소개

되메우기 파이프라인은 새로 채굴된 광석 1톤을 운반하지 않고도 채굴 작업에 실패할 수 있습니다. 지하 금광에서는 가공된 광미가 채굴된 공극을 채우고 지상 지지를 제공하기 위해 종종 지하로 반환됩니다. 이 프로세스는 광산이 지하 작업을 관리하는 데 도움이 되는 동시에 표면에 저장해야 하는 광미의 양을 줄입니다.

하지만 이 물질을 옮기는 것은 파이프를 통해 물을 펌핑하는 것만큼 간단하지 않습니다. 슬러리에는 고체 입자가 포함되어 있으며 그 거동은 농도, 입자 분포, 유속 및 파이프라인 구조에 따라 달라집니다. 이러한 변수를 제대로 제어하지 않으면 운송 시스템이 과도한 마모, 불안정한 흐름 또는 되메움 중단을 겪을 수 있습니다.

남아프리카공화국은 이 문제에 대한 오랜 연구의 역사를 가지고 있습니다. 에 발표된 논문남부 아프리카 광업 및 야금 연구소 저널1992년에는 Vaal Reefs East 금광의 분류된 광미를 사용하여 되메우기 파이프라인의 마모를 조사했습니다. 연구진은 슬러리 상대 밀도, 속도 및 파이프 직경을 조사하여 파이프라인 마모가 단순한 재료 문제가 아닌 시스템 문제로 이해되어야 함을 보여주었습니다.

파이프 교체를 고려하는 광산의 경우 이러한 구별이 중요합니다. UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)는 연마재 운반 응용 분야에 유용할 수 있는 특성을 제공하지만 이를 성공적으로 선택하려면 기존 라인 내부에서 어떤 일이 일어나고 있는지 이해해야 합니다.

금광 광미 이동의 숨겨진 비용

금 가공은 주변 암석에서 귀중한 광물을 분리합니다. 회수 후 남은 물질은 되메움재로 지하로 운반되기 전에 분류, 농축 또는 바인더와 혼합될 수 있습니다.

따라서 되메우기 파이프라인으로 들어가는 물질은 처리되지 않은 광산 폐기물과 반드시 ​​동일하지는 않습니다. 입자 크기 분포와 고형물 농도는 처리 및 준비 단계에 따라 달라집니다.

분류된 광미 시스템에서는 상대적으로 거친 부분이 미세한 물질에서 분리될 수 있습니다. 다른 작업에서는 고밀도 혼합물이나 시멘트 페이스트를 사용할 수 있습니다. 각 제제는 운송 중에 다르게 작용합니다.

하나의 슬러리를 중심으로 설계된 파이프라인이 자동으로 다른 슬러리에 적합하다고 가정할 수는 없습니다.

1992년 Vaal Reefs East 연구는 파이프라인 마모와 세 가지 작동 변수(슬러리 상대 밀도, 유속 및 파이프 직경) 사이의 관계를 조사했기 때문에 특히 관련이 있습니다. 이 논문은 또한 36%에서 46% 사이의 부피 농도로 분류된 광미를 운송하는 과제에 대해서도 논의했습니다.

이 수치는 남아프리카 금광의 보편적인 작동 범위가 아닌 연구의 테스트 상황을 설명합니다. 그 중요성은 특정 광미 흐름이라도 그 농도와 운송 조건이 파이프와 상호 작용하는 방식에 대한 신중한 평가가 필요할 수 있다는 것입니다.

원본 연구를 읽어보세요:백필 파이프라인의 성능, 남부 아프리카 광업 및 야금 연구소 저널.

파이프라인이 고르지 않게 마모되는 이유

파이프는 외부에서 균일해 보일 수 있지만 내부 조건은 전체 길이에 걸쳐 반드시 균일하지는 않습니다.

장기간 운영되는 되메우기 라인을 고려하십시오. 고체 입자는 액체와 함께 움직이지만 그 움직임은 입자 크기, 밀도, 농도 및 국지적인 흐름 조건에 따라 달라집니다. 일부 입자는 부유 상태로 남아 있습니다. 다른 사람들은 파이프 벽에 더 가까이 이동하거나 더 자주 상호 작용할 수 있습니다.

시간이 지남에 따라 이러한 상호 작용으로 인해 내부 표면에서 물질이 제거될 수 있습니다. 마모의 양과 위치는 슬러리와 파이프라인 설계에 따라 다릅니다.

세 가지 실질적인 문제에 특별한 관심을 기울일 필요가 있습니다.

첫째, 슬러리가 기존 작동 장치에 비해 너무 밀도가 높을 수 있습니다.고형물 농도가 증가하면 혼합물의 밀도가 변경되고 흐름 동작이 변경될 수 있습니다. 일부 시스템에서는 결과적으로 운송에 대한 저항이 높아지고 펌핑 또는 중력 흐름 배열에 대한 요구가 증가합니다.

