Εισαγωγή

Ένας αγωγός αποστράγγισης ορυχείων δεν λειτουργεί υπό σταθερή πίεση.

Η πίεση μέσα σε έναν σωλήνα εξόρυξης HDPE μπορεί να αλλάζει κάθε φορά που μια αντλία αποστράγγισης ξεκινά, σταματά ή αλλάζει την κατάσταση λειτουργίας της. Η λειτουργία της βαλβίδας μπορεί να δημιουργήσει μια άλλη γρήγορη αλλαγή πίεσης. Σε μια μεγάλη υπόγεια ή επιφανειακή γραμμή αποστράγγισης, αυτά τα συμβάντα μπορούν να δημιουργήσουν κύματα πίεσης που ταξιδεύουν μέσω του σωλήνα.

Αυτό το φαινόμενο είναι κοινώς γνωστό ως σφυρί νερού ή κύμα πίεσης.

Για ένα σύστημα αποστράγγισης εξόρυξης, το σημαντικό ερώτημα δεν είναι απλώς εάν ένας σωλήνας εξόρυξης HDPE μπορεί να αντέξει την κανονική πίεση λειτουργίας του. Ο σωλήνας πρέπει επίσης να ανέχεται συνθήκες πίεσης που εμφανίζονται κατά τη λειτουργία της αντλίας και της βαλβίδας.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την αποστράγγιση του ορυχείου σε μεγάλες αποστάσεις, όπου μια διαταραχή πίεσης που δημιουργείται στο ένα άκρο του αγωγού μπορεί να διασχίσει ένα μεγάλο τμήμα του συστήματος.

Η καθοδήγηση PE100 αναγνωρίζει το κύμα ως μια βραχυπρόθεσμη-αύξηση πίεσης πάνω από την κανονική μέγιστη πίεση λειτουργίας που προκαλείται από γρήγορες αλλαγές στην ταχύτητα του υγρού. Οι επαναλαμβανόμενες λειτουργίες αντλίας και βαλβίδας μπορούν επίσης να δημιουργήσουν κυκλική φόρτιση πίεσης κατά τη διάρκεια ζωής ενός αγωγού.

Για τον σωλήνα εξόρυξης HDPE, το ίδιο το υλικό παίζει σημαντικό ρόλο επειδή το πολυαιθυλένιο είναι σημαντικά πιο εύκαμπτο από τον άκαμπτο μεταλλικό σωλήνα. Αυτή η ευελιξία αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο ο σωλήνας ανταποκρίνεται στην παροδική πίεση.

Τι συμβαίνει μέσα σε έναν σωλήνα εξόρυξης HDPE κατά τη διακοπή λειτουργίας της αντλίας;

Εξετάστε έναν τυπικό αγωγό αποστράγγισης ορυχείων.

Μια αντλία σπρώχνει το νερό μέσω ενός μακρύ σωλήνα HDPE από ένα υπόγειο σημείο συλλογής προς ένα επιφανειακό σημείο εκκένωσης. Ενώ η αντλία λειτουργεί, το νερό έχει μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Το τοίχωμα του σωλήνα υπόκειται στην εσωτερική πίεση που σχετίζεται με το σύστημα άντλησης.

Όταν η αντλία σταματά ξαφνικά, το νερό δεν σταματά αμέσως να κινείται.

Το νερό έχει αδράνεια. Το νερό που κινείται συνεχίζει προς τα εμπρός ενώ η αντλία δεν παρέχει πλέον την ίδια κινητήρια δύναμη. Αυτό δημιουργεί μια ταχεία αλλαγή στην ταχύτητα και αυτή η αλλαγή παράγει ένα κύμα πίεσης.

Το κύμα ταξιδεύει κατά μήκος του αγωγού.

Εάν ο αγωγός αποστράγγισης έχει μήκος αρκετές εκατοντάδες μέτρα ή πολλά χιλιόμετρα, η διαταραχή της πίεσης μπορεί να μετακινηθεί μέσω ενός σημαντικού μήκους σωλήνα εξόρυξης HDPE προτού το σύστημα επανέλθει στην κανονική του κατάσταση λειτουργίας.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πίεση που εμφανίζεται σε ένα μανόμετρο κατάθλιψης αντλίας κατά την κανονική λειτουργία δεν είναι απαραίτητα η υψηλότερη πίεση που βιώνει ο σωλήνας.

Ο σωλήνας πρέπει να αντιμετωπίσει τόσο την κανονική πίεση λειτουργίας όσο και την παροδική πίεση.

