Zbiorniki na wodę w górnictwie do tłumienia pyłu procesowego i odwadniania
Utworzono 02.06
Zbiorniki wodne w górnictwie do tłumienia pyłu procesowego i odwadniania
Zbiorniki wody górniczej pełnią trzy zupełnie różne funkcje: wodę technologiczną dla zakładu, wodę do zraszania dróg transportowych oraz zebrane wody drenażowe i wody kwaśne z kopalni przed uzdatnieniem. Każda z nich ma własną logikę objętości i nie należy ich łączyć w jednym zbiorniku, chyba że funkcje te są zasadniczo zgodne. Decydującymi czynnikami korozyjnymi są kwaśne wody kopalniane, chlorki i siarczany w wodzie oraz woda morska wykorzystywana do zraszania. Zbiornik ze stali powlekanej szkłem z fabrycznie wtopioną emalią wewnętrzną jest solidnym rozwiązaniem w tym zakresie pH i chemii, przy czym fundament i lokalizacja to dwa elementy projektowe najczęściej odkładane na później.
Kopalnia zużywa ogromne ilości wody i zwraca jej bardzo niewiele, a zbiorniki, które mieszczą tę różnicę, stoją w najmniej efektownej części zakładu: obok kruszarki, na szczycie drogi transportowej, na ławie osadnikowej albo w studzience, do której nikt nie chce schodzić. Są wymiarowane raz, umieszczane raz i mają pracować przez cały okres eksploatacji zakładu, który może obejmować zmianę złoża rudy. Pytanie inżynierskie nie brzmi, czy zbiornik można zbudować, lecz czy naczynie przetrwa działanie kwaśnej wody, przenoszonej ściernej zawiesiny, ruchu zamarzniętego gruntu i piętnastoletniego posadowienia obok obiektu osadnikowego, który przez cały ten czas osiada i się przesuwa.
Trzy zadania i dlaczego rzadko dzielą jeden zbiornik
Woda technologiczna, zraszanie pyłów i odwadnianie mają różne szczyty zapotrzebowania i różną chemię. Woda technologiczna dla zakładu przeróbki kopalin jest dostosowana do harmonogramu młyna i wymiarowana na największą przepustowość rudy plus odzysk wody z zagęszczaczy; wymaga czystej wody o niskiej zawartości chlorków oraz zbiornika, który można szybko opróżnić. Zraszanie pyłów zależy od dróg transportowych i klimatu, osiągając szczyt w najsuchsze, najbardziej wietrzne i najbardziej ruchliwe dni w roku, i często wykorzystuje wodę odzyskaną lub zasoloną, która jest znacznie bardziej agresywna niż świeża woda uzupełniająca. Odwadnianie i wody kwaśne z kopalni są utleniające, o niskim pH i wysokiej zawartości żelaza i siarczanów, i wymagają raczej zatrzymywania niż czystości. Umieszczenie wszystkich trzech w jednym zbiorniku oznacza, że jedno zadanie compromising pozostałe dwa, więc zwykle rozwiązaniem są oddzielne zbiorniki ze wspólną pompą i korytarzem rurociągów.
Uczciwe wymiarowanie każdego zadania
Tłumienie pyłu jest tym, co jest niedoszacowane. Oblicza się je na podstawie długości dróg transportowych, ilości wody na metr kwadratowy drogi na przejazd, liczby przejazdów na zmianę oraz strat na parowanie w szczycie sezonu, a następnie mnoży przez wymaganą liczbę godzin autonomicznych. Kopalnia, która oczekuje sezonu suchego bez uzupełniania, potrzebuje pełnej sezonowej objętości na miejscu, a nie dziennego zapasu. Woda technologiczna jest wymiarowana na podstawie bilansu masowego zakładu: wody odczynnikowej, wody flotacyjnej i przelewu zagęszczacza, minus woda zawracana przez zakład, z marginesem na postój młyna. Zbiorniki drenażowe są wymiarowane według szczytowego opadu i maksymalnej powierzchni zbierania, a także muszą pomieścić objętość napływającą w czasie przestoju oczyszczalni, co w lokalizacji o dużej wilgotności może być dominującym składnikiem.
