Introducere

O conductă de drenaj mină nu funcționează sub presiune constantă.

Presiunea din interiorul unei conducte miniere HDPE se poate schimba de fiecare dată când o pompă de drenaj pornește, se oprește sau își schimbă starea de funcționare. Funcționarea supapei poate crea o altă schimbare rapidă a presiunii. Într-o linie lungă de drenaj subterană sau de suprafață, aceste evenimente pot genera unde de presiune care se deplasează prin conductă.

Acest fenomen este cunoscut în mod obișnuit sub denumirea de ciocan de berbec sau creșterea presiunii.

Pentru un sistem de drenaj minier, întrebarea importantă nu este doar dacă o conductă minieră HDPE poate rezista la presiunea normală de lucru. De asemenea, conducta trebuie să tolereze condițiile de presiune care apar în timpul funcționării pompei și supapei.

Acest lucru este deosebit de important pentru scurgerea minelor pe distanțe lungi-, unde o perturbare a presiunii generată la un capăt al conductei poate traversa o secțiune mare a sistemului.

Ghidul PE100 recunoaște supratensiunea ca o creștere-de scurtă durată a presiunii peste presiunea maximă normală de funcționare, cauzată de modificări rapide ale vitezei fluidului. Operațiunile repetate ale pompei și supapelor pot crea, de asemenea, o încărcare ciclică de presiune pe durata de viață a unei conducte.

Pentru conducta minieră HDPE, materialul în sine joacă un rol important, deoarece polietilena este semnificativ mai flexibilă decât conducta metalică rigidă. Această flexibilitate schimbă modul în care conducta răspunde la presiunea tranzitorie.

Ce se întâmplă în interiorul unei conducte de exploatare HDPE în timpul opririi pompei?

Luați în considerare o conductă tipică de drenaj de mină.

O pompă împinge apa printr-o conductă lungă din HDPE de la un punct de colectare subteran către un punct de descărcare la suprafață. În timp ce pompa funcționează, apa are o anumită viteză. Peretele conductei este supus presiunii interne asociate sistemului de pompare.

Când pompa se oprește brusc, apa nu se oprește imediat din mișcare.

Apa are inerție. Apa în mișcare continuă înainte în timp ce pompa nu mai furnizează aceeași forță motrice. Acest lucru creează o schimbare rapidă a vitezei, iar această schimbare produce o undă de presiune.

Valul se deplasează de-a lungul conductei.

Dacă conducta de drenaj are câteva sute de metri sau câțiva kilometri lungime, perturbarea presiunii se poate deplasa printr-o lungime substanțială a conductei de exploatare HDPE înainte ca sistemul să revină la starea normală de funcționare.

Acesta este motivul pentru care presiunea afișată pe un manometru al pompei în timpul funcționării normale nu este neapărat cea mai mare presiune experimentată de conductă.

Conducta trebuie să facă față atât cu presiunea normală de funcționare, cât și cu presiunea tranzitorie.

De ce țeava minieră HDPE răspunde diferit la creșterea presiunii

Peretele unei țevi miniere HDPE nu este rigid în același mod ca o țeavă de oțel.

PE100 are un-modul de elasticitate pe termen lung de aproximativ 200 MPa, un raport Poisson de aproximativ 0,45 și o alungire la rupere mai mare de 600% conform datelor de referință PE100+.

Aceste proprietăți sunt relevante pentru creșterea presiunii, deoarece peretele conductei se poate deforma ușor pe măsură ce presiunea internă se modifică.

Când presiunea crește, diametrul țevii poate crește ușor, iar peretele dezvoltă o tensiune circumferențială suplimentară. Această deformare absoarbe o parte din răspunsul tranzitoriu în loc să forțeze întreaga schimbare de presiune într-un perete extrem de rigid al țevii.

Acest lucru nu înseamnă că conducta minieră din HDPE poate ignora pur și simplu ciocanul de apă.

Înseamnă că răspunsul său material trebuie luat în considerare atunci când se evaluează istoricul presiunii din sistemul de drenaj.