Γιατί ο σωλήνας εξόρυξης HDPE ανταποκρίνεται διαφορετικά στο κύμα πίεσης

Το τοίχωμα ενός σωλήνα εξόρυξης HDPE δεν είναι άκαμπτο με τον ίδιο τρόπο όπως ένας χαλύβδινος σωλήνας.

Το PE100 έχει μακροπρόθεσμο συντελεστή ελαστικότητας περίπου 200 MPa, λόγο Poisson περίπου 0,45 και επιμήκυνση στο σπάσιμο μεγαλύτερη από 600% σύμφωνα με τα δεδομένα αναφοράς PE100+.

Αυτές οι ιδιότητες σχετίζονται με το κύμα πίεσης επειδή το τοίχωμα του σωλήνα μπορεί να παραμορφωθεί ελαφρά καθώς αλλάζει η εσωτερική πίεση.

Όταν η πίεση αυξάνεται, η διάμετρος του σωλήνα μπορεί να αυξηθεί ελαφρώς και το τοίχωμα αναπτύσσει πρόσθετη περιφερειακή καταπόνηση. Αυτή η παραμόρφωση απορροφά μέρος της μεταβατικής απόκρισης αντί να αναγκάσει ολόκληρη την αλλαγή πίεσης σε ένα εξαιρετικά άκαμπτο τοίχωμα σωλήνα.

Αυτό δεν σημαίνει ότι ο σωλήνας εξόρυξης HDPE μπορεί απλώς να αγνοήσει το σφυρί νερού.

Σημαίνει ότι η απόκριση του υλικού του πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αξιολόγηση του ιστορικού πίεσης του συστήματος αποχέτευσης.

Επομένως, ένας αγωγός με συχνές εκκινήσεις και σταματήματα της αντλίας θα πρέπει να αξιολογείται σύμφωνα με τον πραγματικό κύκλο λειτουργίας του και όχι μόνο με τη στατική του πίεση.

Η βαθμολογία πίεσης δεν είναι η ίδια με την υπέρταση πίεσης

Αυτή η διάκριση είναι σημαντική για την προμήθεια αποστράγγισης ορυχείων.

Ας υποθέσουμε ότι ένας σωλήνας εξόρυξης HDPE καθορίζεται για μια συγκεκριμένη κατηγορία πίεσης PN. Αυτή η ονομαστική πίεση περιγράφει την επιτρεπόμενη πίεση λειτουργίας του σωλήνα υπό καθορισμένες συνθήκες σχεδιασμού.

Η διακοπή λειτουργίας της αντλίας μπορεί να δημιουργήσει μια προσωρινή αύξηση της πίεσης πάνω από την κανονική πίεση λειτουργίας.

Επομένως, το ερώτημα της μηχανικής γίνεται:

Ποια είναι η μέγιστη πίεση στο εσωτερικό του σωλήνα εξόρυξης HDPE κατά τη διάρκεια του πλήρους κύκλου λειτουργίας;

Η απάντηση εξαρτάται από την αντλία, την ταχύτητα ροής, το μήκος του αγωγού, τη λειτουργία της βαλβίδας, το προφίλ ανύψωσης και τον χρόνο διακοπής λειτουργίας.

Η καθοδήγηση PE100 συνιστά συγκεκριμένα ανάλυση υπερτάσεων για αγωγούς που εκτίθενται σε υπερτάσεις και φορτίσεις κόπωσης.

Για τα συστήματα αποστράγγισης ορυχείων, αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν ο αγωγός έχει ένα μεγάλο ανερχόμενο τμήμα από ένα υπόγειο αντλιοστάσιο στην επιφάνεια.

Οι μακριές σωλήνες εξόρυξης HDPE χρειάζονται περισσότερη προσοχή στις μεταβατικές συνθήκες πίεσης

Το μήκος του αγωγού αλλάζει τη σημασία του κύματος πίεσης.

Μια σύντομη σύνδεση αποστράγγισης κοντά σε μια αντλία μπορεί να παρουσιάσει μια διαταραχή της πίεσης που καθιζάνει σχετικά γρήγορα.

Ένας μακρύς αγωγός αποστράγγισης ορυχείου συμπεριφέρεται διαφορετικά.

Το κύμα πίεσης μπορεί να ταξιδεύει κατά μήκος του αγωγού, να αντανακλάται σε αλλαγές στη γεωμετρία των σωλήνων, στις βαλβίδες, στις δεξαμενές, στις στροφές ή στα άκρα του αγωγού και να αλληλεπιδρά με άλλα κύματα πίεσης.

Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι ένα ιστορικό πίεσης που είναι πολύ πιο περίπλοκο από απλώς «κανονική πίεση συν ένα κύμα».

