Introduktion

Trycket inuti en gruvavloppsledning är sällan så enkelt som ett fast nummer.

Ett HDPE gruvrör kan arbeta vid ett relativt stabilt tryck i flera timmar och sedan uppleva en snabb förändring när en pump startar, en pump stannar, en ventil ändrar läge eller vattennivån i systemet ändras.

Djupt gruvdränering tillför ytterligare en faktor.

Höjdskillnaden mellan underjordiska pumppunkter och ytan skapar statiskt vattentryck. Pumpningen lägger sedan till tryck ovanpå det hydrauliska tillståndet.

Som ett resultat kan olika sektioner av samma HDPE gruvrör uppleva olika tryckförhållanden.

Ett rör nära botten av en djup vertikal sektion kan utsättas för ett mycket högre statiskt tryck än ett rör nära utloppspunkten.

För gruvköpare är detta anledningen till att tryckkravet för ett HDPE gruvrör inte kan bestämmas bara genom att titta på pumpens namnskylt.

Det faktiska trycket längs rörledningen måste förstås.

Vattentrycket ändras med höjden

Vattentrycket ökar med djupet på grund av vikten av vattnet ovanför det.

För en vertikal vattenpelare kan det hydrostatiska förhållandet uttryckas som:

P=ρghP=\\rho gh

där PP är hydrostatiskt tryck, ρ\\rho är vattendensitet, gg är gravitationsacceleration och hh är vattenhöjden.

Formeln är enkel.

Den viktiga delen för ett gruvrör i HDPE är vad som händer när höjdskillnaden blir stor.

Ett gruvdräneringssystem kan flytta vatten från en djup underjordisk nivå mot ytan.

Den nedre sektionen av rörledningen kan därför uppleva en betydande statisk höjd.

Pumptryck och statiskt tryck kombineras sedan i själva operativsystemet.

Det är därför en rörspecifikation som endast baseras på pumpens utloppstryck kan vara missvisande om höjdprofilen inte beaktas.

Trycket är inte detsamma överallt

Ett långt HDPE gruvrör upplever inte ett enhetligt tryck.

Tryckförändringar längs rörledningen.

Trycket vid pumpstationen beror på pumpen och lokala förhållanden.

När vattnet rör sig uppåt förbrukar höjden hydrauliskt tryck.

Det tillgängliga trycket längre längs rörledningen förändras därför.

Om rörledningen stiger avsevärt kan de lägre sektionerna uppleva högre tryck.

Detta har betydelse vid val av tryckklass.

Ett rör som är lämpligt för en sektion behöver inte nödvändigtvis vara lämpligt för en annan om tryckförhållandena är väsentligt olika.

I många gruvdräneringssystem kanske det inte är praktiskt att använda flera tryckklasser längs en väg. Den fullständiga tryckprofilen måste därför beaktas innan HDPE gruvröret specificeras.

Internt tryck ändrar rörformen något

När vattentrycket stiger inuti HDPE gruvröret skjuts rörväggen utåt.

Diametern ökar något.

Väggen utsätts också för periferiell spänning.

När trycket faller, rör sig röret tillbaka mot sina tidigare dimensioner.

För ett styvt rör är denna deformation relativt liten.

HDPE beter sig annorlunda eftersom polyeten är mer flexibelt.

PE100-referensdata ger en-långtidsmodul på cirka 200 MPa och Poissons förhållande på cirka 0,45.

Dessa egenskaper påverkar hur HDPE gruvröret reagerar på förändringar i inre tryck.

Röret förblir inte absolut dimensionellt fixerat när trycket ändras.

Den svarar.

Det svaret är en del av normalt HDPE-rörbeteende.

Varför normalt drifttryck inte räcker

Ett gruvavloppssystem kan ha ett normalt drifttryck på till exempel flera MPa.

Det är användbar information, men den representerar inte nödvändigtvis det maximala trycket som HDPE-gruvröret upplever.

En pump kan starta.

En ventil kan stängas.

Flödet kan ändras.

Trycket kan tillfälligt gå över det konstanta driftvärdet.

Detta är samma anledning som vattenhammare måste betraktas separat från normalt tryck.

