Introducció

Una canonada de drenatge de la mina no funciona sota pressió constant.

La pressió dins d'una canonada de mineria HDPE pot canviar cada vegada que una bomba de drenatge arrenca, s'atura o canvia la seva condició de funcionament. El funcionament de la vàlvula pot crear un altre canvi ràpid de pressió. En una llarga línia de drenatge subterrània o superficial, aquests esdeveniments poden generar ones de pressió que viatgen per la canonada.

Aquest fenomen es coneix comunament com a cop d'ariet o augment de pressió.

Per a un sistema de drenatge miner, la qüestió important no és simplement si una canonada de mineria HDPE pot suportar la seva pressió de treball normal. La canonada també ha de tolerar les condicions de pressió que es produeixen durant el funcionament de la bomba i la vàlvula.

Això és especialment important per al drenatge de mines de-larga distància, on una pertorbació de pressió generada en un extrem de la canonada pot recórrer una gran secció del sistema.

La guia PE100 reconeix l'augment com un augment de pressió-a curt termini per sobre de la pressió de funcionament màxima normal causat per canvis ràpids en la velocitat del fluid. Les operacions repetides de la bomba i la vàlvula també poden crear una càrrega de pressió cíclica durant la vida útil d'una canonada.

Per a la canonada de mineria HDPE, el material en si té un paper important perquè el polietilè és significativament més flexible que la canonada metàl·lica rígida. Aquesta flexibilitat canvia com respon la canonada a la pressió transitòria.

Què passa dins d'una canonada de mineria HDPE durant l'aturada de la bomba?

Penseu en una canonada de drenatge de mina típica.

Una bomba empeny l'aigua a través d'una llarga canonada HDPE des d'un punt de recollida subterrani cap a un punt de descàrrega superficial. Mentre la bomba funciona, l'aigua té una certa velocitat. La paret de la canonada està sotmesa a la pressió interna associada al sistema de bombeig.

Quan la bomba s'atura de sobte, l'aigua no deixa de moure's immediatament.

L'aigua té inèrcia. L'aigua en moviment continua cap endavant mentre la bomba ja no proporciona la mateixa força motriu. Això crea un canvi ràpid de velocitat i aquest canvi produeix una ona de pressió.

L'ona viatja al llarg de la canonada.

Si la canonada de drenatge té una longitud de diversos centenars de metres o diversos quilòmetres, la pertorbació de pressió pot moure's a través d'una longitud substancial de la canonada de la mineria HDPE abans que el sistema torni a la seva condició de funcionament normal.

És per això que la pressió que es mostra en un manòmetre de descàrrega de la bomba durant el funcionament normal no és necessàriament la pressió més alta experimentada per la canonada.

La canonada ha de fer front tant a la pressió de funcionament normal com a la pressió transitòria.

Per què la canonada de mineria HDPE respon de manera diferent a la pujada de pressió

La paret d'una canonada de mineria HDPE no és rígida de la mateixa manera que una canonada d'acer.

PE100 té un mòdul d'elasticitat-a llarg termini d'aproximadament 200 MPa, una relació de Poisson d'uns 0,45 i un allargament a la ruptura superior al 600% segons les dades de referència PE100+.

Aquestes propietats són rellevants per a la pujada de pressió perquè la paret de la canonada es pot deformar lleugerament a mesura que canvia la pressió interna.

Quan la pressió augmenta, el diàmetre de la canonada pot augmentar lleugerament i la paret desenvolupa una tensió circumferencial addicional. Aquesta deformació absorbeix part de la resposta transitòria en lloc de forçar tot el canvi de pressió a una paret de canonada extremadament rígida.

Això no vol dir que la canonada de mineria HDPE pugui ignorar simplement el cop d'ariet.

Significa que la seva resposta material s'ha de tenir en compte a l'hora d'avaluar l'historial de pressió del sistema de drenatge.

