Putkien rakentaminen ja pinnoitusjärjestelmä
Muovi-pinnoitettu putki hiilikaivoksille on yhdistelmätuote: teräskuormitusta-kantava putki, jonka sisäreiässä, ulkopinnassa tai molemmissa on sidottu polymeerikerros. Pohjaputki on yleensä hitsattu teräsputki GB/T 3091-2015 tai saumaton putki GB/T 8163-2018, toimitetaan mustassa kunnossa ja pinta on valmistettu ruiskupuhalluksella tai kemiallisella esikäsittelyllä. Pinnoite on lämpösidottu tai sähköstaattisesti ruiskutettu siten, että polymeeri muodostaa jatkuvan kalvon, joka seuraa putken pintaa, mukaan lukien hitsauskansi. Koska teräs kantaa painetta ja polymeeri korroosiota, jokainen kerros määritellään erikseen: pohjaputken laatu, seinämän paksuus, pinnoitemateriaali, pinnoitteen paksuus ja tarttuvuus ovat erillisiä hyväksymiskohteita.
Korroosion- ja kulutuskestävyys
Kaivosvesi on tyypillisesti aggressiivista ja sisältää liuenneita sulfaatteja, klorideja ja suspendoituneita kiintoaineita, minkä lisäksi joissakin saumoissa on hapan poistovaikutus. Jatkuva polymeerivuoraus erottaa teräksen väliaineesta, mikä poistaa sähkökemiallisen korroosiokennon ja estää sisäseinämähäviön, joka muuten lyhentäisi käyttöikää. Ulkoisesti pinnoite suojaa kostealta kaivoksen ilmakehältä ja hajavirralta. Polymeeripinnan alhainen kitkakerroin vähentää painehäviötä samalla virtauksella ja alentaa hienoaineksen tarttuvuutta, kun taas kimmoisa kerros vaimentaa lietteen sisältämien kiinteiden hiukkasten iskun. Linjoilla, jotka käsittelevät hiililietettä, pesuvettä tai täyttömateriaalia, tämä sileän porauksen ja mukautuvan pinnan yhdistelmä on tärkein syy, miksi pinnoitettu tuote kestää kauemmin kuin päällystämätön teräslinja. Pinnoitteen eheys leikatuissa päissä ja liitoksissa on palautettava asennuksen jälkeen, koska liitoskohdassa näkyvä teräs syöpyy ensisijaisesti.
Paineenrajoitus ja nivelet
Terässeinä kestää sisäisen paineen, joten sallittu paine lasketaan pohjaputken seinämän paksuudesta täsmälleen kuten päällystämättömälle linjalle. Hiilikaivoksen jakelulinjoissa käytetään yleensä pieniä ja keskisuuria halkaisijoita, joissa on uritetut mekaaniset liitokset AWWA C606:een tai laippa- ja puristusliitokset kenttähitsauksen sijaan. Mekaaniset liitokset välttävät kuumatyöskentelyä, mikä on tärkeää kaasumaisissa maanalaisissa töissä ja yksinkertaistaa asennusta ahtaille teille. Koska liitostiivisteet ulkohalkaisijalla, putken päiden mittojen tasaisuus ja oikea uritus ovat kriittisiä, ja liitos testataan yleensä painetestauksella asennuksen jälkeen. Kevyt paino verrattuna saman reiän kiinteään teräslinjaan vähentää myös käsinkäsittelykuormaa edessä, jossa pääsy ja nostolaitteet ovat rajalliset.
