泥浆管道的变化:它会对你的作业产生什么影响?

了解当浆液管道在作业过程中发生改变时会发生什么。找出这些变化如何影响泵和运行的整体性能。
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本文包括:

  • 煤浆管道描述
  • 有效泥浆管道指南
  • 当管道直径改变时会发生什么
  • 考虑管道直径变化时
  • 改变管道长度的影响
  • 更换浆液管道时的快速提示
  • 一个案例研究

煤浆管道描述:

在任何泥浆管道系统中,管道磨损和相关的侵蚀损失都是一个主要问题。我们正在努力改进各种行业的管道结构和材料。料浆管道可以用多种不同的材料制成,如碳钢、合金钢、淬火钢、不锈钢、耐磨衬管、有色管、高密度聚乙烯等。管道的材料一般是根据应用、泵送的材料和成本来选择的。

有色矿浆管道在世界各地的应用日益增多。

例如:

高密度聚乙烯(HDPE)因其超高的分子量和耐磨耗性被广泛应用于矿山尾矿等领域。它比无内衬碳素钢管的预期寿命要长得多,特别是在处理磨料或腐蚀性泥浆时。聚氨酯一般用于工厂内泥浆管道。它是灵活的,耐热和耐腐蚀。聚丁烯管是一种柔性热塑性管材,具有较高的抗拉强度和非常好的耐热性。除上述外,其他用于浆料的低耐磨有色管有PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、而且内部有陶瓷碎片的玻璃纤维管。

内衬钢管道,一般采用有色材料作为内衬在钢管内,以防止侵蚀和腐蚀。

钢管原位衬管,将直径稍小的塑料管插入钢管中,然后在环形空间内填满水泥。另一种方法是取直径稍大的高密度聚乙烯管,将其压缩以减小外径。然后小心地将压缩的管子拉入钢管内;在释放紧缩力时,内管牢固地压住钢管内部。

有效泥浆管道指南

  • 水平线的坡度不应超过泥浆的休止角。
  • 必须保持冲洗和排水管道以及手动清洗的维护程序。
  • 必须确定易磨损点。
  • 使用长半径弯曲。
  • 使用端口尺寸最大的阀门。
  • 使用全流道球阀。
  • 避免使用截止阀(阀座可能被固体沉积物堵塞)。
  • 提供阀门的冲洗连接。
  • 钢管内衬耐磨衬可以显著提高钢管的使用寿命。
  • 为了延长管道的使用寿命,可以在运行中的管道中采用衬砌方法。
  • 料浆管道的底部会很快磨损,因为持续暴露在被泵送的料浆中。为了减少集中磨损的可能性,如果可能的话,定期旋转管道。

当管道直径改变时会发生什么?

浆液管道管径变化

当提到管道的直径时,指的是内径或内径。管道有两种测量方法;直径指内径,排程指管壁厚度。如果你买了一个8英寸直径的管道,这意味着内径是8英寸。

要将特定数量的流体通过管道,需要泵对流体施加特定数量的力,从而迫使流体通过管道。当流体被迫通过管道和泵的下游以达到预期的输出时,必须保持特定的流速。这个特定的流速称为流体速度。

假设一下,我们假设a118bet金博宝app 并且该管道被配置成能达到特定流速的一定粘度的流体。让我们还假设,由于管道必须承受的恶劣环境,一部分管道已经损坏,必须更换。更换损坏的管道时,如果要求相同的流量,应始终更换相同直径的管道;避免使用较小的直径。如果安装的管道直径更小,则会产生限制,导致管道摩擦增加,从而降低了被泵送流体的速度——流速也随之降低。在这种情况下,可以通过增加泵对被泵流体施加的力来克服流量的降低,但这将降低泵的效率并增加泵作业的成本。由于管道内部压力和摩擦的增加,这也会增加管道的磨损。

更换现有管道时,同样重要的是要避免安装直径大于被更换管道的管道。安装更大直径的管道也会对预期的流量产生不利影响。如果安装了更大直径的管道,则由于管道内速度和压力的降低,导致流量的减少。这种情况还需要增加施加在流体上的力以达到预期的流速,这就增加了泵送作业的成本。在这种情况下,降低速度和压力也会增加潜在的管道堵塞由于泥浆沉淀在管道底部。

根据您所泵送的泥浆和所需的流速,确保您的管道和软管的尺寸适合您的泵是很重要的。

考虑管道直径变化时

当需要特定的流量,且不能避免对已在使用的泵改变管道直径时,必须根据几个因素重新计算泵的转速。其中一些因素包括被泵材料的粘度,泵的位置距离流体源有多远,泵到流体将被排放的地方的距离,以及新的管道直径。当最初选择管道直径以达到预期的流速和流体输出时,这些都是相同的考虑因素。

设计良好的泵送系统将优化泵送作业的效率,避免泵停机,节省数千美元,并有助于确保实现连续泵送输出。

改变管道长度的影响

料浆管道长度变化

管道长度是实现预期流速和流体输出的另一个关键考虑因素。与用比确定的最适合所需流量的管径更大的管径替换管道的结果相同,也适用于增加泵排放处的管道长度。如果安装的管道长度增加,则由于管道内速度和压力的降低,流量就会减少。这种情况还需要增加施加在流体上的力以达到预期的流速,这就增加了泵送作业的成本。在这种情况下,降低速度和压力也会增加潜在的管道堵塞由于泥浆沉淀在管道底部。