Prin urmare, o conductă cu porniri și opriri frecvente a pompei ar trebui evaluată în funcție de ciclul său real de funcționare și nu numai în funcție de presiunea sa statică.

Presiunea nominală nu este aceeași cu presiunea de supratensiune

Această distincție este importantă pentru achiziționarea de drenaj minier.

Să presupunem că o conductă minieră HDPE este specificată pentru o anumită clasă de presiune PN. Această presiune nominală descrie presiunea de funcționare admisă a conductei în condiții de proiectare definite.

Oprirea pompei poate crea o creștere temporară a presiunii peste presiunea normală de funcționare.

Prin urmare, întrebarea de inginerie devine:

Care este presiunea maximă în interiorul conductei de exploatare HDPE în timpul întregului ciclu de funcționare?

Răspunsul depinde de pompă, viteza de curgere, lungimea conductei, funcționarea supapei, profilul de înălțime și timpul de oprire.

Ghidul PE100 recomandă în mod specific analiza supratensiunii pentru conductele expuse la supratensiune și la oboseală.

Pentru sistemele de drenaj miniere, acest lucru este deosebit de relevant atunci când conducta are o secțiune lungă de ridicare de la o stație de pompare subterană până la suprafață.

Țevile miniere lungi din HDPE au nevoie de mai multă atenție la tranzitorii de presiune

Lungimea conductei modifică importanța creșterii presiunii.

O conexiune scurtă de drenaj în apropierea unei pompe poate prezenta o perturbare a presiunii care se stabilește relativ rapid.

O conductă lungă de drenaj minier se comportă diferit.

Unda de presiune poate călători de-a lungul conductei, se poate reflecta la modificări ale geometriei conductei, supapelor, rezervoarelor, curbelor sau capetelor conductei și interacționează cu alte unde de presiune.

Rezultatul poate fi un istoric al presiunii care este considerabil mai complicat decât pur și simplu „presiune normală plus o supratensiune”.

Acesta este motivul pentru care sistemele lungi de conducte miniere HDPE nu trebuie selectate doar dintr-o valoare a presiunii statice.

Diametrul conductei contează deoarece viteza curgerii se modifică odată cu diametrul. Pentru același debit, un diametru interior mai mic produce o viteză mai mare a apei. O schimbare rapidă a acelei viteze poate genera un eveniment de presiune tranzitorie mai semnificativ.

Grosimea peretelui și SDR contează, de asemenea, deoarece geometria conductei miniere HDPE influențează răspunsul la presiune.

Pornirea pompei-Update poate crea, de asemenea, modificări de presiune

Lovitura de berbec nu se limitează la opriri de urgență.

O pompă care pornește împotriva unei conducte pline poate crea, de asemenea, un tranzitoriu de presiune.

Acest lucru devine important în minele în care pompele de drenaj funcționează automat în funcție de nivelul apei.

O pompă poate porni când baia atinge un anumit nivel, poate funcționa pentru o perioadă și apoi se poate opri. Într-o zi obișnuită, conducta minieră HDPE poate suferi multe astfel de cicluri de presiune.

Este posibil ca modificările individuale ale presiunii să nu fie suficient de mari pentru a provoca o defecțiune imediată.

Problema mai importantă este repetarea.

Variația repetată a presiunii este o încărcare la oboseală. Ghidul PE100 distinge această încărcare ciclică de un singur eveniment de supratensiune și observă că frecvența și amplitudinea ciclurilor de presiune sunt factori importanți.

Prin urmare, modelul de funcționare al minei contează la fel de mult ca și presiunea nominală a pompei.

Parametrii conductei de minerit din HDPE relevanți pentru supratensiune

Valorile PE100 de mai sus sunt valori de referință materiale, mai degrabă decât un înlocuitor pentru datele de produs certificate de producător.

Pentru un proiect minier real, clasa PN selectată și grosimea peretelui trebuie să se potrivească cu presiunea maximă de funcționare, temperatura, presiunea tranzitorie și condițiile de instalare.

