamiseks kasutatakse vee tihedust ligikaudu 1000 kg/m ja gravitatsioonikiirendust 9,81 m/s. Need ei hõlma pumba rõhku, hõõrdekadusid, mööduvat rõhku ega suuremat läga tihedust.

Näidis-SDR-id on tavalised PE100 võrdluskonfiguratsioonid. Need ei kinnita konkreetse HDPE, UHMWPE või SRTP toote sobivust loetletud tõusujuhtumite jaoks.

Toru valimine tegeliku marsruudi jaoks

UHMWPE võib sobida abrasiivse läga jaoks, kus kulumiskindlus on põhinõue. Järsu trassi puhul tuleb kontrollida ka surveprofiili, liitevõimet, toestuste paigutust ja võimalikku maapinna liikumist.

HDPE-d võib kaaluda sobivate kaevanduste äravoolu ja vee ülekandmise rakenduste jaoks. Selle SDR ja rõhuklass tuleks valida arvutatud kasutustingimuste jaoks, samal ajal kui avatud lõigud nõuavad tugikorraldust, mis võtab arvesse soojusliikumist ja marsruudi koormusi.

SRTP-d võib kaaluda juhul, kui projekt nõuab tugevdatud komposiitsurvetorusüsteemi. Määratletava toote puhul tuleb kinnitada tegelikud rõhupiirangud, ühendusvõimsus ja käitumine toe või maapinna liikumisel.

Materjal peab vastama teenindusnõuetele. Seejärel peaks trassi projekt kindlaks määrama, kuidas toru on toestatud, piiratud, maetud või kaitstud.

KKK

Kui suure staatilise rõhu tekitab 100-meetrine langus veetorustikus?

Statsionaarse veesamba rõhkude erinevus ligikaudu 9,81 baari. Tegelik töörõhk sõltub kogu hüdrosüsteemist.

Kas HDPE toru saab paigaldada järsule mäenõlvale?

See võib sobida mõne rakenduse jaoks. Projekteerija peab kontrollima surveprofiili, SDR-i, toe paigutust, tõkestamist, maapinna stabiilsust ja paigaldustingimusi.

Kas terastraadi tugevdamine muudab SRTP kallaku liikumise suhtes immuunseks?

Ei. Tugevdamine ei välista maapinna nihke, ühenduskoormuste või toe kaotamise ohtu. Hinnata tuleb kogu torusüsteemi ja trassi.

Kas lägatorustik peaks kasutama sama rõhuarvutust kui veetorustik?

Mitte ilma vedeliku tihedust arvestamata. Tihedam suspensioon tekitab samal vertikaalsel kõrgusel suurema hüdrostaatilise rõhu erinevuse.

Järeldus

Järsul kaevandusteel tuleb kõrgust ja maapinna liikumist arvestada koos. Kõrgus määrab osa rõhuprofiilist, samal ajal kui kalde stabiilsus, erosioon ja tugitingimused mõjutavad toru ja selle ühenduste poolt kantavaid koormusi.

Praktiline lähtepunkt on marsruudi profiil, tegelik transporditav keskkond ja selle tihedus, töötingimused ja pinnase hinnang. Need sisendid annavad aluse UHMWPE, HDPE või SRTP valimiseks ja paigalduse kavandamiseks tegelike riskide alusel.

Esmane märksõna

kaevandustorustiku projekteerimine järskudel nõlvadel

Teisesed märksõnad

kaevandustorustiku kõrgusrõhk, HDPE toru nõlva paigaldamine, UHMWPE läga torujuhe, SRTP survetoru, kaevandustorustiku maapealne liikumine, kaevandustorustiku tugiprojekt