速度和压力的具体下降将取决于增加的管道的长度。当施加在流体上的力增加以补偿管道长度增加所造成的减小时,管道的摩擦损失也会增加。这是因为随着管道的增加,表面积也增加了,这反过来又增加了由于摩擦造成的损失。这是增加排放管道长度时必须考虑的另一个关键因素。这可能导致运行泵需要更多的能量,从而增加泵的运行成本。

减少排放管道的长度则会产生相反的效果。流体速度和压力会增加,也会增加管道的摩擦损失。在这种情况下,必须减少泵的运行,这包括减少施加在流体上的力,以使运行恢复到与应用要求一致的运行参数。

    更换浆液管道时的快速提示

    • 当管道直径和长度发生变化时,需要重新计算泵的运行参数。
    • 从物料来源到物料目的地的最短距离是最有效的。
    • 管道直径和/或距离的增加会降低流体速度和压力。
    • 管道直径和/或距离的减小会增加流体速度和压力。
    • 流体速度和压力的增加导致管道摩擦损失的增加。
    • 泵送磨料浆时,流体速度和压力的增加会增加磨损。
    • 管道直径和长度的增加会增加补偿流体速度和压力损失所需的能量,从而导致操作成本的增加。
    • 在选择管径时,管径指的是内径(id)。
    • 在选择软管尺寸时,软管尺寸为外径(o.d)。

    更改现有管道的效果

    有时,管道可能需要在操作期间更改。如果发生这种情况,可能会发生以下变化:

    1. 管径变化
    2. 管长变化
    3. 管道标高变化
    4. 更换管件、阀门等。
    5. 更换管材

    在前面,我们之前解释的两个影响,即直径变化和长度变化也适用于这里。此外,还将探讨管道改变的其他一些方式,如标高变化的影响,配件和阀门的变化,以及管道材料的变化。

    如果管道标高增加,则需要额外的水头或压力来补偿。
    当液体流动的方向改变时,就会产生阻力。此外,液体将试图在配件的外缘周围流动。这减少了配件的有效面积。因此,液体的速度会增加,摩擦损失或压降也会增加。因此,管件的任何变化都会影响系统的压降或摩擦损失。

    类似的影响也会发生在阀门上,由于它们的非线性和非均匀通道。因此,如果阀门发生任何变化,也会发生压降或摩擦损失。此外,阀门容易产生水锤,水锤是一种高压冲击波,当液体突然被迫停止在管道中,或由于阀门或泵停止工作时,就会产生水锤。

    对管道材料的改变将改变管道的摩擦系数。这也会影响压降或摩擦损失计算的结果。

    软管和管道测量的快速提示

    泥浆软管直径的测量方法:
    泥浆软管和泥浆软管组件通过其内径测量进行测量。在高磨料的泵送应用和材料中,泥浆软管可能会有一个内衬,这可能会改变软管的内径,需要正确计算内径,以使软管完美地适合于管道。

    如何测量管道直径:
    小于12英寸的管道用内径测量。此外,这些管道还可以包含内衬,以帮助防止磨料或腐蚀性材料,当安装到泥浆软管时,必须考虑到这一点。

    此外,超过12英寸的管道。内径是用外径来测量的。因此,对于直径超过12英寸的管道,当试图与现有的泥浆软管或管道相匹配时,必须考虑到这一点。为了计算超过12英寸的管道的内径,操作人员必须知道管道的外径、厚度和系统是否内衬。了解这些因素将使作业人员能够仔细选择精确的管道内径测量值,以与现有系统完美匹配。

    案例研究:

    假设,我们有一个旧的泥浆管道系统;我们需要修改以下内容:

    1. 管径因流量要求较高
    2. 管道长度由于设备的搬迁
    3. 管道材料由于现有管道的磨损

    现在,在详细介绍这些变化对现有泵和管道系统的影响之前,我们先从数学角度回顾一下流体与不同管道结构之间的相互作用。

    1)流体流量与管径的基本关系为:

    流量=管道内径×流体速度

    2)管道摩擦损失或压降与管径、管长的基本关系为:

    管道摩擦系数×管道长度×流体速度
    压降=————————————————————————————-
    管道内径×重力

    3)所需能量与流体流速和压力的基本关系为:

    流量x压力
    泵功率HP =————————————
    转换系数x效率

    现在,如果我们想获得更高的流量同时保持相同的速度:

    1. 根据第一个关系式,我们需要增加管道的内径。
    2. 如果增大管径,则压降或管道摩擦损失减小,导致流量增大。
    3. 然而,如果流量增加,泵的功率将需要增加,以匹配先前较小直径管道的速度。

    现在,如果我们需要增加管道长度,同时保持其他参数不变:

    1. 根据关系式2,压降或管道摩擦损失增大。
    2. 如果压降增加,泵功率将需要增加,以弥补增加的摩擦损失。

    现在,如果我们需要改变管道材料,同时保持其他参数不变:

    1. 根据材料的不同,管道的摩擦系数会发生变化。另外,在其他参数不变的情况下,压降或管道摩擦损失也会发生变化。
    2. 如果压降发生变化,那么有效地通过管道移动材料所需的功率也会发生变化。

    因此,在上述情况下,中途更改管道操作可能是一个代价高昂的决定,影响:
    •项目成本:
    设计工程,材料,制造/制造,建筑/安装,调试。
    •操作成本:
    能源成本——电力、燃料等,人力成本——操作员、劳动力等,以及增加的公用事业成本——水、煤气、油、油脂等。
    •维护成本:
    人力-劳动力等;材料-备件、润滑脂、机油等及相关公用事业。

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