Un tubo-resistente all'usura per liquami concentrati

Introduzione

Il concentrato minerale viene trasportato tramite condutture in molte operazioni minerarie dopo la frantumazione, macinazione e separazione.

Il concentrato di rame, il concentrato di minerale di ferro, il concentrato di nichel, il concentrato di oro e altri prodotti minerali vengono spesso miscelati con acqua prima di essere pompati negli impianti di stoccaggio, nei porti o nella fase di lavorazione successiva.

Questa non è la stessa cosa che trasportare acqua pulita.

L'impasto liquido concentrato contiene particelle minerali solide e alcune di queste particelle possono essere estremamente dure. La tubazione è esposta ad attrito continuo mentre il liquame si muove al suo interno. I cambiamenti di pressione, la velocità del flusso, i residui chimici e il trasporto su lunghe- distanze possono rendere le condizioni operative ancora più impegnative.

Per un tubo in acciaio, le preoccupazioni principali sono solitamente l'usura interna e la corrosione. Quando la parete interna diventa più ruvida o più sottile, la manutenzione diventa più difficile e aumenta il rischio di perdite.

L'UHMWPE (polietilene ad altissimo peso molecolare) adotta un approccio diverso. L'elevata resistenza all'usura, la superficie interna liscia, la resistenza chimica e il peso relativamente basso lo rendono adatto al trasporto di liquami concentrati abrasivi.

Che cos'è il trasporto di concentrati minerali?

Il concentrato minerale è il materiale prezioso separato dal minerale durante la lavorazione del minerale.

Il percorso di lavorazione può includere frantumazione, macinazione, flottazione, separazione magnetica o separazione per gravità. Dopo che i preziosi minerali sono stati separati dai materiali di scarto, il concentrato può essere miscelato con acqua e trasportato come impasto liquido.

Esempi comuni includono concentrato di rame, concentrato di minerale di ferro, concentrato di nichel, concentrato di oro, concentrato di litio e concentrato di fosfato.

Una tubazione del concentrato normalmente funziona insieme a pompe per liquami, strutture di stoccaggio, apparecchiature di filtraggio e sistemi di carico.

Il tubo stesso è in contatto diretto con l'impasto liquido concentrato durante tutto il funzionamento. Ciò rende la superficie interna del tubo una parte importante del sistema.

Perché il liquame concentrato è duro sulle condutture?

Il problema principale è il materiale solido che si muove attraverso il tubo.

1. Usura abrasiva

Le particelle minerali sfregano continuamente contro la parete interna del tubo. Quarzo, minerali contenenti silice-, particelle contenenti metalli-e frammenti di roccia fini possono tutti contribuire all'usura.

L'effetto diventa più evidente quando l'impasto liquido ha un'elevata concentrazione di solidi o le particelle sono dure.

Nel corso del tempo, l'usura abrasiva può ridurre lo spessore delle pareti e infine creare perdite o manutenzioni non pianificate.

2. Usura da impatto

Non tutta l'usura deriva dal semplice scorrimento.

Le particelle possono anche colpire la parete del tubo, in particolare nei punti in cui il flusso cambia direzione.

Gomiti e piegamenti sono aree comuni di preoccupazione. Anche le valvole e le sezioni di scarico della pompa possono subire un'usura più grave rispetto alle sezioni diritte della tubazione.

Ecco perché il solo materiale dei tubi non è sufficiente. È inoltre necessario considerare la posizione delle curve, la velocità del flusso, le caratteristiche delle particelle e la concentrazione del liquame.

3. Esposizione chimica

L'impasto liquido concentrato può contenere residui chimici derivanti dalla flottazione e da altre operazioni di lavorazione dei minerali-.

A seconda del processo, l'impasto liquido può contenere sostanze acide, sali o altri prodotti chimici.

Per i tubi in acciaio, la corrosione può verificarsi insieme all'abrasione. Quando la corrosione ha già danneggiato la superficie interna, il continuo movimento delle particelle può accelerare la perdita di materiale.

Cos'è una pipeline di concentrati UHMWPE?

UHMWPE sta per polietilene ad altissimo peso molecolare.

Viene utilizzato in applicazioni in cui i normali materiali dei tubi possono avere difficoltà a resistere all'usura abrasiva continua.

