מָבוֹא

צינור ניקוז מכרה אינו פועל בלחץ קבוע.

הלחץ בתוך צינור כרייה HDPE יכול להשתנות בכל פעם שמשאבת ניקוז מתחילה, נעצרת או משנה את מצב הפעולה שלה. פעולת השסתום יכולה ליצור שינוי לחץ מהיר נוסף. בקו ניקוז תת קרקעי או עילי ארוך, אירועים אלו יכולים ליצור גלי לחץ שעוברים דרך הצינור.

תופעה זו מכונה בדרך כלל פטיש מים או גל לחץ.

עבור מערכת ניקוז כרייה, השאלה החשובה היא לא רק אם צינור כרייה HDPE יכול לעמוד בלחץ העבודה הרגיל שלו. הצינור צריך גם לסבול תנאי לחץ המתרחשים במהלך פעולת המשאבה והשסתום.

זה חשוב במיוחד עבור ניקוז מוקשים למרחקים-ארוכים, שבו הפרעת לחץ שנוצרת בקצה אחד של הצינור יכולה לעבור דרך חלק גדול של המערכת.

הנחיית PE100 מזהה גל כעלייה בלחץ-קצרת טווח מעל ללחץ ההפעלה המרבי הרגיל הנגרמת כתוצאה משינויים מהירים במהירות הנוזל. פעולות חוזרות של משאבה ושסתום יכולות גם ליצור עומס לחץ מחזורי לאורך חיי השירות של צינור.

עבור צינור כריית HDPE, החומר עצמו ממלא תפקיד חשוב מכיוון שפוליאתילן גמיש משמעותית מצינור מתכתי קשיח. הגמישות הזו משנה את האופן שבו הצינור מגיב ללחץ חולף.

מה קורה בתוך צינור כרייה HDPE במהלך כיבוי המשאבה?

שקול צינור ניקוז מכרה טיפוסי.

משאבה דוחפת מים דרך צינור HDPE ארוך מנקודת איסוף תת קרקעית לכיוון נקודת פריקה עילי. בזמן שהמשאבה פועלת, למים יש מהירות מסוימת. דופן הצינור נתון ללחץ הפנימי הקשור למערכת השאיבה.

כאשר המשאבה נעצרת לפתע, המים לא מפסיקים מיד לנוע.

למים יש אינרציה. המים הנעים ממשיכים קדימה בזמן שהמשאבה כבר לא מספקת את אותו כוח מניע. זה יוצר שינוי מהיר במהירות, והשינוי הזה מייצר גל לחץ.

הגל נע לאורך הצינור.

אם צינור הניקוז הוא באורך של כמה מאות מטרים או כמה קילומטרים, הפרעת הלחץ יכולה לעבור באורך ניכר של צינור כריית HDPE לפני שהמערכת מתייצבת בחזרה למצב ההפעלה הרגיל שלה.

זו הסיבה שהלחץ המוצג על מד פריקת משאבה במהלך פעולה רגילה אינו בהכרח הלחץ הגבוה ביותר שחווה הצינור.

הצינור צריך להתמודד גם עם לחץ ההפעלה הרגיל וגם עם לחץ חולף.

מדוע צינור כריית HDPE מגיב אחרת לעלייה בלחץ

הקיר של צינור כרייה HDPE אינו קשיח באותו אופן כמו צינור פלדה.

ל-PE100 יש -מודול גמישות לטווח ארוך של כ-200 MPa, יחס Poisson's של כ-0.45, והתארכות בשבירה גדולה מ-600% לפי נתוני התייחסות PE100+.

מאפיינים אלו רלוונטיים לגל לחץ מכיוון שדופן הצינור יכול להתעוות מעט כאשר הלחץ הפנימי משתנה.

כאשר הלחץ עולה, קוטר הצינור יכול לגדול מעט והקיר מפתח מתיחה היקפית נוספת. דפורמציה זו סופגת חלק מהתגובה החולפת במקום לאלץ את כל שינוי הלחץ לתוך דופן צינור קשיח במיוחד.

זה לא אומר שצינור כריית HDPE יכול פשוט להתעלם מפטיש מים.

המשמעות היא שיש להתחשב בתגובה החומרית שלו בעת הערכת היסטוריית הלחץ של מערכת הניקוז.