Per tant, una canonada amb arrencades i parades freqüents de la bomba s'hauria d'avaluar d'acord amb el seu cicle de funcionament real en lloc de només la seva pressió estàtica.

La classificació de pressió no és la mateixa que la pressió de sobrecàrrega

Aquesta distinció és important per a l'adquisició de drenatge de mines.

Suposem que s'especifica una canonada de mineria HDPE per a una determinada classe de pressió PN. Aquesta classe de pressió descriu la pressió de funcionament admissible de la canonada en condicions de disseny definides.

Una parada de la bomba pot crear un augment temporal de la pressió per sobre de la pressió de funcionament normal.

Per tant, la qüestió d'enginyeria esdevé:

Quina és la pressió màxima dins de la canonada de mineria HDPE durant tot el cicle de funcionament?

La resposta depèn de la bomba, la velocitat del flux, la longitud de la canonada, el funcionament de la vàlvula, el perfil d'elevació i el temps d'aturada.

La guia PE100 recomana específicament l'anàlisi de sobretensió per a canonades exposades a sobrecàrregues i fatiga.

Per als sistemes de drenatge de mines, això és especialment rellevant quan la canonada té una llarga secció ascendent des d'una estació de bombeig subterrània fins a la superfície.

Les canonades de mineria llargues de HDPE necessiten més atenció als transitoris de pressió

La longitud de la canonada canvia la importància de la pujada de pressió.

Una connexió de drenatge curta a prop d'una bomba pot experimentar una alteració de la pressió que s'instal·la amb relativa rapidesa.

Una llarga canonada de drenatge de mina es comporta de manera diferent.

L'ona de pressió pot viatjar al llarg de la canonada, reflectir-se als canvis en la geometria de la canonada, vàlvules, dipòsits, corbes o extrems de la canonada i interactuar amb altres ones de pressió.

El resultat pot ser un historial de pressió que és considerablement més complicat que simplement "la pressió normal més un augment".

És per això que els sistemes de canonades de mineria de HDPE llargs no s'han de seleccionar només a partir d'un valor de pressió estàtica.

El diàmetre de la canonada és important perquè la velocitat del flux canvia amb el diàmetre. Per al mateix cabal, un diàmetre intern més petit produeix una velocitat de l'aigua més alta. Un canvi ràpid d'aquesta velocitat pot generar un esdeveniment de pressió transitòria més significatiu.

El gruix de la paret i el SDR també són importants perquè la geometria de la canonada de mineria HDPE influeix en la seva resposta a la pressió.

L'arrencada de la bomba-També pot crear canvis de pressió

El cop de ariete no es limita a parades d'emergència.

Una bomba que comença contra una canonada plena també pot crear un transitori de pressió.

Això esdevé important a les mines on les bombes de drenatge funcionen automàticament segons el nivell de l'aigua.

Una bomba pot començar quan el dipòsit arriba a un cert nivell, funcionar durant un període i després aturar-se. Durant un dia normal, la canonada de mineria HDPE pot experimentar molts d'aquests cicles de pressió.

Els canvis de pressió individuals poden no ser prou grans com per provocar un fracàs immediat.

El tema més important és la repetició.

La variació repetida de pressió és una càrrega de fatiga. La guia PE100 distingeix aquesta càrrega cíclica d'un únic esdeveniment de sobretensió i assenyala que la freqüència i l'amplitud dels cicles de pressió són factors importants.

Per tant, el patró de funcionament de la mina importa tant com la pressió nominal de la bomba.

Paràmetres de canonades de mineria de HDPE rellevants per a la sobretensió

Els valors PE100 anteriors són valors de referència del material i no un reemplaçament de les dades de producte certificades del fabricant.

Per a un projecte de mineria real, la classe PN seleccionada i el gruix de la paret han de coincidir amb la pressió de funcionament màxima, la temperatura, la pressió transitòria i les condicions d'instal·lació.

