Ievads

Vara rūda neceļas cauri raktuvēm kā viens viendabīgs materiāls. Pirms vara reģenerācijas rūda var iziet cauri drupināšanai, slīpēšanai, flotācijai un atūdeņošanai. Katrā posmā tiek ražoti materiāli ar dažādu daļiņu izmēru, minerālu sastāvu un apstrādes prasībām. Cauruļvadu inženieriem šīs atšķirības var būt svarīgākas nekā pašas rūdas nosaukums.

Čīle nodrošina noderīgu iestatījumu šīs problēmas izskatīšanai. Vara ieguve ir galvenā valsts minerālrūpniecības daļa, un tālsatiksmes cauruļvadi tiek izmantoti gan koncentrāta, gan atkritumu transportēšanai. Piemēram, Minera Los Pelambres publicētajā tehniskajā dokumentā ir aprakstīts vara koncentrāta cauruļvads, kas iet aptuveni 120 km attālumā no Andiem līdz krastam, līdzās diviem atkritumu cauruļvadiem. Atsevišķā universitātes pētījumā aplūkotas skrīninga iekārtas, ko izmanto, lai pirms transportēšanas no raktuvju atsārņotām atdalītām liela izmēra cietās vielas. Šie ir reāli piemēri inženiertehniskajām problēmām, kas saistītas ar vircas transportēšanu, lai gan tie nenorāda, ka šajās sistēmās tiek izmantota UHMWPE caurule. [Avoti:Andritz tehniskais papīrs; Konsepsjonas universitātes pētījums.]

Kalnrūpniecības pircējiem jautājums nav tikai par to, vai caurule tiek pārdota kā nodilumizturīga. Noderīgāks ir jautājums, vai tā materiāla īpašības un dizains atbilst konkrētajai vircai, spiediena apstākļiem un cauruļvadu izvietojumam.

UHMWPE (īpaši augstas molekulmasas polietilēns) ir viena no iespējām, kuru ir vērts novērtēt, lai piemērotu abrazīvās suspensijas izmantošanai. Tomēr tā veiktspēja ir jāvērtē salīdzinājumā ar faktiskajiem darbības apstākļiem, nevis jāpieņem tikai no materiāla nosaukuma.

1. Vara rūda nav tas pats, kas vara atliekas

Vara atradnēs ir dažādi minerāli, un apstrādes ceļš ir atkarīgs no rūdas veida. Daudzās vara operācijās tiek apstrādātas sulfīdu rūdas, kas satur minerālus, piemēram, halkopirītu, savukārt dažās atradnēs ir ievērojamas oksīdu minerālvielas. Minerālu sastāvs ietekmē to, kā rūda tiek apstrādāta un kādi materiāli galu galā nonāk cauruļvadā.

Sasmalcināšanas un slīpēšanas laikā lielie iežu fragmenti tiek pārvērsti mazākās daļiņās, lai palīdzētu atbrīvot vērtīgos minerālus. Flotācijas iekārtā samalto materiālu sajauc ar ūdeni un reaģentiem, lai varu saturošus minerālus varētu atdalīt no lielas daļas nevēlamā materiāla.

Iegūtās procesa plūsmas nav savstarpēji aizvietojamas.

Vara koncentrāts satur bagātinātu vērtīgu vara saturošu minerālu daļu. Atslāņošanās galvenokārt sastāv no materiāla, kas paliek pēc vērtīgu minerālu atgūšanas, kopā ar tehnoloģisko ūdeni un potenciāli atlikušajiem reaģentiem. To daļiņu sadalījums, ķīmiskais sastāvs un cieto vielu koncentrācija var būtiski atšķirties.

Šī atšķirība ir svarīga, izvēloties cauruli.

Cauruļvada transportēšanas koncentrāta ekspluatācijas prasības var atšķirties no koncentrāta, kas transportē atkritumus. Pat divas atsārņu plūsmas no dažādām pārstrādes rūpnīcām var izturēties atšķirīgi, jo to mineraloģija, daļiņu izmēra sadalījums un ūdens ķīmija nav identiski.