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μεγάλα συστήματα σωλήνων εξόρυξης HDPE δεν πρέπει να επιλέγονται μόνο από μια τιμή στατικής πίεσης.

Η διάμετρος του σωλήνα έχει σημασία επειδή η ταχύτητα ροής αλλάζει ανάλογα με τη διάμετρο. Για τον ίδιο ρυθμό ροής, μια μικρότερη εσωτερική διάμετρος παράγει μεγαλύτερη ταχύτητα νερού. Μια ταχεία αλλαγή σε αυτή την ταχύτητα μπορεί να δημιουργήσει ένα πιο σημαντικό γεγονός παροδικής πίεσης.

Το πάχος του τοιχώματος και το SDR έχουν επίσης σημασία επειδή η γεωμετρία του σωλήνα εξόρυξης HDPE επηρεάζει την απόκριση πίεσης.

Pump Start-Το Up μπορεί επίσης να δημιουργήσει αλλαγές πίεσης

Το σφυρί νερού δεν περιορίζεται σε διακοπές έκτακτης ανάγκης.

Μια αντλία που ξεκινά από έναν πλήρη αγωγό μπορεί επίσης να δημιουργήσει μια μεταβατική πίεση.

Αυτό γίνεται σημαντικό σε ορυχεία όπου οι αντλίες αποστράγγισης λειτουργούν αυτόματα ανάλογα με τη στάθμη του νερού.

Μια αντλία μπορεί να ξεκινήσει όταν το κάρτερ φτάσει σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο, να λειτουργήσει για μια περίοδο και μετά να σταματήσει. Κατά τη διάρκεια μιας κανονικής ημέρας, ο σωλήνας εξόρυξης HDPE μπορεί να αντιμετωπίσει πολλούς τέτοιους κύκλους πίεσης.

Οι μεμονωμένες αλλαγές πίεσης μπορεί να μην είναι αρκετά μεγάλες ώστε να προκαλέσουν άμεση αστοχία.

Το πιο σημαντικό ζήτημα είναι η επανάληψη.

Η επαναλαμβανόμενη μεταβολή της πίεσης είναι φόρτιση κόπωσης. Η καθοδήγηση PE100 διακρίνει αυτήν την κυκλική φόρτιση από ένα μεμονωμένο συμβάν υπέρτασης και σημειώνει ότι η συχνότητα και το πλάτος των κύκλων πίεσης είναι σημαντικοί παράγοντες.

Επομένως, το σχέδιο λειτουργίας του ορυχείου έχει εξίσου σημασία με την ονομαστική πίεση της αντλίας.

Παράμετροι σωλήνα εξόρυξης HDPE που σχετίζονται με υπερτάσεις

Οι παραπάνω τιμές PE100 είναι τιμές αναφοράς υλικού και όχι αντικατάσταση των πιστοποιημένων δεδομένων προϊόντος του κατασκευαστή.

Για ένα πραγματικό έργο εξόρυξης, η επιλεγμένη κατηγορία PN και το πάχος τοιχώματος πρέπει να ταιριάζουν με τη μέγιστη πίεση λειτουργίας, τη θερμοκρασία, την παροδική πίεση και τις συνθήκες εγκατάστασης.

Πού είναι περισσότερο εκτεθειμένος ο σωλήνας εξόρυξης HDPE;

Η αύξηση της πίεσης δεν δημιουργεί απαραίτητα την ίδια μηχανική κατάσταση παντού στον αγωγό.

Το τμήμα εκκένωσης της αντλίας μπορεί να παρουσιάσει γρήγορες αλλαγές πίεσης. Οι θέσεις των βαλβίδων μπορούν να δημιουργήσουν τοπικές μεταβατικές συνθήκες. Οι αλλαγές στην ανύψωση μπορεί να επηρεάσουν τη στατική πίεση. Τα μεγάλα κατακόρυφα τμήματα μπορούν επίσης να παράγουν σημαντική υδραυλική πίεση λόγω υψομετρικών διαφορών.

Οι συνδέσεις αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.

Μια σύνδεση φλάντζας, βαλβίδας ή αντλίας εισάγει μια τοπική αλλαγή στην ακαμψία και τη γεωμετρία. Ο ευθύς σωλήνας εξόρυξης HDPE μπορεί να παραμορφωθεί διαφορετικά από το συγκρότημα σύνδεσης.

Επομένως, η ανάλυση υπέρτασης πίεσης θα πρέπει να εξετάζεται μαζί με το σχέδιο σύνδεσης αντί να αντιμετωπίζεται ο σωλήνας ως απομονωμένο εξάρτημα.