PE100+ vägledning identifierar pumpdrift och ventildrift som potentiella orsaker till tryckstöt och rekommenderar överspänningsanalys där transienta förhållanden är betydande.

Därför måste ett HDPE-gruvrör utvärderas mot tryckhöljet snarare än en konstant mätare.

Djupt gruvdränering skapar ett annat tryckproblem

Överväg en underjordisk pumpstation på stort djup.

Rörledningen stiger från underjordsnivån mot ytan.

Pumpen måste övervinna höjdskillnaden.

Vattenpelaren i sig skapar tryck.

Detta innebär att den nedre delen av systemet kan utsättas för betydande inre tryck även när flödet inte är extremt högt.

Detta är en anledning till att gruvdräneringssystem ofta kräver tryck-klassat HDPE gruvrör snarare än vanligt lågtrycksdräneringsrör.

Röret väljs inte bara för mängden vatten det bär.

Det väljs ut för trycket som skapas genom att flytta det vattnet genom gruvan.

Rörtryck och flödeskapacitet är olika

Denna distinktion är lätt att missa.

Ett stort HDPE gruvrör kan bära en hög flödeshastighet samtidigt som den arbetar med en relativt låg friktionsförlust.

Ett mindre rör kan kräva mer hydraulhuvud för att bära samma flöde.

Men inget av påståendena säger oss om rörväggen tål systemtrycket.

Flödeskapaciteten beror starkt på innerdiameter och hydrauliskt motstånd.

Tryckkapaciteten beror på materialhållfasthet, väggtjocklek, SDR, temperatur och designförhållanden.

De två är relaterade genom rörets fysiska geometri, men de är inte samma egenskap.

Det är därför som en specifikation för gruvrör behöver både en diameter och en tryckklass.

Temperatur Ändrar tryckkapaciteten

Temperaturen bör inte ignoreras när man diskuterar HDPE-brytningsrörtrycket.

PE100 referensegenskaper baseras i allmänhet på definierade testförhållanden.

När temperaturen stiger blir polyeten mindre styv och dess tillåtna långtidstryckprestanda kan minska.

PE100+ vägledning noterar att trycksänkning kan krävas vid förhöjda temperaturer beroende på tillämplig standard.

För underjordisk gruvdränering kan vattentemperaturen förbli relativt stabil.

Ytrörledningar kan uppleva ett mycket bredare temperaturområde.

Ett långt HDPE gruvrör som utsätts för direkt solljus kan nå temperaturer som skiljer sig betydligt från det omgivande vattnet eller jorden.

Tryckspecifikationen måste därför överensstämma med det faktiska driftstemperaturområdet.

Vad händer när trycket sjunker plötsligt?

Tryckminskning är ett annat tillstånd som förtjänar uppmärksamhet.

Om en pump stannar eller flödesförhållandena ändras snabbt kan det interna trycket sjunka.

Beroende på systemet kan trycket falla under atmosfärstrycket i vissa sektioner.

Nu ändras lastriktningen.

Istället för att vattnet trycker utåt mot rörväggen kan yttre tryck bli viktigare.

Om grundvatten omger ett nedgrävt HDPE gruvrör medan det inre trycket sjunker avsevärt, kan röret uppleva ett yttre trycktillstånd.

Detta förbinder tryckvariation med bucklingsmotstånd.

Ett rör behöver därför överleva både högt inre tryck och det motsatta tillståndet där det invändiga stödet minskar.

HDPE gruvrörsparametrar för val av tryck

Dessa är PE100 referensegenskaper. Den faktiska tryckklassen och det tillåtna driftstrycket för ett specifikt HDPE gruvrör bör hämtas från dess certifierade produktspecifikation och tillämplig designstandard.

Tryckklass och SDR

För PE100-rör är SDR direkt ansluten till väggtjocklek i förhållande till ytterdiameter.

Lägre SDR betyder en tjockare vägg.

Högre SDR innebär en tunnare vägg.

PE100+ referensdesigndata ger typiska maximala drifttryckvärden under specificerade antaganden, vilket illustrerar sambandet mellan SDR och tryckkapacitet.