לכן יש להעריך צינור עם הפעלה ועצירה תכופה של משאבה לפי מחזור הפעולה בפועל שלו ולא רק לפי הלחץ הסטטי שלו.

דירוג לחץ אינו זהה ללחץ נחשול

הבחנה זו חשובה לרכישת ניקוז מוקשים.

נניח שצוין צינור כרייה HDPE עבור דרגת לחץ PN מסוימת. דירוג לחץ זה מתאר את לחץ הפעולה המותר של הצינור בתנאי תכנון מוגדרים.

כיבוי משאבה יכול ליצור עליית לחץ זמנית מעל לחץ הפעולה הרגיל.

לכן, השאלה ההנדסית הופכת:

מהו הלחץ המרבי בתוך צינור הכרייה של HDPE במהלך מחזור הפעולה המלא?

התשובה תלויה במשאבה, מהירות הזרימה, אורך הצינור, פעולת השסתום, פרופיל הגבהה וזמן הכיבוי.

הנחיות PE100 ממליצות במיוחד על ניתוח נחשולים עבור צינורות החשופים לעומס נחשולים ועייפות.

עבור מערכות ניקוז מכרות, זה רלוונטי במיוחד כאשר לצינור יש קטע עולה ארוך מתחנת שאיבה תת קרקעית אל פני השטח.

צינורות כרייה ארוכים מסוג HDPE זקוקים לתשומת לב רבה יותר למעברי לחץ

אורך הצינור משנה את החשיבות של עליית לחץ.

חיבור ניקוז קצר ליד משאבה עלול לחוות הפרעת לחץ שמתיישבת מהר יחסית.

צינור ניקוז ארוך של מכרה מתנהג אחרת.

גל הלחץ יכול לנוע לאורך הצינור, לשקף בשינויים בגיאומטריית הצינור, בשסתומים, במיכלים, בפיתולים או בקצוות של צינורות, ולקיים אינטראקציה עם גלי לחץ אחרים.

התוצאה יכולה להיות היסטוריית לחץ שהיא הרבה יותר מסובכת מ"לחץ רגיל פלוס נחשול אחד".

זו הסיבה שאין לבחור מערכות צינורות כרייה ארוכות מסוג HDPE רק מתוך ערך לחץ סטטי.

קוטר הצינור משנה כי מהירות הזרימה משתנה עם הקוטר. עבור אותו קצב זרימה, קוטר פנימי קטן יותר מייצר מהירות מים גבוהה יותר. שינוי מהיר באותה מהירות יכול ליצור אירוע לחץ חולף משמעותי יותר.

גם עובי הדופן וה-SDR חשובים מכיוון שהגיאומטריה של צינור הכרייה של HDPE משפיעה על תגובת הלחץ שלו.

Pump Start-Up יכול גם ליצור שינויי לחץ

פטיש מים אינו מוגבל להשבתות חירום.

משאבה המתחילה כנגד צינור מלא יכולה גם ליצור מעבר לחץ.

זה הופך חשוב במכרות שבהם משאבות ניקוז פועלות אוטומטית לפי מפלס המים.

משאבה עשויה להתחיל כאשר הבור מגיע לרמה מסוימת, לפעול למשך תקופה, ולאחר מכן להפסיק. במהלך יום רגיל, צינור הכרייה של HDPE עשוי לחוות מחזורי לחץ רבים כאלה.

ייתכן ששינויי הלחץ האישיים לא יהיו גדולים מספיק כדי לגרום לכשל מיידי.

הנושא החשוב יותר הוא החזרה.

שינוי לחץ חוזר הוא העמסת עייפות. הנחיית PE100 מבדילה את הטעינה המחזורית הזו מאירוע נחשול בודד ומציינת כי התדירות והמשרעת של מחזורי הלחץ הם גורמים חשובים.

לכן, דפוס הפעולה של המכרה חשוב בדיוק כמו לחץ המשאבה הנומינלי.

פרמטרים של צינור כרייה HDPE הרלוונטיים לנחשול

ערכי PE100 לעיל הם ערכי ייחוס מהותיים ולא תחליף לנתוני המוצר המאושרים של היצרן.

עבור פרויקט כרייה בפועל, מחלקת ה-PN ועובי הדופן שנבחרו צריכים להתאים ללחץ ההפעלה המקסימלי, הטמפרטורה, הלחץ החולף ותנאי ההתקנה.

