Gruvedrift er en av få næringer der rørbrudd vanligvis skyldes slitasje snarere enn trykk eller korrosjon. Slurry, tailings og avvanningslinjer transporterer en blanding av vann og harde partikler med betydelig hastighet, og den resulterende slitasjen fjerner gradvis veggtykkelsen til røret er trukket tilbake. Materialvalg og tilstandsovervåking er derfor de to avgjørelsene som har størst innflytelse på kostnadene ved eierskap av en gruveledning.
Slitasjemekanismer i slurry- og avgangsservice
To mekanismer dominerer. Glidende slitasje angriper rørveggen langs bunnen av ledningen der grove faste stoffer beveger seg i kontakt med overflaten, mens støtslitasje konsentrerer seg ved bend, reduksjonsrør og pumpeutløp der partikler treffer veggen på skrå. Erosjon-korrosjon akselererer både der slurryen er sur eller saltholdig. Partikkelstørrelse, faststoffkonsentrasjon, hastighet, pH og hardheten til malmen forskyver balansen mellom disse mekanismene, så en slitasjevurdering bør alltid baseres på forholdene på stedet i stedet for på en enkelt generisk materialkvalitet.
Alternativer for rør og foring
| Alternativ | Typisk spesifikasjon | Løsningens styrke | Typisk plassering |
|---|---|---|---|
| Karbonstålrør med økt veggtykkelse | ASTM A106, ASTM A53, API 5L | Laveste første pris, enkelt å lage på stedet | Lange rette løp med fin slam |
| Hvitt jernstøping med høy krom | ASTM A532 | Meget høy slitestyrke fra hard karbidstruktur | Pumpekropper, albuer og korte spoler |
| Overleggsrør av kromkarbid og bimetallforing | Overlegg sveiset til et skall av karbon eller lavlegert stål | Slitesterk arbeidsflate med en tøff, sveisbar bakside | Bend, sykloner og høyvinklede støtsoner |
| Induksjonsherdet lavlegert stålrør | Herdet indre overflate på et lavlegert rør | Balansert slitasje- og slagfasthet, lav masse | Kraftfôr og avgangstransportlinjer |
| Keramisk foret rør | Alumina fliser festet til et stålskall | Utmerket motstand mot fin, hurtigflytende slurry | Fines og reagensoverføringslinjer |
| Polymerforet rør | HDPE eller UHMWPE liner i stålbærer | Korrosjonsbestandighet med moderat slitestyrke | Sure og saltholdige slam ved lav hastighet |
Avvanning og høytrykkstjeneste
Gruveavvanningsrør håndterer rent eller lett forurenset vann ved høyt trykk og velges vanligvis for trykkklassifisering og korrosjonsbestandighet i stedet for slitestyrke. Sømløst eller sveiset rør til ASTM A106, ASTM A53 eller API 5L, belagt innvendig og utvendig, er det vanlige valget, med slitasjetillegg kun lagt til i seksjonene som håndterer faste stoffer. Koblinger for rask utplassering bidrar til å forkorte installasjonsvinduet under utvikling av gropen.
Slitasjetesting og materialvalg
Materialer sammenlignes ved bruk av standardiserte laboratorietester, hovedsakelig tørrsandgummihjultesten i henhold til ASTM G65 og våtsandslurrytesten i henhold til ASTM G105, supplert med feltforsøk i en representativ del av linjen. Laboratorieresultatet rangerer materialene, men feltforsøket avgjør valget, fordi rangeringen kan endres med partikkelform, hastighet og støtvinkel.
Vedlikehold og tilstandsovervåking
Roter rette rørseksjoner med jevne mellomrom slik at slitasjen fordeles rundt omkretsen.
Mål veggtykkelse ved ultralydinspeksjon på et fast rutenett og trend tapsraten i stedet for den absolutte verdien.
Inspiser bøyninger, reduksjonsstykker og pumpeutløpsspoler med kortere intervall enn rettkjøringer.
Reparer skadede foringer umiddelbart, siden et eksponert stålskall slites veldig raskt når en foring brytes.
Registrer driftshastighet og faststoffkonsentrasjon ved hver inspeksjon slik at slitasjetrender kan tolkes riktig.
FAQ
Spørsmål: Hvilket rørmateriale motstår best slipende gruveslurry?
Hvitt jern med høy krom og kromkarbidoverlegg gir den høyeste slitestyrken, mens induksjonsherdet lavlegert rør tilbyr et kompromiss mellom slitetid, slagfasthet og vekt.
Spørsmål: Hvordan er gruveavvanningsrør spesifisert?
De velges primært for trykkklassifisering og korrosjonsmotstand, vanligvis som ASTM A106, A53 eller API 5L rør, med ytterligere veggtykkelse kun der faste stoffer er tilstede.
Spørsmål: Hva forårsaker den raskeste slitasjen i en avgangslinje?
Grove partikler som treffer veggen på skrå, og det er grunnen til at bøyer, reduksjonsstykker og pumpeutløpsseksjoner slites ut mye raskere enn rette rør.
Spørsmål: Hvordan måles slitasjehastigheten i praksis?
Ultralydmåling av veggtykkelse på et fast rutenett, trended over tid, støttet av laboratorietesting til ASTM G65 eller ASTM G105 under utvelgelsesstadiet.
Spørsmål: Kan et slitt slurryrør repareres?
Lokale skader kan repareres ved sveising eller ved å montere en sliteforing, men en spole som har mistet det meste av veggtykkelsen, eller hvis foring har blitt ødelagt, bør skiftes ut.