Vara klātbūtne automātiski nepadara suspensiju ļoti abrazīvu. Nobrāzums ir atkarīgs no cietajām daļiņām un to kustības pret caurules sienu. Tāpat arī terminsatslāņošanāsnenorāda vienu universālu daļiņu izmēru, koncentrāciju vai viskozitāti.

Tāpēc tehniskais novērtējums jāsāk ar precīzu plūsmas noteikšanu, ko caurule nesīs.

2. Kas apgrūtina vara ieguves vircas transportēšanu?

Trīs mijiedarbīgi faktori ir pelnījuši īpašu uzmanību: pašas daļiņas, veids, kā tās pārvietojas pa cauruļvadu un šķidruma ķīmiskā sastāva.

Daļiņu izmērs, forma un cietība

Slīpēšana rada daļiņu izmēru sadalījumu, nevis vienotu izmēru. Iegūtā virca var saturēt smalkas daļiņas kopā ar lielākiem minerālu fragmentiem.

Lielākas vai leņķiskas daļiņas var radīt atšķirīgus saskares un trieciena apstākļus no tiem, ko rada smalkās daļiņas. Daļiņu cietība ietekmē arī abrazīvu bojājumu iespējamību. Faktiskais efekts ir atkarīgs no materiāla, koncentrācijas, plūsmas apstākļiem un caurules virsmas.

Šī iemesla dēļ cauruļvadam, kurā tiek apstrādātas salīdzinoši smalkas atliekas, nevajadzētu automātiski piešķirt tādus pašus nodiluma pieņēmumus kā līnijai, kas pārvadā rupjāku minerālu vircu.

Plūsmas ātrums un cauruļvada ģeometrija

Daļiņas ne vienmēr nekavējoties seko šķidruma plūsmas izmaiņām. Pie līkumiem vai diametra izmaiņām to trajektorijas var atšķirties no apkārtējā šķidruma. Atkarībā no ekspluatācijas apstākļiem tas var radīt lokālus triecienus vai nevienmērīgu nodilumu.

Ātrums nodrošina arī praktisku līdzsvaru. Lielāks ātrums var palielināt daļiņu triecienu un noberšanos, savukārt nepietiekams ātrums var ļaut cietām vielām nosēsties noteiktos darbības apstākļos.

Nav neviena ātruma, kas būtu piemērots katrai vara vircai. Atbilstošais darbības diapazons ir atkarīgs no daļiņu sadalījuma, cieto vielu koncentrācijas, vircas reoloģijas, caurules diametra un cauruļvada izkārtojuma.

Ūdens ķīmija un korozija

Šķidrā fāze var saturēt izšķīdušas minerālvielas, sāļus, procesa reaģentus un citas ķīmiskas vielas. Tie var ietekmēt materiālu saderību un metāla cauruļvados var veicināt koroziju.

2017. gadā publicēts pētījumsStarptautiskā Triboloģijapētīja X65 oglekļa tērauda eroziju-koroziju imitētā vara atsārņu suspensijā. Pētnieki atklāja, ka testa apstākļos izšķīdušie vara joni ietekmēja tērauda kombinētos korozijas un erozijas bojājumus. Šis konstatējums attiecas uz pārbaudīto tēraudu un imitēto vircu; tas nepierāda, ka katram vara atkritumu cauruļvadam ir tāda pati ietekme. [Avots:Aguirre un Walczak, 2017.]

Attiecībā uz polimēru caurulēm attiecīgie jautājumi ir atšķirīgi, bet vienlīdz specifiski: vai materiāls ir saderīgs ar šķidro ķīmiju? Ar kādu temperatūru tas saskarsies? Vai piedāvātā caurules konstrukcija atbilst spiediena prasībām?

Uz šiem jautājumiem ir vajadzīgas atbildes, pamatojoties uz faktisko pieteikumu.