Turvallisuusvaatimukset maanalaisille palveluille
Maanalaisiin hiilikaivoksiin asennettaviin polymeerituotteisiin sovelletaan muita palo- ja staattisia sähkövaatimuksia kuin pintaputkistoja. Pinnoitteet valmistetaan palonestoaineiksi-ja ne arvioidaan liekin etenemistesteillä, kun taas antistaattiset arvot arvioidaan pintavastusmittauksella, jotta nestevirtauksen tai mekaanisen käsittelyn synnyttämä staattinen varaus voi haihtua kertymisen sijaan. Tarkastetaan myös iskunkestävyys alhaisessa lämpötilassa, ikääntymisenkestävyys kaivoksen ilmakehässä sekä kestävyys työmaalla käytettäville öljyille ja hydraulinesteille. Pohjaputki tilataan määrätyllä myötörajalla ja iskusitkeydellä, ja koko kokoonpano toimitetaan materiaalisertifikaateilla, jotka mahdollistavat pinnoituserän ja teräksen lämmön jäljittämisen projektikirjanpidon kautta.
Valinta- ja asennusohjeet
Valinta alkaa suunnittelupaineesta ja lämpötilasta, väliaineen kemiasta ja kiintoainepitoisuudesta, jonka jälkeen kiinnitetään pohjaputken seinämä sekä pinnoitetyyppi ja paksuus. Käsittelyn aikana pinnoitettua putkia on tuettava koko pituudeltaan eikä sitä saa vetää kiven yli, ja leikatut päät tulee peittää ja tiivistää. Taivutukset ja liitokset on tavallisesti pinnoitettu tehtaalla samojen määritelmien mukaan kuin suorat osat, ja tukien tulee välttää pinnoitteen pistekuormitusta. Käyttöönotto sisältää reiän silmämääräisen tarkastuksen, liitoksen tiiveyden tarkastuksen ja tarvittaessa ulkopinnoitteen loma- tai kipinätestauksen sen varmistamiseksi, ettei asennuksen aikana ole syntynyt reikiä. Eräkohtaiset pinnoitteen paksuuden ja tartuntatestin tulokset ovat normaali todiste osto-eritelmän mukaisuudesta.
Usein kysytyt kysymykset
Q:Miksi hiilikaivoksessa pitäisi käyttää muovilla{0}}päällystettyä putkea paljaan teräsputken sijaan?
V: Kaivosvesi on syövyttävää ja sisältää usein hankaavia kiintoaineita. Polymeerikerros eristää teräksen väliaineesta, jolloin sisäseinämähäviö ja painehäviö vähenevät ja käyttöikä pitenee pinnoittamattomaan linjaan verrattuna.
Q:Ovatko liitokset hitsattuja vai mekaanisia?
V: Useimmat maanalaiset jakelulinjat on koottu uritetuilla mekaanisilla liitoksilla tai laippaliitoksilla minimoimaan kuumatyöt kaasumaisissa töissä ja mahdollistamaan nopeamman asennuksen. Jos hitsaus on sallittua, pinnoite kuoritaan paikallisesti ja liitos pinnoitetaan testauksen jälkeen.
Q:Pitääkö pinnoitteiden olla paloa hidastavia ja antistaattisia?
V: Kyllä maanalaisille polymeerituotteille. Liekin leviäminen ja pinnan kestävyys ovat kaksi rutiinikriteeriä, ja ostospesifikaatiossa tulee mainita vaatimus yhdessä sovellettavan testimenetelmän kanssa.
Q:Vähentääkö pinnoite painetta?
V: Ei. Terässeinä kantaa painetta, joten luokitus lasketaan pohjaputken seinämän paksuudesta, halkaisijasta ja putkilaadun sallitusta jännityksestä. Pinnoite muuttaa vain kitkahäviötä ja korroosiovaraa.
Q:Mikä seinän paksuus kannattaa tilata?
V: Aloita suunnittelupaineesta, suunnittelulämpötilasta ja pohjaputkilaadun sallitusta jännityksestä, lisää vaadittu korroosio- ja hankausvara ja valitse sitten lähin vakioseinämäpaksuus, joka täyttää laskelman ja liitostavan.
Q:Miten pinnoitteen laatu varmistetaan asennuksen jälkeen?
V: Reiän ja liitosten silmämääräinen tarkastus, paksuuden mittaus näyteosissa ja ulkoisen pinnoitteen loma- tai kipinätestaus, jota tukevat erätestikirjat tarttuvuuden ja iskunkestävyyden osalta.