둘째, 유속은 트레이드오프(trade-off)를 수반합니다.특정 슬러리에 비해 속도가 너무 낮으면 고체가 침전될 수 있습니다. 속도를 높이면 운송을 유지하는 데 도움이 될 수 있지만 입자 영향과 마모도 증가할 수 있습니다. 모든 되메움 시스템의 두 가지 문제를 모두 해결하는 보편적인 속도는 없습니다.

셋째, 파이프 직경은 유량보다 더 많은 영향을 미칩니다.동일한 체적 유량에서 내부 직경을 변경하면 평균 속도가 변경됩니다. 직경은 압력 손실과 고체의 거동에도 영향을 미칩니다. 전체 시스템을 평가하지 않고 더 크거나 작은 파이프를 선택하면 원래 문제를 해결하기보다는 다른 문제가 발생할 수 있습니다.

이러한 관계는 마모된 파이프를 다른 재료로 교체하는 것만으로는 충분하지 않은 이유를 설명합니다. 교체하면 내마모성이 향상될 수 있지만 부적합한 슬러리 준비나 불안정한 작동 방식을 자동으로 수정하지는 않습니다.

UHMWPE가 토론에 참여하는 곳

UHMWPE는 내마모성과 상대적으로 낮은 마찰 표면이 필요한 응용 분야에 사용됩니다. 채광 작업의 경우 이러한 특성으로 인해 선택된 연마성 슬러리 업무를 평가할 수 있습니다.

그 가치는 실제 실패 메커니즘을 기준으로 판단되어야 합니다.

기존 강관의 내부 재료 손실이 반복적으로 발생하는 경우 내마모성 폴리머를 조사해 볼 가치가 있습니다. 부식이 품질 저하에 기여하는 경우 금속 재료와 고분자 재료의 차이도 관련될 수 있습니다. UHMWPE는 탄소강과 같은 방식으로 전기화학적 부식을 겪지 않지만 실제 공정 액체와의 호환성은 여전히 ​​검증되어야 합니다.

이 비교에는 중요한 한계가 있습니다. 모든 금광 되메우기 흐름이 동일한 마모성을 갖는 것은 아니며 모든 UHMWPE 파이프가 동일한 압력 성능을 갖는 것은 아닙니다. 광산 작업의 한 부분에 적합한 파이프가 다른 작업에는 적합하지 않을 수 있습니다.

되메움은 기존의 표면 광미 운송과도 다릅니다. 일부 지하 시스템은 중력 하에서 작동하는 반면 다른 시스템은 펌프나 수직 및 수평 파이프 섹션의 조합을 사용합니다. 시멘트 처리된 되메움재는 혼합물이 시멘트 처리되지 않은 분류된 광미와 다른 유변학적 특성을 나타낼 수 있으므로 추가 고려 사항이 필요합니다.

따라서 제품을 지정하기 전에 의도한 서비스가 명확해야 합니다.

기존 연구가 광산 구매자에게 알려주는 내용

남아프리카 문헌은 유용한 교훈을 제공합니다. 파이프라인 재료와 파이프라인 작동 조건을 함께 고려해야 합니다.

후속 논문은남부 아프리카 광업 및 야금 연구소 저널뒤채움 분배 시스템의 마모에 대한 평균 혼합물 속도, 슬러리 상대 밀도 및 파이프 직경의 영향을 논의했습니다. 또한 폴리우레탄, 고밀도 폴리에틸렌을 포함한 대체 배관 재료를 검토하는 동시에 라이닝 파이프 건설에서 품질 관리의 중요성을 강조했습니다.

이 연구는 광산 되메우기 응용 분야에서 폴리머 기반 배관이 오랫동안 고려되어 왔다는 유용한 역사적 증거입니다. 그러나 HDPE와 UHMWPE는 다른 재료입니다. 한 폴리머에 대한 조사 결과가 다른 폴리머의 성능에 대한 직접적인 증거로 제시되어서는 안 됩니다.

마찬가지로 특정 광산의 결과로 다른 현장의 파이프의 예상 사용 수명을 설정할 수 없습니다. 광미 구성, 입자 특성, 파이프라인 레이아웃 및 운영 관행 모두가 결과에 영향을 미칩니다.

UHMWPE를 평가하는 광산의 경우 가장 유용한 증거는 재료 테스트 데이터와 기존 라인의 정보를 결합하는 것입니다. 검사 기록, 마모된 부분의 위치, 작동 압력 및 슬러리 특성은 재료 변경이 실제 문제를 해결하는지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

관련 기술 참조:되메우기 슬러리를 운반하는 강관의 마모율에 대한 부식의 영향.

Luoyang Zhengju UHMWPE 광업 파이프: 공개된 사양

적합한 채광 용도로 UHMWPE 파이프를 평가하는 구매자를 위해 다음 사양이 제조업체의 UHMWPE 채광 파이프 페이지에 나열되어 있습니다.