3. Kāpēc UHMWPE var būt vērts novērtēt

UHMWPE ir īpaši augsta molekulmasa, un to izmanto lietojumos, kur ir svarīga nodilumizturība. Vara raktuvēm, kuras plāno izveidot jaunu cauruļvadu vai nomainīt nolietotu posmu, var būt svarīgi vairāki materiāla raksturlielumi.

Nodilumizturība

UHMWPE var būt kandidāts noteiktu abrazīvu vircu transportēšanai. Tā piemērotība jānovērtē, izmantojot produkta datus un, ja iespējams, nolietojuma testa rezultātus, kas attiecas uz paredzēto lietojumu.

Laboratorijas nobrāzuma rezultātu nevar tieši pārvērst garantētā ekspluatācijas gadu skaitā. Laboratorijas testos tiek izmantoti noteikti materiāli un apstākļi, savukārt ekspluatācijas cauruļvadā var mainīties daļiņu raksturlielumi, plūsmas ātrumi, spiediens un temperatūra.

Visnoderīgākais pierādījums ir testa ziņojums, kurā norādīta metode, testa apstākļi un izmērītais rezultāts. Salīdzinot ar tēraudu vai citu polimēru, jāizmanto salīdzināmi testa apstākļi un skaidri jānorāda salīdzināmie materiāli.

Zema berzes virsma

UHMWPE virsma ir salīdzinoši zema berze, kas var būt noderīga materiālu transportēšanas lietojumos. Tomēr vircas cauruļvada spiediena zudums ir atkarīgs ne tikai no caurules materiāla.

Iekšējais diametrs, garums, augstuma izmaiņas, plūsmas ātrums, cieto vielu koncentrācija un vircas reoloģija ietekmē sūknēšanas prasības. Tāpēc apgalvojums par mazāku enerģijas patēriņu būtu jāpamato ar piemērotu hidraulisko aprēķinu vai salīdzināmiem ekspluatācijas pierādījumiem.

Ķīmiskā izturība

UHMWPE ir izturīgs pret daudzām ķīmiskām vielām, taču tas nav universāli saderīgs ar katru ķīmisko vielu vai temperatūru. Ja tehnoloģiskajā ūdenī ir skābi komponenti, izšķīduši sāļi vai reaģenti, saderība ir jānovērtē attiecībā pret faktisko sastāvu un iedarbības apstākļiem.

Mehāniskās un uzstādīšanas prasības

UHMWPE neizturas tieši tāpat kā tērauds. Caurules izmēriem, balstu izvietojumam, savienošanas metodei, pieļaujamajam spiedienam un uzstādīšanas procedūrai jāatbilst piegādātajam izstrādājumam.

Materiāla nodilumizturība nenosaka tā spiediena spēju. Abām prasībām jābūt izpildītām.

4. UHMWPE caurule pret tēraudu un tērauda caurulēm

Vara raktuvju pircēji var saskarties ar vairākām cauruļvadu konstrukcijām, tostarp oglekļa tēraudu, oderētu tēraudu un cieto sienu polimēru caurulēm. Šīs iespējas nevajadzētu salīdzināt vienā īpašumā.

Tēraudam ir strukturālās īpašības, kas var atbilst stingrām spiediena prasībām, bet metāla cauruļvadi var piedzīvot koroziju un eroziju-koroziju atkarībā no vircas un ūdens ķīmiskās sastāva. Oderes var nodrošināt aizsargājošu iekšējo virsmu, lai gan to darbība ir atkarīga no oderes materiāla, stiprinājuma metodes, stāvokļa un darbības vides.

Cietās sienas UHMWPE caurule ir atšķirīga konstrukcija. UHMWPE veido caurules sienu, nevis kalpo tikai kā iekšējā odere virs tērauda.

Atšķirība ietekmē to, kā sistēma ir jānovērtē.

