سیستم ساخت و پوشش لوله
لوله‌های پلاستیکی{0}روکش شده برای معادن زغال‌سنگ یک محصول ترکیبی است: یک لوله باربری فولادی- با یک لایه پلیمری چسبانده شده روی سوراخ داخلی، سطح خارجی یا هر دو. لوله پایه معمولاً یک لوله فولادی جوش داده شده به GB/T 3091-2015 یا یک لوله بدون درز به GB/T 8163-2018 است که در شرایط مشکی عرضه می‌شود و سپس سطح با شات بلاست یا پیش تصفیه شیمیایی آماده می‌شود. پوشش به صورت حرارتی باند یا الکترواستاتیک پاشیده می شود به طوری که پلیمر یک لایه پیوسته را تشکیل می دهد که سطح لوله از جمله درپوش جوش را دنبال می کند. از آنجا که فولاد فشار را حمل می کند و پلیمر وظیفه خوردگی را حمل می کند، هر لایه به طور مستقل مشخص می شود: درجه لوله پایه، ضخامت دیواره، مواد پوشش، ضخامت پوشش و چسبندگی موارد پذیرش جداگانه هستند.
مقاومت در برابر خوردگی و سایش
آب معدن معمولاً تهاجمی است و حاوی سولفات‌های محلول، کلریدها و جامدات معلق است و در برخی از درزها اثر زهکشی اسیدی اضافه می‌شود. یک آستر پلیمری پیوسته فولاد را از محیط جدا می کند، که سلول خوردگی الکتروشیمیایی را حذف می کند و از هدر رفتن دیواره داخلی جلوگیری می کند که در غیر این صورت عمر مفید را کوتاه می کند. از نظر خارجی، پوشش در برابر جو مرطوب معدن و جریان سرگردان محافظت می کند. ضریب اصطکاک کم سطح پلیمر افت فشار را برای جریان یکسان کاهش می دهد و چسبندگی ریزها را کاهش می دهد، در حالی که لایه ارتجاعی ضربه ذرات جامد حمل شده در دوغاب را جذب می کند. برای خطوطی که دوغاب زغال سنگ، آب شستشو یا مواد پرکننده را مدیریت می کنند، این ترکیب از سوراخ صاف و سطح سازگار دلیل اصلی ماندگاری محصول پوشش داده شده از خط فولادی بدون پوشش است. یکپارچگی پوشش در انتهای بریده شده و اتصالات باید پس از نصب بازیابی شود، زیرا فولاد در معرض یک اتصال ترجیحاً خورده می شود.
مهار فشار و مفاصل
دیوار فولادی فشار داخلی را می گیرد، بنابراین فشار مجاز از ضخامت دیواره لوله پایه دقیقاً مانند یک خط بدون پوشش محاسبه می شود. خطوط توزیع معادن زغال سنگ معمولاً از قطرهای کوچک تا متوسط با کوپلینگ های مکانیکی شیاردار به AWWA C606 یا اتصالات فلنجی و گیره دار به جای جوشکاری میدانی استفاده می کنند. اتصالات مکانیکی از کار گرم جلوگیری می کند، که در عملیات زیرزمینی گازدار مهم است و نصب در جاده های محدود را ساده می کند. از آنجا که مهر و موم کوپلینگ در قطر خارجی، قوام ابعادی انتهای لوله و شیاربندی صحیح بسیار مهم است و اتصال معمولاً پس از مونتاژ تحت فشار آزمایش می شود. وزن سبک در مقایسه با یک خط فولادی جامد از همان حفره، بار جابجایی دستی در صورت را کاهش می‌دهد، جایی که دسترسی و تجهیزات بالابر محدود است.
