Introduction

Le choix d'un tuyau pour une ligne de boues minières ne consiste pas seulement à vérifier la cote PN.

Un pipeline peut fonctionner sous une pression considérable tout en transportant des particules de minerai, des résidus ou du concentré. La pression exerce une pression sur la structure du tuyau. Les solides, quant à eux, se déplacent constamment contre la paroi intérieure.

Ce sont deux conditions de fonctionnement différentes.

Un tuyau peut répondre à la pression nominale requise tout en présentant un problème d’usure interne. L'inverse peut également se produire : un tuyau hautement-résistant à l'usure peut ne pas convenir si le système nécessite une pression nominale au-delà de sa conception disponible.

Pour les acheteurs miniers, la tâche pratique consiste à trouver le bon équilibre entrecapacité de pression et résistance à l’usure des boues.

C’est là que les conduites à lisier minier UHMWPE et les systèmes de conduites renforcées tels que SRTP entrent souvent en discussion.

Commencez par le lisier réel

Avant de choisir le tuyau, regardez le matériau transporté.

Les résidus, concentrés de cuivre, boues de minerai de fer et autres boues minérales ne se comportent pas exactement de la même manière. La dureté des particules, la taille des particules, la concentration en solides et la vitesse d'écoulement affectent toutes l'ampleur de l'usure à l'intérieur du tuyau.

Une boue contenant des particules dures et anguleuses peut être beaucoup plus agressive qu'une boue relativement fine, même lorsque les deux canalisations ont le même diamètre et la même pression de service.

La disposition du pipeline est également importante.

Un coude change la direction du flux. Un réducteur modifie la zone d'écoulement. Un tee crée un autre modèle de flux. La section immédiatement en aval d'une pompe peut connaître des conditions particulièrement exigeantes.

Pour cette raison, la sélection des tuyaux basée uniquement sur le diamètre et la pression est souvent incomplète.

La pression et l'usure sont des problèmes différents

La pression nominale est principalement liée à la conception structurelle du tuyau.

L'usure se produit sur la surface interne.

Les deux doivent être considérés séparément lors de la spécification.

Par exemple, un pipeline de lisier sur de longues distances peut nécessiter un PN 4.0 ou supérieur en raison des changements d'altitude et des conditions de pompage. Cela indique à l'acheteur quelque chose d'important concernant les exigences de pression, mais cela ne décrit pas la rapidité avec laquelle la surface interne peut s'user.

Si le coulis contient du quartz ou d'autres particules minérales dures, la paroi interne peut être exposée à une abrasion continue même lorsque la pression reste stable.

L'UHMWPE est intéressant dans cette situation car sa principale force n'est pas simplement la résistance à la pression. Le matériau est largement utilisé lorsque la surface interne nécessite une forte résistance aux boues abrasives.

Qu’est-ce qui différencie l’UHMWPE ?

图 1

L'UHMWPE a une surface interne très lisse et un faible coefficient de frottement.

Lorsque la boue minérale se déplace dans le tuyau, les particules rencontrent une surface polymère relativement lisse plutôt qu'une surface métallique rugueuse.

Cela compte dans les longs pipelines.

Cela peut aider à réduire la résistance à l’écoulement et à limiter la tendance du matériau à rester attaché à la paroi intérieure. L'UHMWPE offre également une bonne résistance à de nombreux milieux chimiques, ce qui est utile lorsque le coulis contient des sels, des composants acides, des substances alcalines ou des produits chimiques de traitement.

Pour les applications minières, l’attrait réside réellement dans la combinaison :

résistance à l'usure + surface lisse + résistance chimique + résistance aux chocs.

Aucune propriété ne raconte toute l’histoire.

Où s'adapte SRTP

Le SRTP, ou tuyau composite en polyéthylène renforcé de fil d'acier, aborde le problème sous un autre angle.

Le tuyau contient une couche de renfort en fil d'acier-à haute résistance entre les couches de polyéthylène. Le renfort augmente la capacité de charge-, tandis que le polyéthylène offre une résistance à la corrosion et une surface d'écoulement relativement lisse.

Cela rend le SRTP utile pour-l'eau de mine à haute pression, le drainage et d'autres systèmes de fluides sous pression.

Il peut également être envisagé pour le service en lisier lorsque la couche interne est adaptée au support réel.