On està més exposada la canonada de mineria HDPE?

L'augment de pressió no crea necessàriament la mateixa condició mecànica a tot arreu de la canonada.

La secció de descàrrega de la bomba pot experimentar canvis ràpids de pressió. Les ubicacions de les vàlvules poden generar condicions transitòries localitzades. Els canvis d'elevació poden afectar la pressió estàtica. Les seccions verticals llargues també poden produir una pressió hidràulica substancial a causa de les diferències d'elevació.

Les connexions mereixen una atenció especial.

Una connexió de brida, vàlvula o bomba introdueix un canvi local en la rigidesa i la geometria. La canonada de mineria recta de HDPE es pot deformar de manera diferent del conjunt de connexió.

Per tant, s'ha de considerar l'anàlisi de sobrecàrrega juntament amb el disseny de la connexió en lloc de tractar la canonada com un component aïllat.

Com haurien d'avaluar els compradors les canonades de mineria HDPE per al drenatge?

Una especificació d'adquisició basada només en "tubeta HDPE, PN10" pot no descriure l'estat de funcionament complet.

Per a una canonada de drenatge de mina, el proveïdor ha d'entendre el DN requerit, la pressió normal de funcionament, la pressió màxima, el cabal de la bomba, la freqüència d'arrencada/aturada de la bomba, la longitud de la canonada i el perfil d'elevació.

La diferència entre la pressió de funcionament normal i la pressió transitòria màxima és especialment important.

Per exemple, una bomba pot funcionar normalment a una pressió molt per sota de la classe de pressió nominal, però una parada ràpida pot augmentar temporalment la pressió. Per tant, la selecció de canonades ha de tenir en compte l'embolcall de pressió complet.

La guia de disseny PE100+ relaciona la pressió de funcionament màxima amb la resistència del material, SDR i el coeficient de servei aplicable, demostrant per què la geometria de la canonada i les condicions de funcionament no es poden separar de la pressió nominal.

Conclusió

El cop d'ariet no és un problema hidràulic abstracte per a una canonada de mineria HDPE.

És una condició de funcionament real creada per les bombes i vàlvules que controlen el drenatge de la mina.

Quan una bomba s'atura, es tanca una vàlvula o la velocitat de l'aigua canvia ràpidament, la pressió dins de la canonada pot augmentar temporalment per sobre de la seva pressió de funcionament normal. En una canonada de drenatge de mina llarga, l'ona de pressió resultant pot viatjar a través d'una gran secció de la canonada HDPE.

La flexibilitat de PE100 canvia com respon la canonada a aquesta càrrega transitòria, mentre que el DN, el gruix de la paret, l'SDR i la classe de pressió de la canonada determinen la seva capacitat estructural.

Per aquest motiu, la selecció de canonades de mineria de HDPE per al drenatge de la mina s'ha de basar no només en la pressió estàtica. També s'ha de tenir en compte el cicle de bombeig real i les condicions de pressió transitòria, especialment per als sistemes de drenatge de llarga-distància amb un funcionament freqüent de la bomba.

Per als compradors de mineria, l'especificació clau no és simplement la pressió impresa a la canonada. És si el sistema complet de canonades de mineria HDPE pot gestionar l'historial de pressió creat per l'operació de drenatge real de la mina.

Sol·liciteu un pressupost de canonada HDPE

Per a canonades de mineria HDPE, envieu-nos:

DN + PN/SDR + Mitjà + Temperatura de treball + Mètode d'instal·lació + Longitud de la canonada + Quantitat

Per a aplicacions de drenatge i deshidratació de mines, proporcioneu també:

Aplicació + Pressió de treball + Entorn d'instal·lació

Per a aigua de mina-mineral, si està disponible:

Química de l'aigua / pH + Temperatura + Sòlids en suspensió

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
Correu electrònic:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Obteniu el millor preu per a la vostra canonada de mineria HDPE.