Introducere

Presiunea în interiorul unei conducte de drenaj minier este rareori la fel de simplă ca un număr fix.

O conductă minieră HDPE poate funcționa la o presiune relativ stabilă timp de câteva ore și apoi poate experimenta o schimbare rapidă atunci când o pompă pornește, o pompă se oprește, o supapă își schimbă poziția sau nivelul apei din sistem se modifică.

Drenajul adânc în mină adaugă un alt factor.

Diferența de cotă dintre punctele de pompare subterane și suprafață creează presiune statică a apei. Pomparea adaugă apoi presiune peste condiția hidraulică.

Ca rezultat, secțiuni diferite ale aceleiași conducte de exploatare HDPE pot experimenta condiții de presiune diferite.

O conductă în apropierea fundului unei secțiuni verticale adânci poate fi supusă la o presiune statică mult mai mare decât o conductă în apropierea punctului de refulare.

Pentru cumpărătorii din minerit, acesta este motivul pentru care cerințele de presiune a unei conducte minieră din HDPE nu pot fi determinate pur și simplu uitându-se la plăcuța de identificare a pompei.

Presiunea reală de-a lungul conductei trebuie înțeleasă.

Presiunea apei se modifică cu altitudinea

Presiunea apei crește odată cu adâncimea din cauza greutății apei deasupra acesteia.

Pentru o coloană de apă verticală, relația hidrostatică poate fi exprimată ca:

P=ρghP=\\rho gh

unde PP este presiunea hidrostatică, ρ\\rho este densitatea apei, gg este accelerația gravitațională și hh este înălțimea apei.

Formula este simplă.

Partea importantă pentru o conductă minieră HDPE este ceea ce se întâmplă atunci când diferența de cotă devine mare.

Un sistem de drenaj de mină poate muta apa de la un nivel subteran adânc spre suprafață.

Prin urmare, secțiunea inferioară a conductei poate experimenta o înălțime statică substanțială.

Presiunea pompei și înălțimea statică sunt apoi combinate în sistemul de operare real.

Acesta este motivul pentru care o specificație a conductei bazată numai pe presiunea de refulare a pompei poate induce în eroare dacă nu este luat în considerare profilul de cotă.

info-400-300

Presiunea nu este aceeași peste tot

O conductă minieră lungă din HDPE nu experimentează o presiune uniformă.

Presiunea se modifică de-a lungul conductei.

Presiunea la stația de pompare depinde de pompă și de condițiile locale.

Pe măsură ce apa se mișcă în sus, înălțimea consumă înălțimea hidraulică.

Prin urmare, presiunea disponibilă mai departe de-a lungul conductei se modifică.

Dacă conducta crește semnificativ, secțiunile inferioare pot experimenta o presiune mai mare.

Acest lucru contează la selectarea clasei de presiune.

O conductă care este potrivită pentru o secțiune poate să nu fie neapărat potrivită pentru alta dacă condițiile de presiune sunt substanțial diferite.

Cu toate acestea, în multe sisteme de drenaj miniere, utilizarea mai multor clase de presiune de-a lungul unei rute poate să nu fie practică. Prin urmare, profilul complet al presiunii trebuie luat în considerare înainte de a specifica conducta minieră HDPE.

Presiunea internă modifică ușor forma țevii

Când presiunea apei crește în interiorul conductei de exploatare HDPE, peretele conductei este împins spre exterior.

Diametrul crește ușor.

Peretele suferă, de asemenea, o tensiune circumferențială.

Când presiunea scade, conducta se deplasează înapoi la dimensiunile sale anterioare.

Pentru o conductă rigidă, această deformare este relativ mică.

HDPE se comportă diferit, deoarece polietilena este mai flexibilă.

Datele de referință PE100 oferă un-modul pe termen lung de aproximativ 200 MPa și raportul lui Poisson de aproximativ 0,45.

Aceste proprietăți influențează modul în care conducta minieră HDPE răspunde la modificările presiunii interne.

Conducta nu rămâne absolut fixă dimensional pe măsură ce presiunea se modifică.

Acesta răspunde.

Acest răspuns face parte din comportamentul normal al conductei HDPE.

De ce presiunea normală de funcționare nu este suficientă

Un sistem de drenaj minier poate avea o presiune normală de funcționare de, de exemplu, câțiva MPa.

Acestea sunt informații utile, dar nu reprezintă neapărat presiunea maximă experimentată de conducta minieră HDPE.

O pompă poate porni.

O supapă se poate închide.

Fluxul se poate schimba.

Presiunea se poate deplasa temporar peste valoarea de funcționare constantă.

Acesta este același motiv pentru care ciocanul de berbec trebuie luat în considerare separat de presiunea normală.

