تغييرات خط أنابيب الطين: ما هو التأثير الذي يمكن أن يحدثه على عمليتك؟

تتضمن هذه المقالة:

• وصف خط أنابيب الطين
• المبادئ التوجيهية لخط أنابيب الطين الفعال
• ماذا يحدث عند تغيير قطر خط الأنابيب
• عند النظر في تغييرات قطر خط الأنابيب
• تأثير تغيير طول الأنبوب
• نصائح سريعة عند تغيير خط أنابيب الطين
• دراسة حالة

وصف خط أنابيب الطين:

يعد تآكل الأنابيب وفقدان التآكل المرتبط به مصدر قلق كبير في أي نظام خط أنابيب ملطخ. تبذل الجهود باستمرار لتحسين هيكل خطوط الأنابيب والمواد لمجموعة متنوعة من الصناعات. يمكن تصنيع خطوط أنابيب الطين من العديد من المواد المختلفة مثل الفولاذ الكربوني ، سبائك الصلب ، الفولاذ المتصلب ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، الأنابيب المبطنة المقاومة للتآكل ، والأنابيب غير الحديدية ، HDPE إلخ. يتم اختيار مواد خط الأنابيب بشكل عام بناء على التطبيق والمواد التي يتم ضخها والتكلفة.

يتزايد استخدام خطوط أنابيب الطين غير الحديدية يوما بعد يوم في جميع أنحاء العالم.

على سبيل المثال:

يستخدم البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) على نطاق واسع لتطبيقات مثل مخلفات المناجم بسبب وزنه الجزيئي العالي للغاية ومقاومته للكشط. لديها متوسط عمر متوقع أفضل بكثير من أنابيب الصلب الكربوني غير المبطنة ، خاصة عند التعامل مع الطين الكاشط أو التآكل. يستخدم البولي يوريثين بشكل عام لأنابيب الطين داخل النبات. إنه مرن ومقاوم للحرارة والتآكل. أنبوب البولي بيوتيلين هو أنبوب لدائن حرارية مرنة ولديه قوة شد أعلى ومقاومة جيدة جدا للحرارة. إلى جانب ما سبق ، فإن الأنابيب غير الحديدية الأخرى منخفضة المقاومة للتآكل للملاط هي PVC (كلوريد البولي فينيل) ، PP (البولي بروبيلين) ، ABS (أكريلونيتريل – بوتادين – ستايرين) ، وأنابيب الألياف الزجاجية مع رقائق السيراميك الداخلية.

خطوط أنابيب الصلب المبطنة داخليا ، تستخدم المواد غير الحديدية بشكل عام كبطانة داخل الأنابيب الفولاذية للحماية من التآكل والتآكل.

بطانة الموقع لخطوط أنابيب الصلب ، وهو أنبوب بلاستيكي بقطر أصغر قليلا يتم إدخاله في الأنبوب الفولاذي ، ثم المساحة الحلقية المملوءة بالأسمنت. طريقة أخرى هي أخذ أنبوب بولي إيثيلين عالي الكثافة بقطر أكبر قليلا وضغطه لتقليل القطر الخارجي. ثم يتم سحب هذا الأنبوب المضغوط بعناية داخل الأنبوب الفولاذي. عند إطلاق قوة الانقباض ، يضغط الأنبوب الداخلي بقوة على الجزء الداخلي من الأنبوب الفولاذي.