Unde este cel mai expus conducta minieră HDPE?

Creșterea presiunii nu creează neapărat aceeași condiție mecanică peste tot în conductă.

Secțiunea de descărcare a pompei poate experimenta schimbări rapide de presiune. Locațiile supapelor pot genera condiții tranzitorii localizate. Modificările înălțimii pot afecta presiunea statică. Secțiunile verticale lungi pot produce, de asemenea, o presiune hidraulică substanțială din cauza diferențelor de cotă.

Conexiunile merită o atenție deosebită.

O conexiune cu flanșă, supapă sau pompă introduce o modificare locală a rigidității și geometriei. Țeava minieră dreaptă din HDPE se poate deforma diferit față de ansamblul de conectare.

Prin urmare, analiza supratensiunii trebuie luată în considerare împreună cu proiectarea conexiunii, mai degrabă decât tratarea conductei ca pe o componentă izolată.

Cum ar trebui să evalueze cumpărătorii țevile miniere HDPE pentru drenaj?

O specificație de achiziție bazată numai pe „țeavă HDPE, PN10” poate să nu descrie starea completă de funcționare.

Pentru o conductă de drenaj minier, furnizorul trebuie să înțeleagă DN-ul necesar, presiunea normală de funcționare, presiunea maximă, debitul pompei, frecvența de pornire/oprire a pompei, lungimea conductei și profilul de cotă.

Diferența dintre presiunea normală de funcționare și presiunea tranzitorie maximă este deosebit de importantă.

De exemplu, o pompă poate funcționa în mod normal la o presiune mult sub clasa de presiune nominală, dar o oprire rapidă poate crește temporar presiunea. Prin urmare, selecția conductei trebuie să ia în considerare întregul anvelopă de presiune.

Ghidul de proiectare PE100+ raportează presiunea maximă de funcționare de rezistența materialului, SDR și coeficientul de serviciu aplicabil, demonstrând de ce geometria conductei și condițiile de funcționare nu pot fi separate de presiunea nominală.

Concluzie

Lovitura de bare nu este o problemă hidraulică abstractă pentru o conductă minieră HDPE.

Este o condiție reală de funcționare creată de pompele și supapele care controlează scurgerea minelor.

Când o pompă se oprește, o supapă se închide sau viteza apei se modifică rapid, presiunea din interiorul conductei poate crește temporar peste presiunea normală de funcționare. Într-o conductă lungă de drenaj minier, unda de presiune rezultată poate călători printr-o secțiune mare a conductei HDPE.

Flexibilitatea PE100 modifică modul în care conducta răspunde la această încărcare tranzitorie, în timp ce DN-ul conductei, grosimea peretelui, SDR și clasa de presiune determină capacitatea sa structurală.

Din acest motiv, selecția conductelor miniere HDPE pentru drenajul minelor ar trebui să se bazeze nu numai pe presiunea statică. De asemenea, trebuie luate în considerare ciclul real de pompare și condițiile de presiune tranzitorie, în special pentru sistemele de drenaj-pe distanțe lungi cu funcționare frecventă a pompei.

Pentru cumpărătorii din minerit, specificația cheie nu este doar presiunea imprimată pe țeavă. Este dacă sistemul complet de conducte minier HDPE poate gestiona istoricul presiunii creat de operațiunea efectivă de drenaj a minei.

Solicitați o ofertă pentru conducte HDPE

Pentru conducta minieră HDPE, trimiteți-ne:

DN + PN/SDR + Mediu + Temperatura de lucru + Metoda de instalare + Lungimea conductei + Cantitate

Pentru aplicațiile de drenaj și deshidratare a minelor, vă rugăm să furnizați și:

Aplicație + Presiune de lucru + Mediu de instalare

Pentru apă minerală-de mină, dacă este disponibilă:

Chimia apei / pH + Temperatura + Solide în suspensie

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
E-mail:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Obțineți cel mai bun preț pentru conducta dvs. minieră HDPE.