Ja raktuvēs tiek aizstāts tērauda cauruļvads, nevajadzētu pieņemt, ka cietsienu UHMWPE cauruli var tieši aizstāt, saglabājot to pašu diametru, spiediena rādītāju, balstus un savienojumus. Ierosinātajam projektam ir nepieciešama inženiertehniskā pārbaude.

Tāpat, ja korozija ir galvenais atteices cēlonis, nodilumizturība vien var nebūt noteicošais faktors. Materiālam un konstrukcijai ir jānovērš faktiskais atteices mehānisms.

5. Īsts Čīles piemērs: kāpēc sārņu sagatavošana ir svarīga

Los Pelambres atsārņu sistēma ilustrē, kāpēc cauruļvada veiktspēju nevar atdalīt no iepriekšējās apstrādes.

2024. gada Konsepsjonas universitātes disertācijā ir aprakstīta atkritumu transportēšanas sistēma, kas hidrauliski nogādā materiālu zem spiediena pa diviem cauruļvadiem, kuru diametrs ir 28 collas un 36 collas. Pētījumā tiek pārbaudīta sijāšanas stacija, ko izmanto, lai noņemtu liela izmēra cietās vielas, pirms atkritumu nonāk transportēšanas sistēmā.

Iemesls ir vienkāršs: liela izmēra cietās vielas var veicināt pārmērīgu nodilumu, spiediena zudumus un aizsprostojumus. Skrīnings palīdz sagatavot vircu, pirms tā sasniedz cauruļvadu.

Diplomdarbā galvenā uzmanība pievērsta skrīninga iekārtu uzticamībai un apkopes uzlabojumiem. Tas nenorāda, ka cauruļvada materiāls bija vainojams par problēmām, kā arī nav novērtēts UHMWPE kā aizstājējs materiāls. [Avots:Konsepsjonas Universitāte, 2024. gads.]

Citai vara operācijai praktiskā nodarbība ir izpētīt visu procesu pirms cauruļu materiālu maiņas.

Ja ienākošā suspensija satur daļiņas ārpus paredzētā projektēšanas diapazona, caurules aizstāšana ar nodilumizturīgāku materiālu var nenovērst pamatcēloņu. Ja nodilums ir saistīts ar normālu daļiņu sadalījumu un darbības apstākļiem, materiāla izvēle var būt svarīga risinājuma sastāvdaļa.

Atšķirība būtu jānosaka, izmantojot darbības datus un pārbaudes, nevis pieņēmumus.

6. Kas jāpārbauda pirms UHMWPE norādīšanas vara raktuvei

Noderīgs tehniskais apskats sākas ar informāciju, kas pieejama no pārstrādes rūpnīcas un esošā cauruļvada.

Ja esošais cauruļvads ir atkārtoti nolietojies, pārbaudes protokoli ir īpaši vērtīgi. Fotogrāfijas, sienas biezuma mērījumi un informācija par katras bojātās daļas atrašanās vietu var palīdzēt atšķirt lokalizētu nodilumu no plašākas nolietošanās.

Ja sistēmā ir bijuši aizsprostojumi, izmeklēšanā jāpārbauda arī vircas transportēšanas izturēšanās un augšpus skrīninga vai klasifikācijas iekārtu stāvoklis.

Ražotājam jāapstiprina piedāvātās caurules pieejamie izmēri, dokumentētie spiediena ierobežojumi, savienojuma iespējas un attiecīgie testa ziņojumi. Trūkstošā procesa informācija ir skaidri jāidentificē, nevis jāaizstāj ar pieņemtajām vērtībām.

Mērķis ir noteikt, vai produkts ir piemērots dokumentētiem pienākumiem, nevis vienkārši to, vai tas pieder kategorijai, ko tirgo kalnrūpniecībā.

Secinājums

Vara raktuvju cauruļvadi apstrādā materiālus, kas atšķiras pēc minerālu sastāva, daļiņu izmēra, cieto vielu koncentrācijas un ūdens ķīmijas. Šīs atšķirības ietekmē nodilumu, koroziju, spiediena zudumus un vircas uzvedību transportēšanas laikā.