المبادئ التوجيهية لخط أنابيب الطين الفعال

• يجب ألا تتجاوز منحدرات الخط الأفقي زاوية راحة الطين.
• يجب الحفاظ على إجراءات الصيانة لتنظيف وتصريف خطوط الأنابيب جنبا إلى جنب مع التنظيف اليدوي.
• يجب تحديد نقاط التآكل المعرضة للخطر.
• استخدم انحناءات نصف القطر الطويلة.
• استخدم صماما بأقصى حجم للمنفذ.
• استخدم الصمامات الكروية كاملة المنفذ.
• تجنب استخدام صمام الكرة الأرضية (قد يتم توصيل المقعد عن طريق ترسب صلب).
• توفير اتصال التنظيف من الصمامات.
• يمكن للأنابيب الفولاذية المبطنة ببطانة مقاومة للتآكل أن تزيد بشكل كبير من عمر الأنابيب.
• لإطالة عمر خدمة الأنبوب ، يمكن استخدام طرق البطانة في خط أنابيب التشغيل.
• يمكن أن يتآكل الجزء السفلي من أنابيب الطين بسرعة بسبب التعرض المستمر للملاط الذي يتم ضخه. لتقليل احتمال التآكل المركز ، قم بتدوير الأنابيب بشكل دوري إن أمكن.

ماذا يحدث عند تغيير قطر خط الأنابيب؟

عند الإشارة إلى قطر خط الأنابيب ، فهذا يعني أن القطر الداخلي أو أنابيب ID. يتم قياسها بطريقتين ؛ القطر يعني داخل القطر ، والجدول الزمني يعني سمك جدار الأنابيب. إذا قمت بشراء أنبوب قطره 8 بوصات ، فهذا يعني أن القطر الداخلي يبلغ 8 بوصات.

لضخ كمية معينة من السائل عبر خط أنابيب يتطلب من المضخة ممارسة كمية محددة من القوة على السائل ، مما يجبر السائل عبر خط الأنابيب. نظرا لأن السائل يجبر على المرور عبر خط الأنابيب والمصب للمضخة لتحقيق الناتج المطلوب ، يجب الحفاظ على معدل تدفق محدد. ويشار إلى هذا المعدل المحدد للتدفق باسم سرعة السائل.

من الناحية الافتراضية ، لنفترض أن مضخة الطين وتم تكوين خط الأنابيب لتحقيق معدل تدفق محدد لسائل لزوجة معين. لنفترض أيضا أن جزءا من الأنابيب ، بسبب البيئة القاسية التي يجب أن تتحملها الأنابيب ، قد تضرر ويجب استبداله. عند استبدال الأنابيب التالفة ، إذا كان معدل التدفق نفسه مطلوبا ، فاستبدل الأنابيب دائما بنفس القطر ؛ تجنب استخدام قطر أصغر. إذا تم تركيب أنابيب ذات قطر أصغر ، فسيؤدي ذلك إلى تقييد يسبب زيادة في احتكاك الأنابيب ، مما يقلل بدوره من سرعة السائل الذي يتم ضخه – معدل التدفق مع انخفاض أيضا. في هذا النوع من الحالات ، يمكن التغلب على انخفاض معدل التدفق عن طريق زيادة القوة التي تمارسها المضخة على السائل الذي يتم ضخه ، ولكن هذا سيقلل من كفاءة المضخة ويزيد من تكلفة عملية الضخ. هذا يمكن أن يزيد أيضا من تآكل الأنابيب بسبب زيادة الضغط والاحتكاك داخل خط الأنابيب.

عند استبدال الأنابيب الحالية ، من المهم بنفس القدر تجنب تثبيت أنابيب أكبر قطرا من الأنابيب التي يتم استبدالها. يمكن أن يكون لتركيب أنابيب ذات قطر أكبر أيضا آثار ضارة على معدل التدفق المطلوب. إذا تم تركيب أنابيب ذات قطر أكبر، فإن الانخفاض في معدل التدفق ينتج عن انخفاض في السرعة والضغط داخل خط الأنابيب. سيتطلب هذا الوضع أيضا زيادة في القوة المبذولة على السائل لتحقيق معدل التدفق المطلوب ، مما يزيد من تكلفة عملية الضخ. في هذا السيناريو ، يمكن أن يؤدي انخفاض السرعة والضغط أيضا إلى زيادة إمكانات انسداد خط الأنابيب بسبب استقرار الطين على الجزء السفلي من خط الأنابيب.

بناء على الملاط الذي تضخه ومعدل التدفق المطلوب ، من المهم التأكد من أن خط الأنابيب والخرطوم الخاص بك بحجم صحيح للمضخة.

