Indledning

En minedræningsrørledning fungerer ikke under konstant tryk.

Trykket inde i et HDPE-minerør kan ændre sig, hver gang en drænpumpe starter, stopper eller ændrer dens driftstilstand. Ventildrift kan skabe endnu en hurtig trykændring. I en lang underjordisk eller overfladedræningsledning kan disse hændelser generere trykbølger, der bevæger sig gennem røret.

Dette fænomen er almindeligvis kendt som vandhammer eller trykstød.

For et minedriftsdrænsystem er det vigtige spørgsmål ikke blot, om et HDPE-minerør kan modstå sit normale arbejdstryk. Røret skal også tåle trykforhold, der opstår under pumpe- og ventildrift.

Dette er især vigtigt for-langdistancedræning af mine, hvor en trykforstyrrelse genereret i den ene ende af rørledningen kan bevæge sig gennem en stor del af systemet.

PE100-vejledningen genkender stigning som en kortvarig-trykstigning over det normale maksimale driftstryk forårsaget af hurtige ændringer i væskehastigheden. Gentagne pumpe- og ventiloperationer kan også skabe cyklisk trykbelastning i løbet af en rørlednings levetid.

For HDPE-minerør spiller selve materialet en vigtig rolle, fordi polyethylen er væsentligt mere fleksibelt end stift metallisk rør. Denne fleksibilitet ændrer, hvordan røret reagerer på transient tryk.

Hvad sker der inde i et HDPE-minerør under nedlukning af pumpen?

Overvej en typisk minedræningsrørledning.

En pumpe skubber vand gennem et langt HDPE-rør fra et underjordisk opsamlingssted mod et overfladeudledningspunkt. Mens pumpen kører, har vandet en vis hastighed. Rørvæggen udsættes for det indvendige tryk forbundet med pumpesystemet.

Når pumpen pludselig stopper, stopper vandet ikke med det samme.

Vand har inerti. Vandet i bevægelse fortsætter fremad, mens pumpen ikke længere yder den samme drivkraft. Dette skaber en hurtig ændring i hastigheden, og den ændring producerer en trykbølge.

Bølgen bevæger sig langs rørledningen.

Hvis drænrørledningen er flere hundrede meter eller flere kilometer lang, kan trykforstyrrelsen bevæge sig gennem en betydelig længde af HDPE-minerør, før systemet sætter sig tilbage i sin normale driftstilstand.

Det er derfor, at det tryk, der vises på en pumpeudløbsmåler under normal drift, ikke nødvendigvis er det højeste tryk, som røret oplever.

Røret skal både klare det normale driftstryk og transienttryk.

Hvorfor HDPE Mining Pipe reagerer anderledes på trykstigning

Væggen på et HDPE-minerør er ikke stiv på samme måde som et stålrør.

PE100 har et langtids-elasticitetsmodul på ca. 200 MPa, et Poisson-forhold på ca. 0,45 og en brudforlængelse på mere end 600 % ifølge PE100+ referencedata.

Disse egenskaber er relevante for trykstød, fordi rørvæggen kan deformeres lidt, når det indre tryk ændres.

Når trykket stiger, kan rørdiameteren stige en smule, og væggen udvikler yderligere periferisk belastning. Den deformation absorberer en del af den transiente reaktion i stedet for at tvinge hele trykændringen ind i en ekstremt stiv rørvæg.

Dette betyder ikke, at HDPE-minerør blot kan ignorere vandhammer.

Det betyder, at dets materialerespons skal tages i betragtning, når drænsystemets trykhistorie evalueres.

En rørledning med hyppige pumpestarter og -stop bør derfor vurderes i henhold til dens faktiske driftscyklus frem for kun dets statiske tryk.

Trykvurdering er ikke det samme som overspændingstryk

Denne sondring er vigtig for indkøb af minedræning.

Antag, at et HDPE-minerør er specificeret for en bestemt PN-trykklasse. Denne trykklassificering beskriver rørets tilladte driftstryk under definerede designbetingelser.

En pumpestop kan skabe en midlertidig trykstigning over det normale driftstryk.

Derfor bliver det tekniske spørgsmål:

Hvad er det maksimale tryk inde i HDPE-minerøret under hele driftscyklussen?

Svaret afhænger af pumpen, flowhastighed, rørledningslængde, ventildrift, højdeprofil og nedlukningstid.

PE100-vejledningen anbefaler specifikt overspændingsanalyse for rørledninger, der er udsat for overspændings- og udmattelsesbelastning.

For mineafvandingssystemer er dette særligt relevant, når rørledningen har et langt stigende afsnit fra en underjordisk pumpestation til overfladen.

Lange HDPE-minerør kræver mere opmærksomhed på tryktransienter

Rørledningslængden ændrer betydningen af ​​trykstød.

En kort drænforbindelse i nærheden af ​​en pumpe kan opleve en trykforstyrrelse, der sætter sig relativt hurtigt.

En lang minedræningsledning opfører sig anderledes.

Trykbølgen kan bevæge sig langs rørledningen, reflektere ved ændringer i rørgeometri, ventiler, tanke, bøjninger eller rørledningsender og interagere med andre trykbølger.

Resultatet kan være en trykhistorie, der er betydeligt mere kompliceret end blot "normalt tryk plus en stigning."