Il materiale ha una combinazione di proprietà utili per il trasporto dei concentrati:

Elevata resistenza all'abrasione

Basso attrito

Elevata tenacità agli urti

Resistenza chimica

Peso ridotto

La superficie interna liscia è un'altra caratteristica importante. Invece di fare affidamento principalmente su una spessa parete in acciaio per resistere all'usura, l'UHMWPE utilizza una struttura polimerica resistente in grado di assorbire l'impatto delle particelle e resistere allo scorrimento ripetuto.

Per i liquami concentrati, tale differenza può essere importante per lunghi periodi di funzionamento continuo.

Tubi UHMWPE vs tubi in acciaio per il trasporto di concentrati

图 1

L’acciaio ha ancora un ruolo importante nelle condotte minerarie, in particolare dove è richiesta un’elevata resistenza strutturale.

La differenza è che una tubazione per concentrati deve anche far fronte al contatto continuo tra la parete del tubo e i solidi abrasivi. Per questa tipologia di servizio la prestazione all'usura della superficie interna diventa un importante fattore di scelta.

Vantaggi principali del tubo concentrato UHMWPE

图 2

1. Elevata resistenza all'abrasione

Per i liquami concentrati, l'usura è solitamente una delle prime cose da considerare.

Le particelle minerali dure passano continuamente attraverso il tubo. Il problema diventa più grave quando il liquame ha un'elevata concentrazione di solidi o contiene particelle grossolane e dure.

L'UHMWPE ha una struttura molecolare tenace e una buona resistenza al servizio abrasivo. Può gestire il contatto ripetuto con particelle minerali senza fare affidamento esclusivamente sull'aumento dello spessore della parete.

Ciò è particolarmente utile per le condotte di liquame-di lunga durata in cui l'usura interna rappresenta un grave problema di manutenzione.

2. Superficie interna liscia e basso attrito

Le condizioni della parete interna influiscono sul modo in cui il liquame si muove attraverso il tubo.

L'UHMWPE ha una superficie interna liscia e un basso coefficiente di attrito. Ciò riduce la resistenza tra il liquame e la parete del tubo.

Un tubo in acciaio può diventare più ruvido a causa della corrosione, dell'usura e dei depositi. Una superficie più liscia può aiutare a mantenere condizioni di flusso più costanti.

Per il trasporto di concentrati, ciò è utile non solo per le prestazioni idrauliche ma anche per ridurre la tendenza del materiale ad aderire alla parete del tubo.

3. Resistenza chimica

L'impasto liquido concentrato non è sempre chimicamente neutro.

I reagenti di lavorazione e le caratteristiche del minerale possono esporre la tubazione a mezzi acidi, alcalini o salini.

L'UHMWPE ha una buona resistenza a molti ambienti chimici e non è soggetto alla corrosione elettrochimica convenzionale del tipo-acciaio.

L'esatta compatibilità chimica deve ancora essere verificata rispetto alla composizione, alla concentrazione e alla temperatura effettive del liquame.

4. Buona resistenza agli urti

Particelle minerali grandi o dure possono colpire la parete del tubo durante il trasporto.

Ciò è particolarmente rilevante in prossimità di gomiti, curve e altre aree in cui la direzione del flusso cambia.

L'UHMWPE ha una buona tenacità e resistenza agli urti, consentendo al materiale del tubo di assorbire parte dell'energia d'impatto invece di comportarsi come un materiale fragile.

5. Peso inferiore del tubo

L'UHMWPE è notevolmente più leggero dell'acciaio.

Ciò semplifica la movimentazione e il trasporto, in particolare quando i tubi devono essere spostati in siti minerari remoti o in aree di installazione difficili.

Il peso inferiore del tubo può inoltre semplificare il sollevamento e il posizionamento durante l'installazione.

Per le condutture di concentrati a lunga-distanza, ciò può fare una differenza pratica durante il trasporto e il lavoro in cantiere.

Parametri chiave del tubo UHMWPE

*Il confronto dell'abrasione dipende dal metodo di prova, dai materiali e dalle condizioni operative. Dovrebbe essere trattato come un riferimento piuttosto che come un rapporto di durata del campo-garantito.

Applicazioni della conduttura del concentrato UHMWPE

I tubi UHMWPE possono essere utilizzati per diversi servizi di trasporto di concentrati, tra cui:

Trasporto concentrato di rame

Condotte per concentrati di minerale di ferro

Trasporto del concentrato di nichel

Condutture del concentrato d'oro

Condotte per la lavorazione del litio

Le specifiche del tubo devono essere selezionate in base alle proprietà del concentrato e alle condizioni operative piuttosto che solo in base al nome del minerale.