عند النظر في تغييرات قطر خط الأنابيب

عندما يكون معدل التدفق المحدد مطلوبا ولا يمكن تجنب حدوث تغيير في قطر خط الأنابيب إلى مضخة موجودة بالفعل في الخدمة ، يجب إعادة حساب سرعة المضخة بناء على عدة عوامل. وتشمل بعض هذه العوامل لزوجة المواد التي يتم ضخها، ومدى وضع المضخة بعيدا عن مصدر السائل، والمسافة من المضخة إلى حيث سيتم تصريف السائل، وقطر خط الأنابيب الجديد. هذه هي نفس الاعتبارات عند اختيار قطر خط الأنابيب في الأصل لتحقيق معدل التدفق المطلوب وإخراج السوائل.

سيعمل نظام الضخ المصمم بشكل جيد على تحسين فعالية عملية الضخ ، وتوفير آلاف الدولارات لتجنب وقت تعطل المضخة ، والمساعدة في ضمان تحقيق إنتاج الضخ المستمر.

تأثير تغيير طول الأنبوب

طول خط الأنابيب هو اعتبار حاسم آخر لتحقيق معدل التدفق المطلوب وإخراج السوائل. نفس النتيجة في استبدال الأنابيب بقطر أنبوب أكبر مما تم تحديده ليكون الأنسب لمعدل التدفق المطلوب ينطبق على زيادة طول خط الأنابيب عند تفريغ المضخة. إذا تم تثبيت زيادة طول الأنابيب ، فإن الانخفاض في معدل التدفق ينتج عن انخفاض في السرعة والضغط داخل خط الأنابيب. سيتطلب هذا الوضع أيضا زيادة في القوة المفروضة على السائل لتحقيق معدل التدفق المطلوب ، مما يزيد من تكلفة عملية الضخ. في هذا السيناريو ، يمكن أن يؤدي انخفاض السرعة والضغط أيضا إلى زيادة إمكانات انسداد خط الأنابيب بسبب استقرار الطين على الجزء السفلي من خط الأنابيب.

يعتمد الانخفاض المحدد في السرعة والضغط على طول الأنابيب المضافة. عندما يتم زيادة القوة التي تمارس على السائل للتعويض عن الانخفاض بسبب الزيادة في طول الأنابيب ، ستزداد أيضا خسائر احتكاك الأنبوب. ويرجع ذلك إلى أنه مع زيادة خط الأنابيب ، تزداد مساحة السطح أيضا ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الخسائر الناجمة عن الاحتكاك. هذا عامل حاسم آخر يجب مراعاته عند زيادة طول خط أنابيب التفريغ. هذا يمكن أن يؤدي إلى كمية أكبر من الطاقة اللازمة لتشغيل المضخة والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة تكاليف تشغيل المضخة.

يحدث التأثير المعاكس عند تقليل طول خط أنابيب التفريغ. يمكن أن تزيد سرعة السائل والضغط ، مما قد يزيد أيضا من فقدان احتكاك الأنابيب. في هذا السيناريو ، يجب تقليل تشغيل المضخة ، والذي يتضمن تقليل القوة التي تمارس على السائل لإعادة العملية إلى معلمات التشغيل التي تتوافق مع متطلبات التطبيق.

نصائح سريعة عند تغيير خط أنابيب الطين

• يلزم إعادة حساب معلمات تشغيل المضخة كلما تم تغيير التغييرات في قطر خط الأنابيب وطوله.
• أقصر مسافة من أصل المواد إلى وجهة المواد هي الأكثر فعالية.
• الزيادات في قطر خط الأنابيب و / أو المسافة تقلل من سرعة السوائل والضغط.
• يؤدي الانخفاض في قطر خط الأنابيب و / أو المسافة إلى زيادة سرعة السوائل والضغط.
• تؤدي الزيادات في سرعة السوائل والضغط إلى زيادة فقدان احتكاك الأنابيب.
• ستؤدي الزيادات في سرعة السوائل والضغط إلى زيادة التآكل بسبب التآكل عند ضخ الطين الكاشط.
• يمكن أن تؤدي الزيادات في قطر خط الأنابيب وطوله إلى زيادة الطاقة اللازمة للتعويض عن الخسارة في سرعة السوائل والضغط ، مما يؤدي إلى زيادة في تكلفة التشغيل.
• عند اختيار حجم الأنبوب ، يشير حجم الأنبوب إلى القطر الداخلي (ID).
• عند اختيار حجم الخرطوم ، يشير حجم الخرطوم إلى القطر الخارجي (O.D).

