вступ

Тиск усередині шахтного дренажного трубопроводу рідко буває таким простим, як одне фіксоване число.

Шахтницька труба HDPE може працювати при відносно стабільному тиску протягом кількох годин, а потім зазнавати швидких змін, коли насос запускається, насос зупиняється, клапан змінює положення або рівень води в системі.

Глибокий дренаж шахти додає ще один фактор.

Перепад висот між підземними точками перекачування та поверхнею створює статичний тиск води. Потім насос додає тиск до цього гідравлічного стану.

Як наслідок, різні секції однієї шахтної труби ПНД можуть мати різний тиск.

Труба біля дна глибокої вертикальної секції може піддаватися набагато більшому статичному тиску, ніж труба поблизу точки випуску.

Для покупців гірничодобувної промисловості ось чому вимоги до тиску для гірничодобувної труби ПНД не можна визначити, просто дивлячись на паспортну табличку насоса.

Необхідно розуміти фактичний тиск вздовж трубопроводу.

Тиск води змінюється з висотою

Тиск води зростає з глибиною через вагу води над нею.

Для вертикального стовпа води гідростатичне співвідношення можна виразити так:

P=ρghP=\\rho gh

де PP – гідростатичний тиск, ρ\\rho – щільність води, gg – гравітаційне прискорення, hh – напір води.

Формула проста.

Важливою частиною шахтної труби з ПНД є те, що відбувається, коли перепад висот стає великим.

Дренажна система шахти може переміщувати воду з глибокого підземного рівня на поверхню.

Тому нижня частина трубопроводу може відчувати значний статичний напір.

Потім тиск насоса та статичний напір об’єднуються у фактичну операційну систему.

Ось чому специфікація труби, заснована лише на тиску нагнітання насоса, може ввести в оману, якщо не враховувати профіль висоти.

Тиск не всюди однаковий

Довга шахтна труба ПНД не відчуває рівномірного тиску.

Зміна тиску вздовж трубопроводу.

Тиск на насосній станції залежить від насоса та місцевих умов.

Коли вода рухається вгору, підйом споживає гідравлічний напір.

Таким чином, тиск, доступний далі вздовж трубопроводу, змінюється.

Якщо трубопровід значно піднімається, нижні ділянки можуть відчувати більший тиск.

Це має значення при виборі класу тиску.

Труба, яка підходить для однієї ділянки, може не обов’язково підходити для іншої, якщо умови тиску суттєво відрізняються.

Однак у багатьох дренажних системах шахт використання кількох класів тиску на одному маршруті може бути непрактичним. Таким чином, необхідно розглянути повний профіль тиску, перш ніж визначити гірничу трубу з ПНД.

Внутрішній тиск дещо змінює форму труби

Коли тиск води підвищується всередині шахтної труби HDPE, стінка труби висувається назовні.

Діаметр трохи збільшується.

Стіна також відчуває деформацію по окружності.

Коли тиск падає, труба повертається до своїх попередніх розмірів.

Для жорсткої труби ця деформація відносно мала.

HDPE поводиться інакше, тому що поліетилен більш гнучкий.

Довідкові дані PE100 дають -довгостроковий модуль приблизно 200 МПа та коефіцієнт Пуассона приблизно 0,45.

Ці властивості впливають на реакцію шахтної труби HDPE на зміни внутрішнього тиску.

Труба не залишається абсолютно фіксованою за розмірами при зміні тиску.

Воно відповідає.

Така реакція є частиною нормальної поведінки труб ПНД.

Чому нормального робочого тиску недостатньо

Шахтна дренажна система може мати нормальний робочий тиск, наприклад, кілька МПа.

Це корисна інформація, але вона не обов’язково відображає максимальний тиск, який зазнає шахтна труба HDPE.

Може запуститися насос.

Клапан може закритися.

Потік може змінитися.

Тиск може тимчасово перевищувати постійне робоче значення.

Це та сама причина, чому гідроудар потрібно розглядати окремо від нормального тиску.