För en gruvavloppsköpare är detta mer användbart än att bara be om ett "tjockväggigt rör".

Tryckklassen bör vara tydligt definierad.

Om systemet kräver PN10 måste rörgeometrin motsvara tillämplig PN10-specifikation.

Om tryckkravet är lägre kan en annan SDR ge en större innerdiameter vid samma ytterdiameter.

Det kan förbättra den hydrauliska kapaciteten.

Återigen är tryck och flöde sammankopplade genom den faktiska rörgeometrin.

Pumpstationen är en del av rörets tryckmiljö

Ett HDPE gruvrör bör inte utvärderas oberoende av pumpstationen.

Pumpen bestämmer hur trycket genereras.

Ventilerna bestämmer hur trycket kan förändras.

Höjdprofilen avgör hur mycket statiskt huvud som finns.

Rörledningens diameter avgör hur mycket hydraulisk förlust som uppstår.

Rörväggen bestämmer hur röret innehåller det resulterande trycket.

Dessa komponenter bildar ett system.

Detta är särskilt viktigt nära pumpens utlopp.

Den första delen av HDPE gruvrör kan uppleva snabba tryckförändringar när pumpen startar eller stannar.

Röret längre nedströms kan uppleva samma tryckvåg vid en annan tidpunkt och med ett annat lokalt trycktillstånd.

Det är därför som långa gruvavloppsledningar måste betraktas som kompletta system.

Vilken information bör en köpare tillhandahålla?

När du efterfrågar HDPE gruvrör för gruvdränering gör flera uppgifter valet mycket mer tillförlitligt.

Den erforderliga DN är nödvändig.

Det normala drifttrycket är nödvändigt.

Maxtrycket är ännu viktigare.

Den erforderliga flödeshastigheten behövs för att kontrollera den hydrauliska kapaciteten.

Rörledningens längd och höjdskillnad visar det inblandade hydraulhuvudet.

Start- och stoppförhållandena för pumpen hjälper till att identifiera möjligt transienttryck.

Installationsmetoden har betydelse eftersom ett nedgrävt rör kan uppleva yttre mark- och grundvattentryck.

Driftstemperaturen bör också vara känd, speciellt för exponerade ytrörledningar.

Dessa detaljer gör att röret kan matchas till den faktiska gruvan istället för att väljas från ett trycknummer.

Slutsats

Trycket inuti ett HDPE gruvrör är inte nödvändigtvis konstant.

Djupt gruvdränering kan skapa betydande statisk höjd på grund av höjden.

Pumpar ökar drifttrycket.

Ventiler och pumpavstängningar kan skapa övergående tryck.

Temperaturen kan ändra PE-materialets tillåtna tryckprestanda.

En plötslig tryckminskning kan till och med ändra problemet från internt tryck till externt tryck.

För PE100 gruvrör är MRS, SDR, väggtjocklek och driftstemperatur en del av tryckdesignen.

Detta är anledningen till att ett gruvavloppsrör inte bör väljas endast genom att be om en DN-storlek eller genom att matcha pumpens normala tryck.

Röret måste anpassas till hela tryckmiljön.

För en gruvköpare är den användbara specifikationen därför inte bara:

"HDPE-rör för gruvdränering."

Det är ett rör med en definieradDN, tryckklass, väggtjocklek eller SDR, flödesbehov och drifttillstånd.

När dessa förhållanden är klara kan HDPE-gruvröret väljas som en faktisk tryckrörledning snarare än bara som ett plaströr med en nominell diameter.

Begär offert för HDPE-rör

För HDPE Mining Pipe, skicka oss:

DN + PN/SDR + Medium + Arbetstemperatur + Installationsmetod + Rörledningslängd + Kvantitet

För gruvdränering och avvattningstillämpningar, vänligen tillhandahåll även:

Applikation + Arbetstryck + Installationsmiljö

För mineral-innehållande gruvvatten, om tillgängligt:

Vattenkemi / pH + temperatur + suspenderade ämnen

Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

WhatsApp: +86 19937270645
E-post:baibaili456@gmail.com
WeChat: +86 19937270645

Få bästa pris för ditt HDPE gruvrör.