제품 참조:https://www.cnzjpipe.com/uhmwpe-pipe/uhmwpe-mining-slurry-pipes.html

이는 게시된 제품 사양이며 모든 지하 되메우기 적용 분야에 대한 적합성을 보장하는 것은 아닙니다. 명시된 압력 범위는 정확한 파이프 구성 및 설계 요구 사항과 비교하여 확인해야 합니다. 마모시험 결과는 제조사가 명시한 시험방법과 조건에 따라 해석되어야 한다.

제안된 지하 설치의 경우 광산 엔지니어링 팀은 필요한 유량, 슬러리 특성, 연결 배열, 지지대 및 설치 절차도 검토해야 합니다. 제품의 내마모성은 그 자체로 특정 시스템에 대한 구조적 적합성을 확립하지 않습니다.

파이프 교체 전 고장 조사

유용한 대체 평가는 광산 기록에서 답변할 수 있는 몇 가지 질문으로 시작됩니다.

마모는 어디에서 발생합니까? 특정 구간에 집중되어 있는 건가요, 아니면 물질적 손실이 라인을 따라 분산되는 건가요? 열화는 슬러리 농도 또는 작동 조건의 변화와 관련이 있습니까? 파이프라인이 막히거나 압력 변동이 발생하거나 반복적인 유지 관리 중단이 발생했습니까?

답변은 재료 관련 문제와 프로세스 관련 문제를 구분하는 데 도움이 됩니다.

슬러리가 일관되게 운송되지 않는 경우 준비 및 흐름 조건을 검토하는 것이 파이프 재료를 변경하는 것만큼 중요할 수 있습니다. 검사 결과 허용 가능한 작동 조건에서 지속적인 내부 마모가 확인되면 다른 파이프 재질이 더 적절한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

조달팀의 경우 "금광 파이프"라는 문구가 아닌 실제 적용 사례를 기반으로 견적을 작성해야 하는 이유이기도 합니다. 필요한 직경, 압력, 슬러리 유형 및 설치 배열에 따라 추가 평가가 필요한 제품 구성이 결정됩니다.

결론

남아프리카의 금광 되메우기 시스템은 광물 가공과 파이프라인 엔지니어링이 어떻게 연결되는지에 대한 명확한 예를 제공합니다. Vaal Reefs East에 대한 연구에서는 슬러리 상대 밀도, 유속 및 파이프 직경이 되메움 파이프라인 마모를 조사하는 데 중요한 변수인 것으로 나타났습니다.

내마모성과 재료 호환성이 작동 문제와 관련된 경우 UHMWPE를 평가할 가치가 있습니다. 이는 강철의 보편적인 대체품으로 취급되어서는 안 되며 HDPE 또는 기타 폴리머 시스템의 결과를 뒷받침하는 증거 없이 UHMWPE로 이전해서는 안 됩니다.

파이프 재료를 변경하는 가장 강력한 사례는 기존 시스템, 즉 슬러리에 포함된 내용, 이동 방법, 파이프 마모 위치 및 교체품이 견뎌야 하는 사항을 이해하는 것에서 비롯됩니다.

반복적으로 파이프 성능이 저하되는 광산의 경우 해당 정보는 재료 성능에 대한 일반적인 주장보다 더 유용한 출발점을 제공합니다.

FAQ

UHMWPE 파이프는 금광 되메우기에 적합합니까?

선택한 응용 분야에 적합할 수 있지만 적합성은 슬러리 구성, 고형분 농도, 작동 압력, 온도 및 제품의 문서화된 성능에 따라 달라집니다. 지하 설치 조건도 평가해야 합니다.

슬러리 속도가 증가하면 항상 마모가 증가합니까?

모든 상황에 해당되는 것은 아닙니다. 속도는 입자 이동과 마모에 영향을 주지만 속도가 매우 낮으면 고체가 침전될 수 있습니다. 적절한 작동 범위는 특정 슬러리 및 파이프라인에 따라 다릅니다.

UHMWPE가 반복되는 막힘을 해결할 수 있습니까?

파이프 재질을 바꾸는 것만으로는 침전, 부적절한 슬러리 준비 또는 작동 중단으로 인한 막힘을 해결할 수 없습니다. 교체품을 선택하기 전에 근본 원인을 확인해야 합니다.

UHMWPE 채광 파이프를 평가하려면 어떤 정보가 필요합니까?

유용한 정보에는 필요한 직경, 작동 압력, 슬러리 유형, 고형물 농도, 가능한 경우 입자 크기 정보, 작동 온도 및 설치 배열이 포함됩니다.

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Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd. 소개

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.는 UHMWPE, HDPE, PVC 및 기타 산업용 플라스틱 파이프와 부속품을 제조합니다.

광산 슬러리 및 기타 적절한 광물 운송 프로젝트의 경우 필요한 파이프 치수 및 사용 가능한 운영 정보에 대한 문의를 환영합니다. 우리 팀은 요구 사항을 검토하고 적절한 제품 옵션에 대해 논의할 수 있습니다.

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