Керівництво PE100+ визначає роботу насоса та роботу клапана як потенційні причини стрибків тиску та рекомендує аналіз стрибків, коли перехідні умови значні.

Таким чином, гірничодобувну трубу HDPE потрібно оцінювати за огинаючою тиску, а не за одним постійним показанням манометра.

Глибокий дренаж шахти створює проблему різного тиску

Розглянемо підземну насосну станцію на значній глибині.

Трубопровід піднімається від підземного рівня до поверхні.

Насос повинен подолати перепад висот.

Стовп води сам створює тиск.

Це означає, що нижня частина системи може піддаватися значному внутрішньому тиску, навіть якщо швидкість потоку не надто висока.

Це одна з причин, чому шахтні дренажні системи часто вимагають шахтних труб-HDPE з номінальним тиском замість звичайної дренажної труби низького{1}}тиску.

Трубу вибирають не тільки за кількістю води, яку вона пропускає.

Він вибирається за тиском, який створюється під час руху цієї води через шахту.

Тиск у трубі та пропускна здатність відрізняються

Цю відмінність легко не помітити.

Велика шахтна труба HDPE може мати високу швидкість потоку, працюючи з відносно низькими втратами на тертя.

Менша труба може вимагати більшого гідравлічного напору, щоб забезпечити той самий потік.

Але жодне твердження не говорить нам, чи може стінка труби витримати тиск системи.

Пропускна здатність сильно залежить від внутрішнього діаметра та гідравлічного опору.

Пропускна здатність залежить від міцності матеріалу, товщини стінки, SDR, температури та умов конструкції.

Вони пов’язані через фізичну геометрію труби, але вони не є однаковими властивостями.

Ось чому для специфікації шахтної труби потрібен як діаметр, так і клас тиску.

Температура змінює потужність тиску

Температуру не слід ігнорувати, обговорюючи тиск у шахтних трубах ПНД.

Еталонні властивості PE100 зазвичай базуються на визначених умовах випробувань.

У міру підвищення температури поліетилен стає менш жорстким, і його довгострокова -працездатність під тиском може знизитися.

Керівництво PE100+ зазначає, що зниження тиску може знадобитися при підвищених температурах залежно від застосовного стандарту.

Для підземного дренажу шахт температура води може залишатися відносно стабільною.

Поверхневі трубопроводи можуть мати значно ширший діапазон температур.

Довга шахтна труба ПНД під дією прямих сонячних променів може досягати температури, яка значно відрізняється від температури навколишньої води чи ґрунту.

Тому специфікація тиску повинна відповідати фактичному діапазону робочих температур.

Що відбувається, коли тиск раптово падає?

Зниження тиску – ще один стан, який заслуговує на увагу.

Якщо насос зупиняється або умови потоку швидко змінюються, внутрішній тиск може впасти.

Залежно від системи на певних ділянках тиск може опускатися нижче атмосферного.

Тепер напрямок завантаження змінюється.

Замість того, щоб вода штовхалася назовні до стінки труби, зовнішній тиск може стати більш важливим.

Якщо ґрунтові води оточують закопану в шахту трубу ПНД, коли внутрішній тиск значно падає, труба може відчувати зовнішній тиск.

Це пов'язує зміну тиску з опором прогину.

Таким чином, труба повинна витримувати як високий внутрішній тиск, так і протилежні умови, коли внутрішня опора зменшується.

Параметри гірничої труби HDPE для вибору тиску

Це еталонні властивості PE100. Фактичний клас тиску та допустимий робочий тиск конкретної шахтної труби HDPE слід брати з її сертифікованої специфікації продукту та відповідного стандарту проектування.

Клас тиску та SDR

Для труб PE100 SDR безпосередньо пов’язаний із товщиною стінки відносно зовнішнього діаметра.

Менший SDR означає більш товсту стінку.

Більший SDR означає тоншу стінку.