היכן צינור הכרייה של HDPE חשוף ביותר?

גל לחץ אינו יוצר בהכרח את אותו מצב מכני בכל מקום בצנרת.

קטע פריקת המשאבה יכול לחוות שינויי לחץ מהירים. מיקומי שסתומים יכולים ליצור תנאי חולף מקומיים. שינויים בגובה יכולים להשפיע על לחץ סטטי. קטעים אנכיים ארוכים יכולים גם לייצר לחץ הידראולי משמעותי בגלל הפרשי גובה.

חיבורים ראויים לתשומת לב מיוחדת.

חיבור אוגן, שסתום או משאבה מציגים שינוי מקומי בקשיחות ובגיאומטריה. צינור הכרייה הישר של HDPE יכול להתעוות בצורה שונה ממכלול החיבור.

לכן, יש לשקול ניתוח נחשולי לחץ יחד עם תכנון החיבור במקום להתייחס לצינור כרכיב מבודד.

כיצד צריכים קונים להעריך את צינור הכרייה של HDPE לניקוז?

מפרט רכש המבוסס רק על "צינור HDPE, PN10" עשוי שלא לתאר את מצב ההפעלה המלא.

עבור צינור ניקוז מכרה, הספק צריך להבין את ה-DN הנדרש, לחץ הפעלה רגיל, לחץ מקסימלי, קצב זרימת משאבה, תדירות התחלה/עצירה של משאבה, אורך הצינור ופרופיל הגובה.

ההבדל בין לחץ הפעלה רגיל ללחץ חולף מקסימלי חשוב במיוחד.

לדוגמה, משאבה עשויה לפעול בדרך כלל בלחץ הרבה מתחת לדרגת הלחץ הנומינלית, אך כיבוי מהיר יכול להגביר את הלחץ באופן זמני. לכן בחירת הצינור צריכה לשקול את מעטפת הלחץ המלאה.

הנחיית התכנון של PE100+ מתייחסת ללחץ ההפעלה המקסימלי לחוזק החומר, ל-SDR ולמקדם השירות הרלוונטי, ומדגים מדוע לא ניתן להפריד בין גיאומטריית הצינור ותנאי ההפעלה לבין דירוג הלחץ.

מַסְקָנָה

פטיש מים אינו בעיה הידראולית מופשטת עבור צינור כרייה HDPE.

זהו מצב הפעלה אמיתי שנוצר על ידי המשאבות והשסתומים השולטים בניקוז המוקשים.

כאשר משאבה נעצרת, שסתום נסגר או מהירות המים משתנה במהירות, הלחץ בתוך הצינור יכול לעלות זמנית מעל לחץ הפעולה הרגיל שלו. בצינור ניקוז ארוך של מכרה, גל הלחץ שנוצר יכול לעבור דרך חלק גדול של צינור HDPE.

הגמישות של PE100 משנה את האופן שבו הצינור מגיב לעומס חולף זה, בעוד שה-DN של הצינור, עובי הדופן, SDR ודרגת הלחץ קובעים את הקיבולת המבנית שלו.

מסיבה זו, בחירת צינורות כריית HDPE לניקוז מכרה צריכה להתבסס לא רק על לחץ סטטי. יש לקחת בחשבון גם את מחזור השאיבה בפועל ואת תנאי הלחץ החולפים, במיוחד עבור מערכות ניקוז- למרחקים ארוכים עם פעולת משאבה תכופה.

עבור קוני כרייה, מפרט המפתח אינו רק הלחץ המודפס על הצינור. זה האם מערכת צינורות הכרייה המלאה של HDPE יכולה להתמודד עם היסטוריית הלחץ שנוצרה על ידי פעולת הניקוז בפועל של המכרה.

בקש הצעת מחיר של צינור HDPE

עבור צינור כרייה HDPE, שלח לנו:

DN + PN/SDR + בינוני + טמפרטורת עבודה + שיטת התקנה + אורך צינור + כמות

עבור יישומי ניקוז והסרת מים, נא לספק גם:

אפליקציה + לחץ עבודה + סביבת התקנה

עבור מינרלים- המכילים מי מכרה, אם זמינים:

כימיה של מים / pH + טמפרטורה + מוצקים מרחפים

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
אֶלֶקטרוֹנִי:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

קבל את המחיר הטוב ביותר עבור צינור הכרייה HDPE שלך.