Îndrumările PE100+ identifică funcționarea pompei și funcționarea supapei ca cauze potențiale ale creșterii presiunii și recomandă analiza supratensiunii acolo unde condițiile tranzitorii sunt semnificative.

Prin urmare, o țeavă minieră HDPE trebuie evaluată în raport cu anvelopa de presiune, mai degrabă decât cu o citire constantă.

Drenajul adânc în mină creează o problemă diferită de presiune

Luați în considerare o stație de pompare subterană la adâncime substanțială.

Conducta se ridică de la nivelul subteran spre suprafață.

Pompa trebuie să depășească diferența de cotă.

Coloana de apă în sine creează presiune.

Aceasta înseamnă că partea inferioară a sistemului poate fi expusă la o presiune internă semnificativă chiar și atunci când debitul nu este extrem de mare.

Acesta este unul dintre motivele pentru care sistemele de drenaj miniere necesită adesea o conductă minieră HDPE cu presiune-evaluată, mai degrabă decât o conductă obișnuită de drenaj-de joasă presiune.

Conducta nu este selectată doar pentru cantitatea de apă pe care o transportă.

Este selectat pentru presiunea creată de mutarea acelei ape prin mină.

Presiunea conductei și capacitatea de curgere sunt diferite

Această distincție este ușor de ratat.

O țeavă minieră mare din HDPE poate transporta un debit mare în timp ce funcționează la o pierdere de frecare relativ scăzută.

O conductă mai mică poate necesita mai multă înălțime hidraulică pentru a transporta același debit.

Dar nicio afirmație nu ne spune dacă peretele conductei poate rezista la presiunea sistemului.

Capacitatea de curgere depinde în mare măsură de diametrul interior și de rezistența hidraulică.

Capacitatea de presiune depinde de rezistența materialului, grosimea peretelui, SDR, temperatură și condițiile de proiectare.

Cele două sunt legate prin geometria fizică a conductei, dar nu au aceeași proprietate.

Acesta este motivul pentru care specificația unei conducte miniere necesită atât un diametru, cât și o clasă de presiune.

Temperatura Modifică capacitatea de presiune

Temperatura nu trebuie ignorată atunci când discutăm despre presiunea din conducta minieră HDPE.

Proprietățile de referință PE100 se bazează în general pe condiții de testare definite.

Pe măsură ce temperatura crește, polietilena devine mai puțin rigidă și performanța presiunii permise pe termen lung{0}}poate scădea.

Ghidul PE100+ notează că reducerea presiunii poate fi necesară la temperaturi ridicate, în funcție de standardul aplicabil.

Pentru drenajul minelor subterane, temperatura apei poate rămâne relativ stabilă.

Conductele de suprafață pot experimenta un interval de temperatură mult mai larg.

O conductă minieră lungă din HDPE expusă la lumina directă a soarelui poate atinge temperaturi semnificativ diferite de apa sau solul din jur.

Prin urmare, specificația de presiune trebuie să se potrivească cu intervalul real de temperatură de funcționare.

Ce se întâmplă când presiunea scade brusc?

Reducerea presiunii este o altă condiție care merită atenție.

Dacă o pompă se oprește sau starea debitului se schimbă rapid, presiunea internă poate scădea.

În funcție de sistem, presiunea poate scădea sub presiunea atmosferică în anumite secțiuni.

Acum se schimbă direcția de încărcare.

În loc ca apa să împingă spre exterior pe peretele conductei, presiunea externă poate deveni mai importantă.

Dacă apa subterană înconjoară o conductă minieră îngropată din HDPE în timp ce presiunea internă scade semnificativ, conducta poate experimenta o condiție de presiune externă.

Aceasta conectează variația presiunii cu rezistența la flambaj.

Prin urmare, o țeavă trebuie să supraviețuiască atât presiunii interne ridicate, cât și condiției opuse în care suportul intern este redus.

Parametrii conductei miniere HDPE pentru selectarea presiunii

Parametru	Interval tipic / Referință
Diametru nominal	DN50–DN1200
Clasa de presiune	PN1.0–PN10
Lungime standard	9 m / 12 m
PE100 DOAMNA	10 MPa
Rezistenta la tractiune la curgere	Aproximativ . 23 MPa
Alungirea la rupere	>600%
Modul-pe termen lung	Aproximativ . 200 MPa
Raportul lui Poisson	Aproximativ. 0.45
Coeficientul de dilatare termică	Aproximativ. 1.3 × 10⁻⁴/grad
Hazen-coeficientul Williams	Aproximativ. 150–155

Acestea sunt proprietăți de referință PE100. Clasa reală de presiune și presiunea de funcționare admisă a unei anumite conducte de exploatare HDPE ar trebui luate din specificațiile produsului certificat și din standardul de proiectare aplicabil.

