Bevezetés

A rézérc nem egységes anyagként halad át a bányán. A réz kinyerése előtt az érc zúzáson, őrlésen, flotáción és víztelenítésen mehet keresztül. Minden szakaszban különböző szemcseméretű, ásványi összetételű és kezelési igényű anyagokat állítanak elő. A csővezeték-mérnökök számára ezek a különbségek fontosabbak lehetnek, mint magának az ércnek a neve.

Chile hasznos lehetőséget biztosít ennek a kérdésnek a vizsgálatához. A rézbányászat az ország ásványipara jelentős részét képezi, a távolsági csővezetékeken sűrítményt és zagyot is szállítanak. A Minera Los Pelambresnél például egy publikált műszaki cikk egy rézkoncentrátum csővezetéket ír le, amely körülbelül 120 km-re fut az Andoktól a partig, két zagycső mellett. Külön egyetemi tanulmány vizsgálja azokat az átvilágító berendezéseket, amelyekkel a bánya zagytározóiból a szállítás előtt eltávolítják a túlméretezett szilárd anyagokat. Ezek valódi példák a hígtrágya szállításával kapcsolatos mérnöki kihívásokra, bár nem igazolják, hogy UHMWPE csövet használnak ezekben a rendszerekben. [Források:Andritz műszaki papír; Concepción Egyetem tanulmánya.]

A bányászat vásárlói számára nem egyszerűen az a kérdés, hogy egy csövet kopásállóként forgalmaznak-e. A hasznosabb kérdés az, hogy anyagtulajdonságai és kialakítása megfelel-e az adott zagynak, nyomásviszonyoknak és csővezeték-elrendezésnek.

Az UHMWPE (ultra-nagy molekulatömegű polietilén) egy olyan lehetőség, amelyet érdemes megvizsgálni a megfelelő koptató iszap-felhasználáshoz. Teljesítményét azonban a tényleges működési feltételekhez kell viszonyítani, nem pedig az anyag nevéből feltételezni.

1. A rézérc nem ugyanaz, mint a rézzagy

A rézlelőhelyek különböző ásványokat tartalmaznak, és a feldolgozás módja az érc típusától függ. Számos rézművelet ásványi anyagokat, például kalkopiritot tartalmazó szulfidérceket dolgoz fel, míg egyes lelőhelyek jelentős oxidásványokat tartalmaznak. Az ásványi összetétel befolyásolja az érc feldolgozási módját, és hogy végül milyen anyagok kerülnek a csővezetékbe.

A zúzás és őrlés során a nagy kőzetdarabok kisebb részecskékre redukálódnak, hogy elősegítsék az értékes ásványok felszabadulását. Egy flotációs üzemben az őrölt anyagot vízzel és reagensekkel keverik össze, így a réztartalmú ásványok elválaszthatók a nem kívánt anyag nagy részétől.

A kapott folyamatfolyamok nem cserélhetők fel.

A rézkoncentrátum dúsított arányban tartalmaz értékes réztartalmú ásványokat. A zagy főként az értékes ásványok kinyerése után visszamaradt anyagból, valamint a technológiai vízből és az esetlegesen visszamaradt reagensekből áll. Részecskeeloszlásuk, kémiai összetételük és szilárdanyag-koncentrációjuk jelentősen eltérhet.

Ez a megkülönböztetés számít a cső kiválasztásakor.

A csővezetékes szállítókoncentrátum működési követelményei eltérőek lehetnek, mint egy zagyszállítóé. Akár két, különböző feldolgozó üzemből származó zagyfolyam is eltérően viselkedhet, mert ásványi összetételük, szemcseméret-eloszlásuk és vízkémiájuk nem azonos.

A réz jelenléte nem teszi automatikusan a zagyot erősen koptatóvá. A kopás a szilárd részecskéktől és a csőfalhoz való mozgásuktól függ. Hasonlóképpen a kifejezészagyoknem határoz meg egyetlen univerzális részecskeméretet, koncentrációt vagy viszkozitást.

A műszaki értékelést ezért a cső által szállított pontos áramlás meghatározásával kell kezdeni.

2. Mi teszi nehézzé a rézbányászati ​​hígtrágya szállítását?

Három kölcsönhatásban lévő tényező érdemel különös figyelmet: maguk a részecskék, a csővezetéken való mozgásuk módja és a folyadék kémiája.

Részecskeméret, alak és keménység

Az őrlés a részecskeméretek eloszlását eredményezi, nem pedig egyetlen egységes méretet. A kapott iszap finom részecskéket és nagyobb ásványi törmelékeket tartalmazhat.