تأثير تغيير خط أنابيب موجود

في بعض الأحيان ، قد يحتاج خط الأنابيب إلى التغيير أثناء العملية. في حالة حدوث ذلك، قد تحدث التغييرات التالية:

1. تغيير في قطر الأنبوب
2. تغيير في طول الأنبوب
3. التغير في ارتفاع الأنابيب
4. التغيير في تجهيزات الأنابيب والصمامات وما إلى ذلك.
5. التغيير في مواد الأنابيب

في وقت سابق ، فإن التأثيرين اللذين شرحناهما سابقا ، أي تغيير القطر وتغيير الطول سيطبقان أيضا هنا. أيضا ، سيتم استكشاف بعض الطرق الأخرى التي يمكن من خلالها تغيير خط الأنابيب مثل تأثير تغيير الارتفاع ، والتغيرات في التجهيزات والصمامات ، والتغيرات في مواد خط الأنابيب.

إذا زاد ارتفاع الأنبوب ، فستكون هناك حاجة إلى رأس أو ضغط إضافي لتعويض ذلك.
عندما يغير تدفق السائل اتجاهه ، هناك مقاومة. علاوة على ذلك ، سيحاول السائل التدفق حول الحافة الخارجية للتركيب. هذا يقلل من المنطقة الفعالة للتركيب. وبالتالي ، ستزداد سرعة السائل وسيزداد أيضا فقدان الاحتكاك أو انخفاض الضغط. لذلك ، فإن أي تغيير في تجهيزات الأنابيب سيؤثر على انخفاض الضغط أو فقدان الاحتكاك للنظام.

سيحدث تأثير مماثل أيضا في الصمامات ، بسبب مرورها غير الخطي وغير المنتظم. نتيجة لذلك ، سيحدث انخفاض الضغط أو فقدان الاحتكاك أيضا في حالة حدوث أي تغيير في الصمامات. بالإضافة إلى ذلك ، تكون الصمامات عرضة للمطرقة المائية وهي موجات صدمة عالية الضغط يتم إنتاجها عندما يضطر السائل فجأة إلى التوقف في أنبوب ، إما بسبب الصمامات ، أو توقف تشغيل المضخة.

التغييرات التي يتم إجراؤها على مواد الأنابيب ستغير عامل احتكاك الأنبوب. سيؤثر هذا أيضا على نتيجة انخفاض الضغط أو حسابات فقدان الاحتكاك.

دراسة حالة:

لنفترض أن لدينا نظام خط أنابيب الطين القديم. نحن بحاجة إلى تغيير ما يلي:

1. قطر الأنبوب بسبب متطلبات التدفق العالي
2. طول الأنابيب بسبب نقل المعدات
3. مواد الأنابيب بسبب تآكل الأنابيب الموجودة

الآن ، قبل أن نفصل ما ستفعله هذه التغييرات بنظام المضخة وخط الأنابيب الحالي ، سنراجع رياضيا كيفية تفاعل السوائل مع تكوينات الأنابيب المختلفة.