Πώς πρέπει οι αγοραστές να αξιολογούν τον σωλήνα εξόρυξης HDPE για αποστράγγιση;

Μια προδιαγραφή προμήθειας που βασίζεται μόνο στον "σωλήνα HDPE, PN10" ενδέχεται να μην περιγράφει την πλήρη κατάσταση λειτουργίας.

Για έναν αγωγό αποστράγγισης ορυχείων, ο προμηθευτής πρέπει να κατανοήσει το απαιτούμενο DN, την κανονική πίεση λειτουργίας, τη μέγιστη πίεση, τον ρυθμό ροής της αντλίας, τη συχνότητα έναρξης/διακοπής της αντλίας, το μήκος του αγωγού και το προφίλ ανύψωσης.

Η διαφορά μεταξύ της κανονικής πίεσης λειτουργίας και της μέγιστης μεταβατικής πίεσης είναι ιδιαίτερα σημαντική.

Για παράδειγμα, μια αντλία μπορεί κανονικά να λειτουργεί σε πίεση πολύ κάτω από την κατηγορία ονομαστικής πίεσης, αλλά μια γρήγορη διακοπή λειτουργίας μπορεί να αυξήσει προσωρινά την πίεση. Επομένως, η επιλογή του σωλήνα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το πλήρες περίβλημα πίεσης.

Οι οδηγίες σχεδιασμού PE100+ συσχετίζουν τη μέγιστη πίεση λειτουργίας με την αντοχή του υλικού, το SDR και τον ισχύοντα συντελεστή σέρβις, καταδεικνύοντας γιατί η γεωμετρία του σωλήνα και οι συνθήκες λειτουργίας δεν μπορούν να διαχωριστούν από την ονομαστική πίεση.

Σύναψη

Το σφυρί νερού δεν είναι ένα αφηρημένο υδραυλικό πρόβλημα για έναν σωλήνα εξόρυξης HDPE.

Είναι μια πραγματική κατάσταση λειτουργίας που δημιουργείται από τις αντλίες και τις βαλβίδες που ελέγχουν την αποστράγγιση του ορυχείου.

Όταν μια αντλία σταματά, μια βαλβίδα κλείνει ή η ταχύτητα του νερού αλλάζει γρήγορα, η πίεση στο εσωτερικό του αγωγού μπορεί προσωρινά να ανέβει πάνω από την κανονική πίεση λειτουργίας της. Σε έναν μακρύ αγωγό αποστράγγισης ορυχείου, το κύμα πίεσης που προκύπτει μπορεί να διασχίσει ένα μεγάλο τμήμα του σωλήνα HDPE.

Η ευελιξία του PE100 αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο ο σωλήνας ανταποκρίνεται σε αυτή τη μεταβατική φόρτιση, ενώ το DN του σωλήνα, το πάχος τοιχώματος, το SDR και η τάξη πίεσης καθορίζουν τη δομική του ικανότητα.

Για το λόγο αυτό, η επιλογή σωλήνων εξόρυξης HDPE για την αποστράγγιση ορυχείων θα πρέπει να βασίζεται όχι μόνο στη στατική πίεση. Ο πραγματικός κύκλος άντλησης και οι συνθήκες μεταβατικής πίεσης θα πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη, ειδικά για συστήματα αποχέτευσης μεγάλων αποστάσεων με συχνή λειτουργία αντλίας.

Για τους αγοραστές εξόρυξης, η βασική προδιαγραφή δεν είναι απλώς η πίεση που εκτυπώνεται στον σωλήνα. Είναι αν το πλήρες σύστημα σωλήνων εξόρυξης HDPE μπορεί να χειριστεί το ιστορικό πίεσης που δημιουργείται από την πραγματική λειτουργία αποστράγγισης του ορυχείου.

Ζητήστε προσφορά για σωλήνες HDPE

Για τον σωλήνα εξόρυξης HDPE, στείλτε μας:

DN + PN/SDR + Μεσαία + Θερμοκρασία λειτουργίας + Μέθοδος Εγκατάστασης + Μήκος Σωληνώσεων + Ποσότητα

Για εφαρμογές αποστράγγισης και αφυδάτωσης ορυχείων, παρέχετε επίσης:

Εφαρμογή + Πίεση Εργασίας + Περιβάλλον Εγκατάστασης

Για ορυκτά-που περιέχουν νερό ορυχείου, εάν είναι διαθέσιμο:

Χημεία Νερού / pH + Θερμοκρασία + Αιωρούμενα Στερεά

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

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

Λάβετε την καλύτερη τιμή για τον σωλήνα εξόρυξης HDPE.