A nagyobb vagy szögletes részecskék eltérő érintkezési és ütközési feltételeket hozhatnak létre, mint a finom részecskék. A részecskék keménysége szintén befolyásolja a koptató károsodás lehetőségét. A tényleges hatás az anyagtól, a koncentrációtól, az áramlási viszonyoktól és a csőfelülettől függ.

Emiatt egy viszonylag finom zagyot kezelő csővezetékhez nem szabad automatikusan hozzárendelni ugyanazokat a kopási feltételezéseket, mint egy durvább ásványi zagyot szállító vezetékhez.

Áramlási sebesség és csővezeték geometria

A részecskék nem mindig követik azonnal a folyadékáramlás változásait. Hajlításoknál vagy átmérőváltozásoknál a pályájuk eltérhet a környező folyadéktól. A működési feltételektől függően ez helyi hatásokat vagy egyenetlen kopást okozhat.

A sebesség gyakorlati egyensúlyt is kínál. A nagyobb sebesség növelheti a részecskék becsapódását és kopását, míg az elégtelen sebesség bizonyos működési feltételek mellett lehetővé teheti a szilárd anyagok leülepedését.

Nincs egyetlen sebesség, amely minden rézzagyhoz megfelelne. A megfelelő működési tartomány a részecskeeloszlástól, a szilárdanyag-koncentrációtól, a zagy reológiájától, a csőátmérőtől és a csővezeték elrendezésétől függ.

Vízkémia és korrózió

A folyékony fázis tartalmazhat oldott ásványi anyagokat, sókat, technológiai reagenseket és egyéb vegyi anyagokat. Ezek befolyásolhatják az anyagok kompatibilitását, és a fém csővezetékekben hozzájárulhatnak a korrózióhoz.

Egy 2017-ben megjelent tanulmányTribology InternationalX65 szénacél eróziós korrózióját vizsgálták szimulált rézzagyban. A kutatók azt találták, hogy az oldott rézionok befolyásolták az acél kombinált korróziós és eróziós károsodását a tesztkörülmények között. Ez a megállapítás a vizsgált acélra és a szimulált iszapra vonatkozik; ez nem bizonyítja, hogy minden réz zagycső ugyanazt a hatást tapasztalja. [Forrás:Aguirre és Walczak, 2017.]

A polimer cső esetében a vonatkozó kérdések eltérőek, de egyformán specifikusak: kompatibilis-e az anyag a folyékony kémiával? Milyen hőmérséklettel fog találkozni? Megfelel-e a javasolt csőkonstrukció a nyomási követelményeknek?

Ezekre a kérdésekre a tényleges alkalmazás alapján kell válaszolni.

3. Miért érdemes az UHMWPE-t értékelni?

Az UHMWPE kivételesen nagy molekulatömegű, és olyan alkalmazásokban használatos, ahol fontos a kopásállóság. Új csővezeték építését vagy elhasználódott szakasz cseréjét fontolgató rézbányák esetében több anyagjellemző is releváns lehet.

Kopásállóság

Az UHMWPE alkalmas lehet bizonyos koptató iszapok szállítására. Alkalmasságát a termékadatok és – ahol rendelkezésre állnak – a tervezett alkalmazás szempontjából releváns kopásvizsgálati eredmények alapján kell értékelni.

A laboratóriumi koptatási eredmény nem konvertálható közvetlenül át garantált évekre. A laboratóriumi vizsgálatok meghatározott anyagokat és feltételeket használnak, míg a működő csővezetékben a részecskejellemzők, az áramlási sebességek, a nyomás és a hőmérséklet változhatnak.

A leghasznosabb bizonyíték a vizsgálati jelentés, amely azonosítja a módszert, a vizsgálati körülményeket és a mért eredményt. Az acéllal vagy más polimerrel történő összehasonlítás során összehasonlítható vizsgálati körülményeket kell alkalmazni, és egyértelműen azonosítani kell az összehasonlítandó anyagokat.

Alacsony súrlódású felület

Az UHMWPE viszonylag alacsony súrlódású felülettel rendelkezik, ami előnyös lehet anyagszállító alkalmazásokban. A zagyos csővezeték nyomásvesztesége azonban nem a cső anyagától függ.

A belső átmérő, a hossz, a magasságváltozások, az áramlási sebesség, a szilárdanyag-koncentráció és a szuszpenzió reológiája egyaránt befolyásolja a szivattyúzási követelményeket. Az alacsonyabb energiafogyasztásra vonatkozó állítást ezért megfelelő hidraulikai számítással vagy összehasonlítható működési bizonyítékokkal kell alátámasztani.

Vegyi ellenállás

Az UHMWPE számos vegyszernek ellenáll, de nem minden vegyszerrel vagy hőmérséklettel kompatibilis. Ha a technológiai víz savas komponenseket, oldott sókat vagy reagenseket tartalmaz, a kompatibilitást a tényleges összetételhez és expozíciós feltételekhez képest kell értékelni.