1) العلاقة الأساسية بين تدفق السائل وقطر الأنبوب هي:

التدفق = القطر الداخلي للأنبوب × سرعة السائل

2) العلاقة الأساسية بين فقدان احتكاك الأنبوب أو انخفاض الضغط وقطر الأنبوب وطول الأنبوب هي:

عامل احتكاك الأنابيب × طول الأنبوب × سرعة السائل 2
انخفاض الضغط = ————————————————————————————-
القطر الداخلي للأنبوب × قوة الجاذبية

3) العلاقة الأساسية للطاقة المطلوبة فيما يتعلق بمعدل تدفق السوائل والضغط هي:

معدل التدفق × الضغط
قوة المضخة HP = ————————————
عامل التحويل × الكفاءة

الآن، إذا أردنا الحصول على تدفق أعلى مع الحفاظ على نفس السرعة:

1. وفقا للعلاقة 1st نحن بحاجة إلى زيادة القطر الداخلي للأنبوب.
2. إذا تم زيادة قطر الأنبوب ، فسيكون انخفاض الضغط أو فقدان احتكاك الأنبوب أقل ، مما يؤدي إلى زيادة التدفق.
3. ومع ذلك ، إذا تم زيادة التدفق ، فستحتاج إلى زيادة الطاقة إلى المضخة لتتناسب مع السرعة السابقة لخط الأنابيب الأصغر قطرا.

الآن ، إذا كنا بحاجة إلى زيادة طول الأنبوب مع الحفاظ على المعلمات الأخرى كما هي:

1. وفقا للعلاقة 2nd ، سيزداد انخفاض الضغط أو فقدان احتكاك الأنابيب.
2. إذا زاد انخفاض الضغط ، فستحتاج قوة المضخة إلى الزيادة لمراعاة فقدان الاحتكاك المتزايد.

الآن ، إذا كنا بحاجة إلى تغيير مواد الأنابيب مع الحفاظ على المعلمات الأخرى كما هي:

1. سوف يتغير عامل احتكاك الأنابيب ، اعتمادا على المادة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتغير انخفاض الضغط أو فقدان احتكاك الأنابيب أيضا ، إذا بقيت المعلمات الأخرى دون تغيير.
2. إذا انخفض الضغط ، فكذلك مقدار الطاقة اللازمة لنقل المواد بفعالية عبر خط الأنابيب.

لذلك ، في حالتنا أعلاه ، يمكن أن يكون تغيير خط أنابيب في منتصف التشغيل قرارا مكلفا ، مما يؤثر:
• تكلفة المشروع:
هندسة التصميم ، المواد ، التصنيع / التصنيع ، البناء / التركيب ، والتكليف.
• تكلفة التشغيل:
تكاليف الطاقة – الكهرباء والوقود وما إلى ذلك ، وتكاليف القوى العاملة – المشغل ، والعمالة ، وما إلى ذلك ، وزيادة تكلفة المرافق – المياه والغازات والنفط والشحوم وما إلى ذلك.
• تكلفة الصيانة:
القوى العاملة – العمالة وما إلى ذلك ، والمواد – قطع الغيار والشحوم والزيوت وما إلى ذلك ، والمرافق المرتبطة بها.

أفضل التطبيقات – الصناعات الأكثر خدمة

شركة EDDY Pump Corporation هي الشركة الرائدة في مجال معدات الضخ والتجريف. إذا كنت تضخ أو تجرف الطين ، والمواد الصلبة العالية ، والمواد اللزجة للغاية ، والمعجون ، والمواد الكاشطة العالية (الرمل والحصى) ، والمواد المملوءة بالمواد الصلبة ، فقد وجدت المنتج الأنسب لهذه المهمة. الانتقال إلى:
https://eddypump.com/

أو اتصل بنا!

شركات التعدين والرماد المتطاير ورماد الفحم والنفط والتكسير الهيدروليكي والغاز ومياه الصرف الصحي واللب والورق والمواد الكيميائية والطاقة وبلديات المياه والري والتجريف. للوصول إلى خط الإنتاج الكامل ، انتقل إلى:

https://eddypump.com/products/

لماذا مضخات EDDY أفضل –  يسلط الضوء على

يوضح هذا الفيديو كيف تنقل مضخة EDDY مواد عالية الطين والمواد الكاشطة. تشمل معدات مضخة الجرافة المميزة الجرافة الفرعية التي تعمل عن بعد والمضخة التي تعمل بالغواص ومضخة الجرافة الملحقة بالحفارة .