UHMWPE cauruli var būt vērts novērtēt, vai tās ir piemērotas abrazīvās suspensijas izmantošanai, taču tās veiktspēju nevar noteikt, pamatojoties uz vispārīgu nodilumizturības apgalvojumu. Ierosinātajam produktam jāatbilst faktiskajām spiediena, temperatūras, izmēru un uzstādīšanas prasībām.

Šeit aplūkotie Čīles piemēri arī parāda, kāpēc ir svarīgi augšupējie procesa apstākļi. Sijāšana, vircas īpašības un spiediena vadība var ietekmēt cauruļvada uzticamību līdzās pašam caurules materiālam.

Kalnrūpniecības operatoriem sākumpunktam jābūt faktiskajai plūsmai un novērotajam atteices mehānismam. Ražotāji ir atbildīgi par produktu datu un ieteikumu sniegšanu, kurus var pārbaudīt, vai tie atbilst šiem nosacījumiem.

Laba materiāla izvēle nav balstīta tikai uz rūdas nosaukumu. Tas ir balstīts uz to, kas cauruļvadam jānes, kā tam jādarbojas un ko var izturēt pārbaudītais produkts.

FAQ PieprasījumsUHMWPECauruļu citātsn

ParUHMWPE kalnrūpniecības caurule, UHMWPE oderēta tērauda caurule, UHMWPE līkumi un saišu atloki, sūtiet mums:

DN + PN + vircas veids + cietā koncentrācija + daļiņu izmērs + plūsmas ātrums + cauruļvada garums + daudzums

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-pasts: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

Iegūstiet vislabāko cenu par savu slīpēšanas vircas cauruļvadu.

Vai UHMWPE caurule ir piemērota vara koncentrātam un atsārņiem?

Tas var būt piemērots noteiktiem lietojumiem, taču koncentrāts un atslāņošanās var atšķirties pēc daļiņu īpašībām, cieto vielu koncentrācijas un ķīmiskās sastāva. Katrs pienākums ir jāvērtē atsevišķi.

Vai vara sārņu virca vienmēr izraisa nopietnu cauruļu nodilumu?

Nē. Nodilums ir atkarīgs no daļiņu izmēra, formas, cietības, koncentrācijas, ātruma, caurules materiāla un citiem darbības apstākļiem. Vara klātbūtne vien nenosaka nodiluma ātrumu.

Vai UHMWPE var tieši aizstāt tērauda vircas cauruļvadu?

Ne bez inženierijas apskata. Piedāvātajai konstrukcijai ir jāpārbauda cauruļu izmēri, spiediena prasības, savienojuma metode, balsti un uzstādīšanas nosacījumi.

Vai laboratorijas nodiluma testi var paredzēt kalnrūpniecības cauruļvada kalpošanas laiku?

Ne paši. Rezultāti ir atkarīgi no pārbaudes metodes un apstākļiem. Uzticamiem kalpošanas laika aprēķiniem ir nepieciešami pierādījumi, kas attiecas uz faktisko pielietojumu, piemēram, darbības vēsture, pārbaudes mērījumi vai reprezentatīva pārbaude.

Primārais atslēgvārds

UHMWPE caurule vara ieguvei

Sekundārie atslēgvārdi

UHMWPE kalnrūpniecības vircas caurule

Vara atkritumu cauruļvads

Vara koncentrāta cauruļvads

Nodilumizturīga kalnrūpniecības caurule

Vara vircas transportēšana

Kalnrūpniecības cauruļvadu materiālu izvēle

PieprasītUHMWPECauruļu citātsn

ParUHMWPE kalnrūpniecības caurule, UHMWPE oderēta tērauda caurule, UHMWPE līkumi un saišu atloki, sūtiet mums:

DN + PN + vircas veids + cietā koncentrācija + daļiņu izmērs + plūsmas ātrums + cauruļvada garums + daudzums

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-pasts: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

Iegūstiet vislabāko cenu par savu slīpēšanas vircas cauruļvadu.