소개

광산 배수관은 일정한 압력 하에서 작동하지 않습니다.

HDPE 채광 파이프 내부의 압력은 배수 펌프가 시작, 정지 또는 작동 조건이 변경될 때마다 바뀔 수 있습니다. 밸브 작동으로 또 다른 급격한 압력 변화가 발생할 수 있습니다. 긴 지하 또는 지표 배수관에서 이러한 현상은 파이프를 통해 이동하는 압력파를 생성할 수 있습니다.

이 현상은 일반적으로 워터 해머 또는 압력 서지로 알려져 있습니다.

광산 배수 시스템의 경우 중요한 질문은 단순히 HDPE 광산 파이프가 정상적인 작동 압력을 견딜 수 있는지 여부가 아닙니다. 또한 파이프는 펌프와 밸브 작동 중에 발생하는 압력 조건을 견뎌야 합니다.

이는 파이프라인의 한쪽 끝에서 생성된 압력 교란이 시스템의 큰 부분을 통과할 수 있는 장거리 광산 배수에 특히 중요합니다.

PE100 지침은 서지를 유속의 급격한 변화로 인해 발생하는 정상적인 최대 작동 압력을 초과하는 단기적인- 압력 증가로 인식합니다. 반복적인 펌프 및 밸브 작동으로 인해 파이프라인의 서비스 수명 동안 주기적인 압력 부하가 발생할 수도 있습니다.

HDPE 광산 파이프의 경우 폴리에틸렌이 견고한 금속 파이프보다 훨씬 더 유연하기 때문에 재료 자체가 중요한 역할을 합니다. 이러한 유연성은 파이프가 일시적인 압력에 반응하는 방식을 변경합니다.

펌프가 정지되는 동안 HDPE 채굴 파이프 내부에서는 어떤 일이 발생합니까?

일반적인 광산 배수관을 생각해 보십시오.

펌프는 긴 HDPE 파이프를 통해 지하 수집 지점에서 지표 배출 지점으로 물을 밀어냅니다. 펌프가 작동하는 동안 물은 특정 속도를 갖습니다. 파이프 벽은 펌핑 시스템과 관련된 내부 압력을 받습니다.

펌프가 갑자기 멈춰도 물의 움직임은 즉시 멈추지 않습니다.

물에는 관성이 있습니다. 펌프가 더 이상 동일한 추진력을 제공하지 않는 동안 움직이는 물은 계속해서 앞으로 나아갑니다. 이는 속도의 급격한 변화를 일으키고, 그 변화는 압력파를 생성합니다.

파동은 파이프라인을 따라 이동합니다.

배수 파이프라인의 길이가 수백 미터 또는 수 킬로미터인 경우 시스템이 정상 작동 상태로 돌아가기 전에 압력 교란이 상당한 길이의 HDPE 채광 파이프를 통해 이동할 수 있습니다.

이것이 바로 정상 작동 중 펌프 토출 게이지에 표시된 압력이 반드시 파이프가 경험하는 최고 압력이 아닐 수 있는 이유입니다.

파이프는 정상 작동 압력과 과도 압력을 모두 처리해야 합니다.

HDPE 광산 파이프가 압력 서지에 다르게 반응하는 이유

HDPE 광산 파이프의 벽은 강철 파이프와 같은 방식으로 단단하지 않습니다.

PE100은 -PE 참조 데이터에 따라 약 200MPa의 장기 탄성 계수, 약 0.45의 푸아송 비, 600% 이상의 파단 연신율을 갖습니다.

내부 압력 변화에 따라 파이프 벽이 약간 변형될 수 있기 때문에 이러한 특성은 압력 서지와 관련이 있습니다.

압력이 상승하면 파이프 직경이 약간 증가하고 벽에 추가적인 원주 변형이 발생합니다. 이러한 변형은 전체 압력 변화를 매우 견고한 파이프 벽에 강제로 적용하는 대신 과도 응답의 일부를 흡수합니다.

이는 HDPE 광산 파이프가 단순히 수격 현상을 무시할 수 있다는 의미는 아닙니다.