Mechanikai és szerelési követelmények

Az UHMWPE nem pontosan úgy viselkedik, mint az acél. A csőméreteknek, a tartószerkezetnek, a csatlakozási módnak, a megengedett nyomásnak és a beépítési eljárásnak meg kell felelnie a szállított terméknek.

Egy anyag kopásállósága nem határozza meg annak nyomási képességét. Mindkét követelménynek teljesülnie kell.

4. UHMWPE cső kontra acél és bélelt acélcső

A rézbányák vásárlói számos csővezeték-konstrukcióval találkozhatnak, beleértve a szénacélt, a bélelt acélt és a tömör falú polimer csövet. Ezeket a lehetőségeket nem szabad egyetlen ingatlanon összehasonlítani.

Az acél szerkezeti jellemzői megfelelnek az igényes nyomási követelményeknek, de a fémes csővezetékek korróziót és eróziós korróziót tapasztalhatnak az iszap és a víz kémiájától függően. A bélések védő belső felületet biztosíthatnak, bár teljesítményük függ a bélés anyagától, a rögzítési módtól, az állapottól és a működési környezettől.

A tömörfalú UHMWPE cső más konstrukció. Az UHMWPE inkább a csőfalat képezi, nem pedig csak belső bélésként szolgál az acél felett.

A megkülönböztetés befolyásolja, hogy a rendszert hogyan kell értékelni.

Ha egy bányában acélcsővezetéket cserélnek, nem szabad azt feltételezni, hogy egy tömörfalú UHMWPE csövet közvetlenül ki lehet cserélni, miközben megőrzi ugyanazt az átmérőt, nyomást, támasztékokat és csatlakozásokat. A javasolt terv mérnöki felülvizsgálatot igényel.

Hasonlóképpen, ha a meghibásodás elsődleges oka a korrózió, akkor önmagában a kopásállóság nem feltétlenül a döntő tényező. Az anyagnak és a felépítésnek foglalkoznia kell a tényleges meghibásodási mechanizmussal.

5. Egy igazi chilei példa: Miért fontos a zagy előkészítése?

A Los Pelambres zagyrendszer azt szemlélteti, hogy a csővezeték teljesítményét miért nem lehet elválasztani az upstream feldolgozástól.

A Concepción Egyetem 2024-es szakdolgozata egy zagyszállító rendszert ír le, amely nyomás alatt hidraulikusan szállítja az anyagot két, 28 hüvelyk és 36 hüvelyk átmérőjű csővezetéken keresztül. A tanulmány azt a szűrőállomást vizsgálja, amelyet a túlméretezett szilárd anyagok eltávolítására használnak, mielőtt a zagy a szállítórendszerbe kerül.

Az ok egyértelmű: a túlméretezett szilárd anyagok hozzájárulhatnak a túlzott kopáshoz, nyomásveszteséghez és eltömődéshez. A szűrés segít kondicionálni a zagyot, mielőtt elérné a csővezetéket.

A dolgozat az átvilágítási berendezések megbízhatóságára és a karbantartási fejlesztésekre összpontosít. Nem állapítja meg, hogy a csővezeték anyaga volt a felelős a problémákért, és nem értékeli az UHMWPE-t helyettesítő anyagként. [Forrás:Concepcióni Egyetem, 2024.]

Egy másik rézműveletnél a gyakorlati lecke az, hogy a csőanyagcsere előtt a teljes folyamatot vizsgáljuk meg.

Ha a bejövő iszap a tervezett tervezési tartományon kívül eső részecskéket tartalmaz, egy cső kopásállóbb anyagra cseréje nem feltétlenül szünteti meg a kiváltó okot. Ha a kopás a normál részecskeeloszlással és működési feltételekkel jár, az anyagválasztás fontos része lehet a megoldásnak.

A különbségtételt működési adatokon és ellenőrzéseken keresztül kell megállapítani, nem pedig feltételezéseken.

6. Mit kell ellenőrizni az UHMWPE rézbányához történő megadása előtt

A hasznos műszaki áttekintés a feldolgozó üzemből és a meglévő csővezetékből származó információkkal kezdődik.

Ha a meglévő csővezeték többször kopott, akkor az ellenőrzési jegyzőkönyvek különösen értékesek. Fényképek, falvastagsági mérések és az egyes sérült részek helyére vonatkozó információk segíthetnek megkülönböztetni a helyi kopást a szélesebb körű károsodástól.

Ahol a rendszerben dugulások léptek fel, a vizsgálatnak meg kell vizsgálnia a hígtrágya szállítási viselkedését és a felfelé irányuló szűrő- vagy osztályozó berendezések állapotát is.