الزامات ایمنی برای خدمات زیرزمینی
محصولات پلیمری نصب شده در معادن زغال سنگ زیرزمینی در معرض آتش سوزی و الکتریسیته ساکن اضافی فراتر از موارد اعمال شده در خطوط لوله سطحی هستند. پوشش‌ها به‌عنوان درجه‌های بازدارنده شعله فرموله می‌شوند و با آزمایش‌های انتشار شعله ارزیابی می‌شوند، در حالی که درجه‌های آنتی‌استاتیک با اندازه‌گیری مقاومت سطحی ارزیابی می‌شوند، به طوری که بار استاتیکی ایجاد شده توسط جریان سیال یا با جابجایی مکانیکی می‌تواند به جای انباشته شدن، از بین برود. مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین، مقاومت در برابر پیری در اتمسفر معدن و مقاومت در برابر روغن ها و سیالات هیدرولیک مورد استفاده در محل نیز بررسی می شود. لوله پایه با استحکام تسلیم و چقرمگی ضربه مشخص سفارش داده می شود و کل مجموعه با گواهی مواد تحویل داده می شود که اجازه می دهد دسته پوشش و حرارت فولاد از طریق سوابق پروژه ردیابی شود.
نکات انتخاب و نصب
انتخاب از فشار و دمای طراحی، شیمی متوسط و محتوای جامد شروع می شود، سپس دیواره لوله پایه و نوع پوشش و ضخامت آن را ثابت می کند. در حین جابجایی، لوله پوشش داده شده باید در طول خود نگه داشته شود و روی سنگ کشیده نشود و انتهای بریده شده باید پانسمان و آب بندی شود. خم ها و اتصالات معمولاً با همان مشخصات قسمت های مستقیم پوشش داده می شوند و تکیه گاه ها باید از بارگذاری نقطه ای پوشش جلوگیری کنند. راه اندازی شامل بازرسی بصری سوراخ، تأیید سفتی مفصل و، در صورت مشخص شدن، آزمایش تعطیلات یا جرقه پوشش خارجی برای تأیید عدم ایجاد سوراخ سوزنی در حین نصب است. سوابق ضخامت پوشش و نتایج تست چسبندگی در هر دسته، شواهد طبیعی انطباق با مشخصات خرید است.
سوالات متداول
Q:چرا در معدن زغال سنگ به جای لوله فولادی بدون پوشش از لوله پلاستیکی-استفاده کنیم؟
پاسخ: آب معدن خورنده است و اغلب مواد جامد ساینده را حمل می کند. لایه پلیمری فولاد را از محیط جدا می کند، بنابراین تلفات دیواره داخلی و افت فشار کاهش می یابد و عمر مفید در مقایسه با یک خط بدون پوشش افزایش می یابد.
Q:اتصالات جوشی هستند یا مکانیکی؟
پاسخ: اکثر خطوط توزیع زیرزمینی با کوپلینگ های مکانیکی شیاردار یا اتصالات فلنجی مونتاژ می شوند تا کار گرم در کار گازدار به حداقل برسد و امکان نصب سریعتر فراهم شود. در جایی که جوشکاری مجاز است، پوشش به صورت موضعی کنده می شود و پس از آزمایش، اتصال پوشش داده می شود.
Q:آیا پوشش ها باید ضد شعله و ضد الکتریسیته ساکن باشند؟
پاسخ: برای محصولات پلیمری زیرزمینی بله. انتشار شعله و مقاومت سطحی دو معیار معمولی هستند و مشخصات خرید باید الزامات را همراه با روش آزمایشی که باید اعمال شود بیان کند.
Q:آیا پوشش درجه بندی فشار را کاهش می دهد؟
پاسخ: خیر. دیوار فولادی فشار را تحمل می کند، بنابراین امتیاز از ضخامت دیواره لوله پایه، قطر و تنش مجاز درجه لوله محاسبه می شود. پوشش فقط اتلاف اصطکاک و میزان خوردگی را تغییر می دهد.
Q:چه ضخامت دیوار باید سفارش داده شود؟
پاسخ: از فشار طراحی، دمای طراحی و تنش مجاز درجه لوله پایه شروع کنید، میزان خوردگی و سایش مورد نیاز را اضافه کنید، سپس نزدیکترین ضخامت دیواره استاندارد را انتخاب کنید که محاسبات و روش اتصال را برآورده کند.
Q:کیفیت پوشش پس از نصب چگونه تایید می شود؟
A: بازرسی بصری سوراخ و اتصالات، اندازه گیری ضخامت در بخش های نمونه و تست تعطیلی یا جرقه پوشش خارجی، که توسط سوابق آزمایش دسته ای برای عملکرد چسبندگی و ضربه پشتیبانی می شود.