이는 배수 시스템의 압력 이력을 평가할 때 재료 반응을 고려해야 함을 의미합니다.

따라서 펌프의 시작과 정지가 빈번한 파이프라인은 정압만이 아닌 실제 작동 사이클에 따라 평가되어야 합니다.

압력 등급은 서지 압력과 동일하지 않습니다.

이러한 구별은 광산 배수 조달에 중요합니다.

특정 PN 압력 등급에 대해 HDPE 채광 파이프가 지정되었다고 가정합니다. 해당 압력 등급은 정의된 설계 조건에서 파이프의 허용 가능한 작동 압력을 나타냅니다.

펌프 정지로 인해 정상 작동 압력보다 일시적으로 압력이 증가할 수 있습니다.

따라서 엔지니어링 질문은 다음과 같습니다.

전체 작동 주기 동안 HDPE 채굴 파이프 내부의 최대 압력은 얼마입니까?

대답은 펌프, 유속, 파이프라인 길이, 밸브 작동, 고도 프로필 및 종료 시간에 따라 달라집니다.

PE100 지침에서는 특히 서지 및 피로 하중에 노출된 파이프라인에 대한 서지 분석을 권장합니다.

광산 배수 시스템의 경우 이는 파이프라인이 지하 펌프장에서 표면까지 긴 상승 구간을 가지고 있는 경우 특히 관련이 있습니다.

긴 HDPE 광산 파이프는 압력 과도 현상에 더 많은 주의가 필요합니다.

파이프라인 길이는 압력 서지의 중요성을 변화시킵니다.

펌프 근처의 짧은 배수 연결은 상대적으로 빠르게 안정되는 압력 교란을 경험할 수 있습니다.

긴 광산 배수관은 다르게 작동합니다.

압력파는 파이프라인을 따라 이동하고 파이프 형상, 밸브, 탱크, 굽은 부분 또는 파이프라인 끝의 변화에 ​​반영되며 다른 압력파와 상호 작용할 수 있습니다.

그 결과는 단순히 "정상 압력에 1회의 서지"를 더한 것보다 훨씬 더 복잡한 압력 이력이 될 수 있습니다.

이것이 바로 긴 HDPE 채광 파이프 시스템을 정압 값만으로 선택해서는 안 되는 이유입니다.

파이프 직경은 직경에 따라 유속이 변하기 때문에 중요합니다. 동일한 유량의 경우 내부 직경이 작을수록 물 속도가 더 높아집니다. 해당 속도의 급격한 변화는 보다 중요한 과도 압력 이벤트를 생성할 수 있습니다.

HDPE 채굴 파이프의 기하학적 구조가 압력 반응에 영향을 미치기 때문에 벽 두께와 SDR도 중요합니다.

펌프 시동-업으로 인해 압력 변화가 발생할 수도 있음

수격 현상은 비상 정지에만 국한되지 않습니다.

가득 찬 파이프라인에 대해 펌프가 시동되면 압력 과도 현상이 발생할 수도 있습니다.

이는 배수 펌프가 수위에 따라 자동으로 작동하는 광산에서 중요합니다.

펌프는 섬프가 특정 수준에 도달하면 시작되어 일정 기간 동안 작동한 후 정지할 수 있습니다. 평상시에는 HDPE 채광 파이프에서 이러한 압력 주기가 많이 발생할 수 있습니다.

개별적인 압력 변화는 즉각적인 고장을 일으킬 만큼 크지 않을 수 있습니다.

더 중요한 문제는 반복이다.

반복되는 압력 변화는 피로 하중입니다. PE100 지침은 이러한 주기적 부하를 단일 서지 이벤트와 구별하고 압력 주기의 빈도와 진폭이 중요한 요소임을 지적합니다.

따라서 광산의 작동 패턴은 공칭 펌프 압력만큼 중요합니다.

서지와 관련된 HDPE 광산 파이프 매개변수

위의 PE100 값은 제조업체의 인증 제품 데이터를 대체하는 것이 아니라 재료 참조 값입니다.

실제 광산 프로젝트의 경우 선택한 PN 등급과 벽 두께는 최대 작동 압력, 온도, 과도 압력 및 설치 조건과 일치해야 합니다.