Mais ce point mérite attention lorsque l’on compare SRTP avec UHMWPE :

La couche de renfort et la surface intérieure de travail effectuent des tâches différentes.

Le fil d'acier contribue à la résistance structurelle à la pression. La couche interne de polymère est la partie directement exposée au coulis.

Si une abrasion sévère est attendue, la performance à l’usure de cette couche interne devient une spécification importante.

Les pipelines-longues distances nécessitent plus qu'une simple évaluation de la pression

Une longue conduite de lisier peut comprendre plusieurs stations de pompage, des dénivelés et de nombreux raccords.

Le tuyau peut également être exposé aux changements de température extérieure et à des conditions d’installation difficiles.

Pour les acheteurs, il vaut la peine de regarder au-delà du chiffre de pression nominale et de vérifier le tableau de fonctionnement complet :

Ces informations fournissent une base beaucoup plus utile pour sélectionner un tuyau à lisier minier.

Caractéristiques du produit

图 2

Haute résistance à l'abrasion

L'UHMWPE convient aux applications minières où les particules minérales dures entrent en contact continu avec la paroi interne.

Surface intérieure lisse

La surface à faible friction- facilite le déplacement du lisier dans le pipeline et peut réduire la tendance des fines matières minérales à adhérer à la paroi.

Résistance chimique

L'UHMWPE présente une bonne résistance à de nombreux environnements acides, alcalins et salins rencontrés dans l'exploitation minière.

Résistance aux chocs

Les particules minérales ne glissent pas toujours doucement le long de la paroi du tuyau. Des particules plus grosses ou angulaires peuvent créer des impacts répétés, en particulier autour des raccords.

Léger

Comparé à de nombreux systèmes de canalisations en acier-, les canalisations UHMWPE sont relativement légères, ce qui peut faciliter le transport et la manipulation.

Plusieurs options de pression

Les tuyaux miniers UHMWPE peuvent être fournis dans différentes pressions nominales. La classe PN correcte doit être sélectionnée en fonction du diamètre du tuyau, de la pression de service et de la conception réelle du pipeline.

Paramètres du produit

La pression réelle et la conception du mur doivent être confirmées en fonction du diamètre, de la pression de service, des conditions de boue et des exigences d'installation.

Comparaison : UHMWPE et SRTP

SRTP n'est pas simplement une version concurrente d'UHMWPE.

Son renfort en fil d'acier-lui confère un net avantage lorsque les hautes pressions et le renforcement structurel sont des exigences majeures. Il peut être particulièrement utile dans les systèmes d’eau de mine et autres applications sous pression.

L'UHMWPE met davantage l'accent sur la surface de travail exposée aux boues abrasives.

Pour une conduite de lisier à haute-pression, le SRTP peut s'avérer judicieux lorsque le renforcement structurel est la priorité.

Pour les boues abrasives, l'UHMWPE offre un avantage différent : le matériau utilisé sur la surface de travail est lui-même très résistant à l'usure.

Lorsque les deux exigences sont importantes, la décision doit être basée sur la construction complète du tuyau, et pas seulement sur le nom du produit ou la pression nominale.

FAQ

Les tuyaux UHMWPE peuvent-ils être utilisés pour les boues minières à haute-pression ?

Oui, les tuyaux UHMWPE peuvent être fournis dans différentes pressions nominales, notamment PN1,0 à PN10, en fonction du diamètre et de la conception du tuyau. L'indice PN requis doit être déterminé à partir de la pression de service réelle et des conditions du pipeline.

La haute pression provoque-t-elle directement l’usure des tuyaux ?

La pression et l’abrasion sont des mécanismes différents. L'usure est plus étroitement liée à la dureté des particules, à leur taille, à la concentration de la boue, à la vitesse d'écoulement et aux changements de direction d'écoulement.

Le SRTP est-il adapté aux boues abrasives ?

Cela peut être le cas, en fonction de la couche interne et des conditions réelles du lisier. Le renfort en fil d'acier-répond principalement aux exigences de pression et de structure ; la couche de polymère interne est directement exposée à la suspension.

Quelles parties d’un pipeline de boues minières devraient faire l’objet d’une attention particulière ?

Les coudes, les tés, les réducteurs et les sections de refoulement des pompes méritent une attention particulière car les changements de direction ou de vitesse d'écoulement peuvent augmenter l'usure locale.

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