Способ защиты от износа трубопроводов для гидротранспорта сыпучих материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >86I242

Союз Саеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено О6.07.79 (21) 2796332/27-11 (51) М.Кл з В 65 G 53/52 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.81

Государствеииый комитет пе лелам изобретений и открытий (53) УДК 621.867.72 (088.8) (72) Авторы. изобретения

Т. Ш. Гочиташвили, Л. И. Махарадзе, Л. А. Алехи и М. T. Куция (71) Заявитель

Институт горной механики им. Г. А. Цулукидзе (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ИЗНОСА ТРУБОПРОВОДОВ

ДЛЯ ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к гидротранспорту, а именно к способу защиты от износа трубопроводов для гидротранспортирования сыпучих материалов.

Известны способы защиты от износа трубопроводов, включающие в себя проворачивание трубопроводов (1).

Однако известные способы значительно усложняют и удорожают условия эксплуа. тации гидротранспортных систем.

Обычно в практике используется двух-, трех-, четырех- или шестикратное поворачивание труб (в зависимости от наблюдаемых параметров неравномерного износа), при стоимости одного поворачивания (0,15 — 0,25) С,р (С„р — стоимость труб), что вызывает увеличение эксплуатационных затрат в среднем на величину С,р 0,4; 0,6;

0,8 или 1,2 соответственно.

Известен способ защиты от износа трубопроводов для гидротранспортирования сыпучих материалов, заключающийся в том, что по трубопроводу пропускают поочередно гидросмеси с различными характеристиками для нанесения на стенки трубопровода защитного слоя (2).

Поочередно пропускаемые по трубопроводу гидросмеси имеют кислую и щелочную среду.

Однако реализация данного способа возможна только при введении в поток реагентов кислого и щелочного характера, что не всегда допускается по технологическим условиям (особенно при работе на обратное водоснабжение) или не всегда целесообразно из-за значительного . увеличения расходов и загрязнения окружающей среды. Главный же недостаток способа — на10 личие в потоке абразивных частиц с острогранными . ребрами, препятствующих возникновению слоя зарастания на стенках (из-за режущей их способности превалирует интенсивность развития процесса гидроабразивного изнашивания и не успевает развиться процесс зарастания стенок).

С целью образования на внутреннихстенках защитного слоя (гарнисажа) в таких условиях необходимо исключить из

20 гидросмеси временно абразивный компонент, что вызовет нарушение принятой цикличности и приведет к утрате одного из основных достоинств гидротранспорта— непрерывности технологического процесса.

25 Цель изобретения — снижение эксплуатационных затрат.

Достигается это тем, что у пропускаемых по трубопроводу гидросмесей меняют величину скорости потока от ниже критической до выше критической., 861242

5 ю

ЗО

На фиг. 1 изображена эпюра износа труб при заиленном режиме; на фиг. 2 — то же, при режиме со взвешенными частицами.

Способ заключается в следующем.

При транспортировании гидросмеси со скоростью ниже критической в потоке появляется слой заиленных твердых частиц и нижняя. стенка трубопровода защищена от соприкосновения движущихся абразивных частиц, т. е. от износа. В таком случае интенсивному износу подвержены стенки трубы, расположенные выше слоя заиления.

Высоту заиленного слоя, являющуюся функцией скорости потока, можно регулировать изменением последней. Соответственно будут меняться места максимального износа стенок труб.

В дальнейшем с увеличением скорости до выше критической достигается полное взвешивание частиц твердого в толще потока. Однако при скоростях гидросмеси, обычно принятых в практике эксплуатации гидротранспортных систем (1,р †. 1,1—

1,5 V„,ð) и являющихся наиболее рациональными по гидравлическим потерям, а также гидроабразивному износу, основная часть твердых частиц транспортируется у нижней стенки трубы, вызывая ее интенсивный износ. Сектор максимального износа в зависимости от скорости транспортирования в таких условиях (при U„-,.) V,,ð) можно определить экспериментально или известными зависимостями. Соответственно регулированием скорости транспортирования можно достичь регулирования области (сектора) максимального износа и в этих случаях.

Таким образом, регулируя скорость транспортирования гидросмеси, можно добиться, чтобы в начале интенсивному износу подвергалась одна половина периметра (например, верхняя при заиленном режиме), а потом другая (например, нижняя при режиме с полной взвесью частиц). Это дает возможность минимум в два раза увеличить срок службы трубопроводов, полностью исчерпать ресурс металла труб и сэкономить эксплуатационные затраты на проведение профилактических работ.

Предлагаемый способ реализован на гидротранспортной системе ЦОФ «Павлоградская» ПО «Донецкуглеобогащение», представленной двумя параллельными линиями стальных трубопроводов. Перекачка твердых отходов обогащения производилась углесосами 10У4 (Q = 400 — 400 матч, H =- 140 м вод. ст,) и 10У5 (Q = 600 м )ч, H =- 180 м вод. ст.).

По трубопроводам транспортировалась гидросмесь со следующими параметрами: средняя объемная консистенция S 0,11; плотность твердого р, 1,800 кг/м ; крупность частиц а,р =0,4 лм. При работе углесоса

10У4 на первой линии со скоростью пульпы ниже критической в нижней части труб появляется слой заиления и износ интенсивно развивается в верхней половине периметра трубы (см. фиг. 1). При работе углесоса 10У5 на второй линии трубопроводов со скоростью пульпы выше критической частицы в основном взвешены в толще потока и интенсивный износ уже развивается на нижней половине периметра трубы (см. фиг, 2). Замеры толщины стенок труб производились ультразвуковым измерителем толщины «Кварц-6». При переключении углесоса 10У5 на первой линии в трубопроводах скорость повысилась выше критической и интенсивно изнашивалась уже нижняя половина труб. Соответственно при переключении углесоса 10У4 на второй линии начался интенсивный износ в верхней половине окружности, а изношенная часть труб оказывалась под слоем заиления.

Изобретение исключает загрязнение окружающей среды щелочными или кислыми реагентами и позволяет значительно повысить долговечность эксплуатации труб при значительном снижении эксплуатационных затрат.

Формула изобретения

Способ защиты от износа трубопроводов для гидротранспортирования сыпучих материалов, заключающийся в том, что по трубопроводу пропускают поочередно гидросмеси с различными характеристиками для нанесения на стенки трубопровода защитного слоя, отл и ч а ю щий ся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, у пропускаемых по трубопроводу гидросмесей меняют величину скорости потока от ниже критической до выше критической.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Турчанинов С. П. Долговечность гидротранспортных трубопроводов. М., «Недра», 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 239752, кл. С 23 F 11/10 1969 (прототип) .

861242

Составитель Г. Киселева

Техред М. Гайдамак

Редактор Г. Бельская

Корректор И. Осиповская

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1085/930 Изд. № 515 Тираж 842 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5