Clasa de presiune și SDR

Pentru conducta PE100, SDR este conectat direct la grosimea peretelui în raport cu diametrul exterior.

SDR inferior înseamnă un perete mai gros.

SDR mai mare înseamnă un perete mai subțire.

Datele de proiectare de referință PE100+ oferă valori tipice ale presiunii maxime de funcționare în ipoteze specificate, ilustrând relația dintre SDR și capacitatea de presiune.

Pentru un cumpărător de drenaj minier, acest lucru este mai util decât să ceri pur și simplu „țeavă cu perete gros”.

Clasa de presiune ar trebui să fie clar definită.

Dacă sistemul necesită PN10, geometria conductei trebuie să corespundă specificației PN10 aplicabile.

Dacă cerința de presiune este mai mică, un SDR diferit poate oferi un diametru interior mai mare la același diametru exterior.

Acest lucru poate îmbunătăți capacitatea hidraulică.

Din nou, presiunea și debitul sunt conectate prin geometria reală a conductei.

info-400-300

Stația de pompare face parte din mediul de presiune al conductei

O conductă minieră din HDPE nu trebuie evaluată independent de stația de pompare.

Pompa determină modul în care este generată presiunea.

Supapele determină modul în care se poate schimba presiunea.

Profilul de elevație determină cât de mult cap static există.

Diametrul conductei determină cât de multă pierdere hidraulică are loc.

Peretele conductei determină modul în care conducta conține presiunea rezultată.

Aceste componente formează un singur sistem.

Acest lucru este deosebit de important în apropierea debitului pompei.

Prima secțiune a conductei miniere HDPE poate experimenta schimbări rapide de presiune atunci când pompa pornește sau se oprește.

Conducta mai în aval poate experimenta aceeași undă de presiune la un moment diferit și cu o condiție de presiune locală diferită.

De aceea, conductele lungi de drenaj miniere trebuie considerate sisteme complete.

Ce informații ar trebui să furnizeze un cumpărător?

Atunci când solicitați conducte miniere HDPE pentru drenajul minelor, mai multe informații fac selecția mult mai fiabilă.

Este necesar DN-ul necesar.

Este necesară presiunea normală de funcționare.

Presiunea maximă este și mai importantă.

Debitul necesar este necesar pentru verificarea capacității hidraulice.

Lungimea conductei și diferența de cotă indică înălțimea hidraulică implicată.

Condițiile de pornire și oprire a pompei ajută la identificarea posibilei presiuni tranzitorii.

Metoda de instalare contează deoarece o țeavă îngropată poate suferi presiunea exterioară a solului și a apei subterane.

Temperatura de funcționare ar trebui, de asemenea, cunoscută, în special pentru conductele de suprafață expusă.

Aceste detalii permit ca conducta să fie potrivită cu mina reală, mai degrabă decât selectată dintr-un număr de presiune.

Concluzie

Presiunea din interiorul unei conducte de exploatare HDPE nu este neapărat constantă.

Drenajul adânc de mină poate crea un înălțime static substanțial din cauza elevației.

Pompele adaugă presiune de funcționare.

Supapele și opririle pompelor pot crea presiune tranzitorie.

Temperatura poate modifica performanța de presiune admisibilă a materialului PE.

O reducere bruscă a presiunii poate chiar schimba problema de la presiunea internă la presiunea externă.

Pentru conducta minieră PE100, MRS, SDR, grosimea peretelui și temperatura de funcționare fac parte din proiectarea presiunii.

Acesta este motivul pentru care o conductă de drenaj mină nu trebuie selectată doar prin solicitarea unei dimensiuni DN sau prin potrivirea presiunii normale a pompei.

Conducta trebuie adaptată la mediul de presiune complet.

Pentru un cumpărător minier, specificația utilă nu este, prin urmare, pur și simplu:

„Teava HDPE pentru drenaj miniere”.

Este o conductă cu un definitDN, clasa de presiune, grosimea peretelui sau SDR, cerința de debit și starea de funcționare.

Odată ce aceste condiții sunt clare, conducta minieră HDPE poate fi selectată ca o conductă de presiune reală, mai degrabă decât ca o simplă conductă de plastic cu un diametru nominal.

Solicitați o ofertă pentru conducte HDPE

Pas	Proces	Detalii
1	Trimiteți cerințe	DN, presiune, mediu, temperatura de lucru și aplicare
2	Confirmare specificație	Tipul conductei, calitatea materialului, presiunea nominală, grosimea peretelui/SDR și conexiune
3	Citat	Preț, termen de livrare, termeni de ambalare și livrare
4	Comanda & Productie	Contract, plata si productie
5	Inspecție și livrare	Inspecție de calitate și expediere