Дані еталонного проектування PE100+ надають типові значення максимального робочого тиску за певних припущень, що ілюструє зв’язок між SDR та потужністю тиску.

Для покупця шахтного дренажу це корисніше, ніж просто просити «товстостінну трубу».

Клас тиску має бути чітко визначений.

Якщо система потребує PN10, геометрія труби має відповідати застосовній специфікації PN10.

Якщо вимога до тиску нижча, інший SDR може забезпечити більший внутрішній діаметр при тому самому зовнішньому діаметрі.

Це може покращити гідравлічну потужність.

Знову ж таки, тиск і потік пов’язані через фактичну геометрію труби.

Насосна станція є частиною напірного середовища труби

Гірничу трубу ПНД не слід оцінювати незалежно від насосної станції.

Насос визначає, як створюється тиск.

Клапани визначають, як може змінюватися тиск.

Профіль висоти визначає, який статичний напір існує.

Діаметр трубопроводу визначає величину гідравлічних втрат.

Стінка труби визначає, як труба утримує результуючий тиск.

Ці компоненти утворюють одну систему.

Це особливо важливо поблизу випуску насоса.

У першій секції шахтної труби HDPE можуть відбуватися швидкі зміни тиску, коли насос запускається або зупиняється.

Труба далі за течією може відчувати ту саму хвилю тиску в інший час і з іншими умовами місцевого тиску.

Тому протяжні шахтні дренажні трубопроводи необхідно розглядати як цілісні системи.

Яку інформацію має надати покупець?

Під час запиту на трубу ПНД для шахтних дренажів кілька частин інформації роблять вибір набагато надійнішим.

Необхідний DN необхідний.

Необхідний нормальний робочий тиск.

Максимальний тиск ще важливіший.

Необхідна швидкість потоку необхідна для перевірки гідравлічної потужності.

Довжина трубопроводу та різниця висот показують залучений гідравлічний напір.

Умови запуску та зупинки насоса допомагають визначити можливий перехідний тиск.

Спосіб монтажу має значення, оскільки труба, закопана в землю, може відчувати зовнішній тиск ґрунту та грунтових вод.

Слід також знати робочу температуру, особливо для відкритих поверхонь трубопроводів.

Ці деталі дозволяють підібрати трубу до фактичної шахти, а не вибирати з одного значення тиску.

Висновок

Тиск усередині шахтної труби ПНД не обов’язково є постійним.

Глибокий дренаж шахти може створити значний статичний напір через висоту.

Насоси додають робочий тиск.

Відключення клапанів і насосів може створити перехідний тиск.

Температура може змінити допустимий тиск ПЕ матеріалу.

Раптове зниження тиску може навіть змінити проблему з внутрішнього тиску на зовнішній.

Для шахтних труб PE100 MRS, SDR, товщина стінки та робоча температура є частиною конструкції тиску.

Ось чому шахтну дренажну трубу не слід вибирати, лише запитуючи розмір DN або відповідаючи нормальному тиску насоса.

Труба повинна бути узгоджена з повним тиском середовища.

Тому для покупця майнінгу корисна специфікація полягає не просто в:

«Труба ПНД для шахтного дренажу».

Це труба з визначеноюDN, клас тиску, товщина стінки або SDR, вимога до витрати та умови експлуатації.

Після того, як ці умови з’ясовані, трубу для шахт ПНД можна вибрати як фактичний напірний трубопровід, а не просто як пластикову трубу з номінальним діаметром.

Запит на пропозицію труб HDPE

Для гірських труб HDPE надішліть нам:

DN + PN/SDR + Середовище + Робоча температура + Спосіб встановлення + Довжина трубопроводу + Кількість

Для програм дренажу та зневоднення шахт також надайте:

Застосування + робочий тиск + середовище встановлення

Для шахтної води,-що містить мінерали, якщо є:

Хімічний склад води / рН + температура + зважені тверді речовини

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
Електронна пошта:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Отримайте найкращу ціну на свою трубу для шахт ПНД.