Chemia, ścieranie i decyzja o wnętrzu
Drenaż kwaśnych wód kopalnianych wyznacza przypadek korozji i nie jest to łagodny przypadek. Wżery powodowane niskim pH w połączeniu z siarczanami, osady żelaza tworzące korozję podosadową oraz chlorki wszędzie tam, gdzie lokalizacja znajduje się blisko wybrzeża lub wykorzystuje wodę morską do tłumienia pyłu – wszystko to atakuje stal i większość wykładzin organicznych. Goła stal węglowa pocienia się na linii wody i pod osadami żelaza; nałożona powłoka, której powierzchnia nigdy nie została przygotowana, odpada płatami; stal ocynkowana nie nadaje się do kontaktu z kwasem ani chlorkami. Solidnym rozwiązaniem jest zbiornik ze stali emaliowanej: warstwa emalii o grubości od 0,25 do 0,45 mm jest wtapiana w panel w temperaturze od 820 do 930 °C, ma wytrzymałość powyżej 3 450 N/cm², jest obojętna w zakresie pH od 1 do 14 i wykończona z chropowatością Ra poniżej 0,8 µm, dzięki czemu wytrącone żelazo się uwalnia, zamiast tworzyć twardą skorupę na ścianie. Każdy panel jest poddawany testowi iskrowemu przy 1500 V DC przed wysyłką, co ma znaczenie w odległej lokalizacji, gdzie ekipa naprawiająca wykładzinę jest oddalona o miesiące.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura wypalania emalii | 820–930 °C | Fabrycznie stapiana z panelem stalowym |
Grubość powłoki emaliowanej | 0,25–0,45 mm | Obojętne wnętrze, pH 1–14 |
Wytrzymałość warstwy emalii | ≥ 3 450 N/cm² | Odporność na zginanie i uderzenia |
Chropowatość powierzchni | Ra < 0,8 µm | Uwalnianie osadów, łatwe przepłukiwanie |
Spark test voltage | 1500 V DC | Na panel, przed wysyłką |
Grubość powłoki epoksydowej FBE | 180–280 µm | AWWA C550, woda o łagodnej agresywności |
Klasa śrub | 8.8 | Moment obrotowy zarejestrowany podczas montażu |
Okres projektowej eksploatacji | ≥ 30 lat | Z określonym systemem wnętrza |
Lokalizacja, fundamenty i ruch gruntu
To, gdzie umieścisz zbiornik, ma równie duże znaczenie jak to, co budujesz. Zbiornik posadowiony na składowisku odpadów poflotacyjnych lub w jego pobliżu stoi na gruncie, który aktywnie osiada, więc fundament musi być umieszczony poza strefą oddziaływania, a w przypadku każdego zbiornika na gruncie nasypowym różnica osiadań między przeciwległymi stronami musi być kontrolowana, zanim zostanie ustawiony choćby jeden panel. W zimnym klimacie mróz jest parametrem projektowym, zarówno dla gruntu pod zbiornikiem, jak i dla przewodów odpływowych i zasilających, które wymagają śledzenia lub ułożenia w wykopie. Odległa lokalizacja wprowadza do specyfikacji kwestie logistyczne: panele, które są dostarczane na płasko i skręcane śrubami przez niewielką ekipę bez spawania na miejscu, stanowią prawdziwą zaletę, gdy najbliższy zakład produkcyjny jest oddalony o cały kontynent, a skręcana powłoka oznacza również, że uszkodzony panel można wymienić lokalnie wiele lat później.
Praktyka eksploatacyjna wydłużająca żywotność
Trzy nawyki decydują o tym, czy zbiornik jest jeszcze w eksploatacji w piętnastym roku. Spłukuj osadzony muł z powrotem do procesu lub systemu sedymentacji, zamiast pozwalać, by złoże żelaza i gipsu twardniało na dnie, ponieważ twarde złoże jest zarówno warstwą korozyjną pod spodem, jak i utratą użytecznej objętości. Utrzymuj rzetelność wskaźnika poziomu, sprawdzając go względem zmierzonej głębokości, ponieważ zbiornik pyłu, który jest pusty, a wskazuje pełny, oznacza zatrzymanie produkcji. I prowadź odpowiednio odpowietrzenie i przelew, ponieważ zbiornik drenażowy, który przelewa się na własny płaszcz, rozprzestrzenia trwałą warstwę plam i korozji u podstawy. Zamontuj alarm wysokiego poziomu, który wyzwala odbiór upstream, zamiast polegać wyłącznie na wolnym zarurze.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Magazynowanie ścieków chemicznych | Zhejiang, Chiny | Zbiornik GFS | 11 613 m³ | dostawa + nadzór |
Zbiornik ze stali spawanej | Henan, Chiny | Zbiornik ze stali spawanej | 4 691 m³ | dostawa + wskazówki montażowe |
Magazynowanie wody w dużych średnicach | Namibia | Zbiornik GFS | 44 900 m³ | dostawa + nadzór |
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, gdy wymaga tego zastosowanie.