A gyártónak meg kell erősítenie a javasolt cső rendelkezésre álló méreteit, dokumentált nyomáskorlátozásait, csatlakozási lehetőségeit és a vonatkozó vizsgálati jelentéseket. A hiányzó folyamatinformációkat egyértelműen azonosítani kell, nem pedig feltételezett értékekkel helyettesíteni.

A cél annak megállapítása, hogy a termék alkalmas-e a dokumentált feladatra, nem pedig egyszerűen egy bányászati ​​célra forgalmazott kategóriába tartozik-e.

Következtetés

A rézbányászati ​​csővezetékek ásványi összetételükben, részecskeméretükben, szilárdanyag-koncentrációjukban és vízkémiájukban eltérő anyagokat kezelnek. Ezek a különbségek befolyásolják a kopást, a korróziót, a nyomásveszteséget és a hígtrágya viselkedését a szállítás során.

Az UHMWPE csövet érdemes lehet értékelni a megfelelő koptató iszapos alkalmazásokhoz, de teljesítménye nem állapítható meg általános kopásállósági állításból. A javasolt terméknek meg kell felelnie a tényleges nyomás-, hőmérséklet-, méret- és beépítési követelményeknek.

Az itt tárgyalt chilei példák azt is megmutatják, hogy miért fontosak az upstream folyamat feltételei. A szitálás, az iszap tulajdonságai és a nyomáskezelés befolyásolhatja a csővezeték megbízhatóságát, a csőanyag mellett.

A bányászati ​​üzemeltetők számára a kiindulási pontnak a tényleges folyamnak és a megfigyelt hibamechanizmusnak kell lennie. A gyártók felelőssége, hogy olyan termékadatokat és ajánlásokat biztosítsanak, amelyek ellenőrizhetők az adott körülmények között.

A jó anyagválasztás nem csak az érc nevén alapul. Azon alapul, hogy mit kell szállítania a csővezetéknek, hogyan kell működnie, és mit tud ellenállni az ellenőrzött termék.

GYIKKérésegy UHMWPEPipe Quotation

MertUHMWPE bányászati ​​cső, UHMWPE bélelt acélcső, UHMWPE könyökök és összekötő karimák, küldd el nekünk:

DN + PN + iszap típusa + szilárd koncentráció + részecskeméret + áramlási sebesség + csővezeték hossza + mennyiség

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-mail: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

A legjobb ár az őrlő iszapos vezetékért.

Alkalmas-e az UHMWPE cső rézkoncentrátumhoz és zagyhoz?

Bizonyos alkalmazásokhoz alkalmas lehet, de a koncentrátum és a zagy eltérhet a részecskejellemzőktől, a szilárdanyag-koncentrációtól és a kémiától. Minden feladatot külön kell értékelni.

A rézzagy mindig súlyos csőkopást okoz?

Nem. A kopás a részecskemérettől, alaktól, keménységtől, koncentrációtól, sebességtől, csőanyagtól és egyéb működési feltételektől függ. A réz jelenléte önmagában nem határozza meg a kopási sebességet.

Az UHMWPE közvetlenül helyettesítheti az acéliszap csővezetéket?

Mérnöki áttekintés nélkül sem. A javasolt konstrukciónál ellenőrizni kell a csőméreteket, nyomáskövetelményeket, csatlakozási módot, támasztékokat és beépítési feltételeket.

A laboratóriumi kopásvizsgálatok megjósolhatják a bányászati ​​csővezeték élettartamát?

Nem maguktól. Az eredmények a vizsgálati módszertől és a körülményektől függenek. A megbízható élettartam-becsléshez a tényleges alkalmazás szempontjából releváns bizonyítékokra van szükség, például működési előzményekre, ellenőrzési mérésekre vagy reprezentatív tesztelésre.

Elsődleges kulcsszó

UHMWPE cső rézbányászathoz

Másodlagos kulcsszavak

UHMWPE bányászati ​​hígtrágya cső

Réz zagy csővezeték

Rézkoncentrátum csővezeték

Kopásálló bányászati ​​cső

Réz hígtrágya szállítás

Bányászati ​​csővezeték anyagválasztás

Kéregy UHMWPEPipe Quotation

MertUHMWPE bányászati ​​cső, UHMWPE bélelt acélcső, UHMWPE könyökök és összekötő karimák, küldd el nekünk:

DN + PN + iszap típusa + szilárd koncentráció + részecskeméret + áramlási sebesség + csővezeték hossza + mennyiség

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp:+86 19937270645

E-mail: baibaili456@gmail.com

Wechat: +86 19937270645

A legjobb ár az őrlő iszapos vezetékért.