Come selezionare una pipeline di concentrato?

Prima di scegliere la pipa è utile comprendere il concentrato stesso.

Caratteristiche del concentrato

Le informazioni importanti includono la concentrazione dei solidi, la dimensione delle particelle, la durezza del minerale e la densità del liquame.

Una tubazione che trasporta particelle fini ad una concentrazione moderata ha caratteristiche di usura diverse da una tubazione che trasporta particelle grossolane e dure ad un'elevata concentrazione di solidi.

Condizioni operative

La lunghezza della tubazione, la pressione di esercizio, la velocità del flusso, la temperatura e l'ambiente di installazione influiscono tutti sulle specifiche del tubo richieste.

Anche le curve e i gomiti meritano attenzione perché potrebbero subire un'usura più grave rispetto alle sezioni di tubo diritte.

Requisiti dei materiali dei tubi

Vale la pena considerare l'UHMWPE quando l'applicazione presenta forti requisiti di resistenza all'abrasione, basso attrito interno e resistenza chimica.

Per un progetto con alta pressione o requisiti meccanici speciali, è necessario valutare anche la struttura del tubo e il metodo di collegamento.

Domande frequenti

Cos'è una pipeline di concentrati?

Una tubazione per concentrati trasporta i liquami concentrati minerali da un impianto di lavorazione allo stoccaggio, a un porto o a un altro luogo di lavorazione.

Perché utilizzare il tubo UHMWPE per il trasporto dei concentrati?

Le ragioni principali sono l'elevata resistenza all'abrasione, la superficie interna liscia, il basso attrito e la resistenza chimica. Queste proprietà sono utili quando il liquame contiene particelle minerali dure e la tubazione funziona ininterrottamente.

L'UHMWPE è migliore dei tubi in acciaio per i liquami concentrati?

I due materiali hanno punti di forza diversi. L'acciaio fornisce un'elevata resistenza meccanica, mentre l'UHMWPE è particolarmente adatto per applicazioni in cui l'abrasione interna, l'attrito e l'esposizione chimica rappresentano le principali preoccupazioni.

La scelta finale dipende dalla pressione, dal diametro, dalle caratteristiche del liquame, dalle condizioni di installazione e dalla struttura del tubo richiesta.

Cosa influenza la durata di servizio di una tubazione per concentrati?

I fattori principali sono la durezza minerale, la concentrazione di solidi, la dimensione delle particelle, la velocità del flusso, la geometria della tubazione, la pressione e le condizioni operative.

I gomiti si consumano più velocemente dei tubi diritti?

Possono. I cambiamenti nella direzione del flusso possono aumentare l'impatto delle particelle e la turbolenza attorno a curve e gomiti. Il tasso di usura effettivo dipende dalle proprietà del liquame, dalla velocità, dalla geometria della curvatura e dal materiale del tubo.

Conclusione

Le condutture dei concentrati minerali devono affrontare qualcosa che le normali condutture dell'acqua non fanno: il movimento continuo di particelle solide abrasive.

L'acciaio fornisce un forte supporto meccanico, ma la sua superficie interna può essere danneggiata sia dall'abrasione che dalla corrosione.

UHMWPE affronta il problema in modo diverso. L'elevata resistenza all'abrasione, la superficie liscia, il basso attrito, la resistenza chimica e il peso ridotto lo rendono adatto per applicazioni impegnative con liquami concentrati.

Non si tratta semplicemente di scegliere il materiale con la massima resistenza. Le domande più utili sono quali particelle ci sono nel liquame, quanto sono dure, quanto materiale solido è presente, quanto velocemente si muove il liquame e quale pressione deve sopportare la tubazione.

Per il trasporto dei concentrati, questi dettagli determinano se l'UHMWPE è il materiale giusto per i tubi e quali specifiche devono essere utilizzate.

Conduttura per concentrati UHMWPE - Costruita per il servizio continuo di liquami abrasivi.

Meta titolo

Tubo UHMWPE per trasporto di concentrati minerali|Tubazione resistente all'abrasione

Meta descrizione

Tubi UHMWPE per il trasporto di concentrati minerali. Elevata resistenza all'abrasione, basso attrito e resistenza chimica per tubazioni in rame, minerale di ferro, nichel e altri liquami concentrati.

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