W przypadku usług górniczych obejmuje to wnętrza emaliowane i epoksydowe opisane powyżej, dane wejściowe dotyczące rozmieszczenia obrysu i fundamentów dla gruntu przylegającego do składowiska odpadów, panele dostarczane na płasko i montowane przez niewielką ekipę oraz nadzór do pierwszego napełnienia.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Czy jeden zbiornik może obsługiwać wodę technologiczną i zraszanie przeciwpyłowe?
O1: Zazwyczaj nie. Woda do zraszania przeciwpyłowego jest często odzyskiwana lub zasolona i osiąga szczyt w porze suchej, podczas gdy woda technologiczna musi być czysta i podlega harmonogramowi zakładu. Rozdzielenie tych funkcji chroni oba systemy, a korytarz pompowy jest wspólny.
P2: Jak oblicza się objętość zraszania przeciwpyłowego?
O2: Na podstawie powierzchni drogi technologicznej, natężenia przepływu wody na przejazd, liczby przejazdów na zmianę i strat na parowanie w szczycie sezonu, pomnożonych przez wymaganą liczbę godzin autonomicznej pracy, z marginesem na porę suchą, jeśli uzupełnianie wody jest niedostępne.
P3: Czy drenaż kwaśny z kopalni jest wystarczająco korozyjny, aby uzasadnić zastosowanie emalii?
O3: Często tak. Niskie pH z osadami siarczanów i żelaza, a także chlorki w miejscach, gdzie wykorzystuje się wodę morską, szybko atakują stal nieosłoniętą i powłoki. Emalia ogniowa jest obojętna w zakresie pH od 1 do 14 i jest poddawana testowi iskrowemu na każdym panelu przed wysyłką.
P4: Czy zbiornik można umieścić w pobliżu obiektu składowania odpadów poflotacyjnych?
O4: Można, ale powinien znajdować się poza strefą oddziaływania wału osadnikowego. Należy sprawdzić zachowanie osiadania na podstawie danych geotechnicznych i przeprowadzić badanie fundamentu przed ustawieniem pierwszego panelu.
P5: Dlaczego zbiorniki skręcane nadają się do odległych kopalni?
O5: Ponieważ panele są wysyłane na płasko, montowane bez spawania na miejscu i mogą być wznoszone przez niewielką ekipę, a później uszkodzony panel można odkręcić i wymienić, zamiast naprawiać na miejscu.
P6: Jaka konserwacja utrzymuje zbiornik wody kopalnianej w sprawności?
O6: Wypłukiwanie osadzonego osadu z powrotem do procesu, sprawdzanie poziomowskazu względem zmierzonej głębokości oraz odprowadzanie przelewu i odpowietrzenia z dala od płaszcza, aby dno nie ulegało korozji.
Zbiorniki wodne w górnictwie to trzy problemy magazynowe współdzielące jedną lokalizację, a najtańszym błędem jest połączenie ich w jeden zbiornik, który nie spełnia żadnego z zadań. Dobierz rozmiar każdego z nich do jego własnego szczytu, umieść zbiorniki drenażowe z dala od ławy osadowej odpadów i wybierz wnętrze, które przetrwa kwas, siarczany i chlorki, zamiast zakładać zachowanie jak w wodzie słodkiej. Powłoka ze stopionego szkliwa fabrycznie z dokumentowanym testem każdego panelu i możliwością wymiany paneli na śruby to najsolidniejsze rozwiązanie w odległej lokalizacji, gdzie ekipy serwisowe są oddalone o miesiące.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij nam zużycie wody procesowej i do zraszania pyłu wraz ze szczytami, oczekiwany drenaż i chemię wody kwaśnej z pH i chlorkami, ograniczenia lokalizacji odpadów poflotacyjnych lub wypełnienia, głębokość przemarzania i dane klimatyczne oraz dostęp do terenu i dostępność załogi. Otrzymasz rekomendację podziału obciążeń, obliczenie wymiarowania, opcję wnętrza oraz pełny pakiet rysunków i certyfikacji.
WhatsApp