HDPE 채굴 파이프가 가장 많이 노출되는 곳은 어디입니까?

압력 서지가 반드시 파이프라인의 모든 곳에서 동일한 기계적 조건을 생성하는 것은 아닙니다.

펌프 토출 섹션에서는 급격한 압력 변화가 발생할 수 있습니다. 밸브 위치는 국부적인 과도 조건을 생성할 수 있습니다. 고도의 변화는 정압에 영향을 줄 수 있습니다. 긴 수직 단면은 고도 차이로 인해 상당한 수압을 생성할 수도 있습니다.

연결에는 특별한 주의가 필요합니다.

플랜지, 밸브 또는 펌프 연결은 강성과 형상에 국부적인 변화를 가져옵니다. 직선형 HDPE 채굴 파이프는 연결 어셈블리와 다르게 변형될 수 있습니다.

따라서 압력 서지 분석은 파이프를 분리된 구성 요소로 취급하기보다는 연결 설계와 함께 고려해야 합니다.

구매자는 배수용 HDPE 광산 파이프를 어떻게 평가해야 합니까?

"HDPE 파이프, PN10"만을 기반으로 한 조달 사양은 전체 작동 조건을 설명하지 못할 수 있습니다.

광산 배수 파이프라인의 경우 공급업체는 필요한 DN, 정상 작동 압력, 최대 압력, 펌프 유속, 펌프 시작/중지 빈도, 파이프라인 길이 및 고도 프로필을 이해해야 합니다.

정상 작동 압력과 최대 과도 압력 간의 차이는 특히 중요합니다.

예를 들어, 펌프는 일반적으로 공칭 압력 등급보다 훨씬 낮은 압력에서 작동할 수 있지만 급격한 종료로 인해 일시적으로 압력이 높아질 수 있습니다. 따라서 파이프 선택 시 전체 압력 포락선을 고려해야 합니다.

PE100+ 설계 지침은 최대 작동 압력을 재료 강도, SDR 및 해당 서비스 계수와 연결하여 파이프 형상 및 작동 조건을 압력 등급과 분리할 수 없는 이유를 보여줍니다.

결론

수격 현상은 HDPE 광산 파이프의 추상적인 유압 문제가 아닙니다.

광산 배수를 제어하는 ​​펌프와 밸브가 만들어내는 실제 작동 조건입니다.

펌프가 정지하거나 밸브가 닫히거나 물 속도가 급격하게 변하면 파이프라인 내부의 압력이 일시적으로 정상 작동 압력보다 높아질 수 있습니다. 긴 광산 배수 파이프라인에서 결과적인 압력파는 HDPE 파이프의 넓은 부분을 통해 이동할 수 있습니다.

PE100의 유연성은 파이프가 이러한 일시적인 하중에 반응하는 방식을 변경하는 반면 파이프의 DN, 벽 두께, SDR 및 압력 등급은 구조적 용량을 결정합니다.

이러한 이유로 광산 배수를 위한 HDPE 광산 파이프 선택은 정압에만 기초해서는 안 됩니다. 특히 펌프 작동이 빈번한 장거리 배수 시스템의 경우 실제 펌핑 주기와 일시적인 압력 조건도 고려해야 합니다.

광산 구매자에게 중요한 사양은 단순히 파이프에 인쇄된 압력이 아닙니다. 이는 완전한 HDPE 광산 파이프 시스템이 광산의 실제 배수 작업으로 인해 생성된 압력 이력을 처리할 수 있는지 여부입니다.

HDPE 파이프 견적 요청

HDPE 광업 파이프의 경우 다음을 보내주십시오.

DN + PN/SDR + 매체 + 작동 온도 + 설치 방법 + 파이프라인 길이 + 수량

광산 배수 및 탈수 응용 분야의 경우 다음 사항도 제공하십시오.

용도 + 사용압력 + 설치환경

광산수를 함유한 미네랄-의 경우, 가능한 경우:

물 화학 / pH + 온도 + 부유 물질

낙양정주신소재기술유한회사

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