Dette er grunden til, at lange HDPE-rørsystemer til minedrift ikke kun bør vælges fra en statisk trykværdi.

Rørdiameteren har betydning, fordi strømningshastigheden ændres med diameteren. For den samme strømningshastighed giver en mindre indre diameter en højere vandhastighed. En hurtig ændring i denne hastighed kan generere en mere signifikant transient trykhændelse.

Vægtykkelse og SDR har også betydning, fordi geometrien af ​​HDPE-minerøret påvirker dets trykrespons.

Pump Start-Op kan også skabe trykændringer

Vandhammer er ikke begrænset til nødstop.

En pumpe, der starter mod en fuld rørledning, kan også skabe en tryktransient.

Dette bliver vigtigt i miner, hvor drænpumper fungerer automatisk i henhold til vandstanden.

En pumpe kan starte, når sumpen når et vist niveau, køre i en periode og derefter stoppe. I løbet af en normal dag kan HDPE-minerøret opleve mange sådanne trykcyklusser.

De individuelle trykændringer er muligvis ikke store nok til at forårsage øjeblikkelig fejl.

Det vigtigere spørgsmål er gentagelse.

Gentagen trykvariation er udmattelsesbelastning. PE100-vejledningen adskiller denne cykliske belastning fra en enkelt overspændingshændelse og bemærker, at frekvensen og amplituden af ​​trykcyklusser er vigtige faktorer.

Derfor har minens driftsmønster lige så stor betydning som det nominelle pumpetryk.

Parametre for HDPE-minerør, der er relevante for overspænding

PE100-værdierne ovenfor er materialereferenceværdier snarere end en erstatning for producentens certificerede produktdata.

For et egentligt mineprojekt skal den valgte PN-klasse og vægtykkelse matche det maksimale driftstryk, temperatur, transienttryk og installationsbetingelser.

Hvor er HDPE-minerøret mest udsat?

Trykstød skaber ikke nødvendigvis den samme mekaniske tilstand overalt i rørledningen.

Pumpeudløbssektionen kan opleve hurtige trykændringer. Ventilplaceringer kan generere lokaliserede forbigående forhold. Ændringer i højden kan påvirke statisk tryk. Lange lodrette sektioner kan også producere betydeligt hydraulisk tryk på grund af højdeforskelle.

Forbindelser fortjener særlig opmærksomhed.

En flange, ventil eller pumpeforbindelse introducerer en lokal ændring i stivhed og geometri. Det lige HDPE-minerør kan deformeres anderledes end tilslutningssamlingen.

Derfor bør trykstødsanalyse overvejes sammen med forbindelsesdesignet i stedet for at behandle røret som en isoleret komponent.

Hvordan skal købere vurdere HDPE-minerør til dræning?

En indkøbsspecifikation, der kun er baseret på "HDPE-rør, PN10" beskriver muligvis ikke den komplette driftstilstand.

For en minedræningsrørledning skal leverandøren forstå det påkrævede DN, normalt driftstryk, maksimalt tryk, pumpeflowhastighed, pumpestart/stop-frekvens, rørledningslængde og højdeprofil.

Forskellen mellem normalt driftstryk og maksimalt transienttryk er særlig vigtig.

For eksempel kan en pumpe normalt arbejde ved et tryk et godt stykke under den nominelle trykklasse, men en hurtig nedlukning kan midlertidigt øge trykket. Valget af rør skal derfor tage højde for hele trykhylsteret.

PE100+-designvejledningen relaterer maksimalt driftstryk til materialestyrke, SDR og den gældende servicekoefficient, hvilket viser, hvorfor rørgeometri og driftsforhold ikke kan adskilles fra trykklassificering.

Konklusion

Vandhammer er ikke et abstrakt hydraulisk problem for et HDPE-minerør.

Det er en reel driftstilstand skabt af de pumper og ventiler, der styrer minedræning.

Når en pumpe stopper, en ventil lukker eller vandhastigheden ændrer sig hurtigt, kan trykket inde i rørledningen midlertidigt stige over dets normale driftstryk. I en lang minedræningsrørledning kan den resulterende trykbølge bevæge sig gennem en stor del af HDPE-røret.

Fleksibiliteten i PE100 ændrer, hvordan røret reagerer på denne transiente belastning, mens rørets DN, vægtykkelse, SDR og trykklasse bestemmer dets strukturelle kapacitet.

Af denne grund bør valg af HDPE-minerør til minedræning ikke kun baseres på statisk tryk. Den faktiske pumpecyklus og forbigående trykforhold bør også tages i betragtning, især for drænsystemer over store-afstande med hyppig pumpedrift.

For minekøbere er nøglespecifikationen ikke blot trykket trykt på røret. Det er, om det komplette HDPE-minerørsystem kan håndtere den trykhistorie, der er skabt af minens faktiske dræningsoperation.

Anmod om et tilbud på HDPE-rør

For HDPE Mining Pipe, send os:

DN + PN/SDR + medium + arbejdstemperatur + installationsmetode + rørlængde + mængde

Til minedræning og afvanding skal du også angive:

Anvendelse + Arbejdstryk + Installationsmiljø

For mineral-holdigt minevand, hvis tilgængeligt:

Vandkemi / pH + temperatur + suspenderede faste stoffer

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

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

Få den bedste pris for dit HDPE-minerør.