Какие пережимные клапаны с пневматическим приводом наиболее подходят для горнодобывающей и перерабатывающей промышленности?

Почему горнодобывающая и перерабатывающая промышленность требует специализированных клапанных решений

Условия горнодобывающей и перерабатывающей промышленности являются одними из самых суровых условий, с которыми может столкнуться любая промышленная арматура. По трубопроводам транспортируются абразивные суспензии, коррозионно-активные химикаты, густой шлам и среда с высокой концентрацией твердых частиц при различных давлениях и температурах. Обычные клапаны — шаровые краны, задвижки, дисковые затворы — часто преждевременно выходят из строя в таких условиях из-за внутренних полостей, в которых задерживается среда, быстро изнашивающихся поверхностей уплотнения металл-металл и сложной внутренней геометрии, которая засоряется при большой нагрузке твердыми частицами. Пневматические пережимные клапаны предлагают принципиально иной подход: полностью открытое, беспрепятственное отверстие с гибкой эластомерной втулкой в ​​качестве единственного смачиваемого компонента. Такая конструкция делает пережимные клапаны с пневматическим приводом одним из наиболее практичных и экономичных вариантов для горнодобывающей отрасли при условии, что для каждого конкретного применения выбран правильный тип.

Как работают пережимные клапаны с пневматическим приводом в среде с абразивными средами

Пережимные клапаны с пневматическим приводом Функционируют путем подачи давления сжатого воздуха на внешнюю сторону гибкой резиновой или эластомерной втулки, расположенной внутри жесткого корпуса. При приложении давления воздуха рукав сжимается внутрь и закрывается, полностью останавливая поток. Когда давление воздуха сбрасывается, втулка возвращается в полностью открытое отверстие, обеспечивая беспрепятственный проход среды. Поскольку втулка является единственной деталью, контактирующей с технологической жидкостью, в ней нет металлических седел, движущихся металлических частей и внутренних полостей, в которых могут задерживаться твердые частицы или подвергаться истиранию. Это делает клапан самоочищающимся и очень устойчивым к износу, который обычно разрушает обычные клапаны в горнодобывающей промышленности в течение нескольких месяцев.

При переработке полезных ископаемых, где по трубопроводам обычно транспортируются шламы железной руды, угольные шламы, хвосты, медный концентрат или фосфатная пульпа, такая полнопроходная открытая конструкция имеет решающее значение. Он устраняет перепады давления и засоры, от которых страдают другие типы клапанов, поддерживая постоянную скорость потока и снижая потребление энергии насосом в технологическом контуре.

Ключевые критерии выбора для горнодобывающей промышленности

Не все пережимные клапаны с пневматическим приводом устроены одинаково. Выбор подходящего клапана для горнодобывающей или перерабатывающей промышленности требует тщательной оценки нескольких важных параметров.

Материал и соединение втулки

Муфта является сердцем любого пережимного клапана с пневматическим приводом, и ее материал должен точно соответствовать перекачиваемой среде. Наиболее часто используемые эластомерные смеси в горнодобывающей промышленности включают:

• Натуральный каучук (NR): Отличная стойкость к истиранию, идеально подходит для шламов с высоким содержанием твердых частиц, таких как железная руда, песок, гравий и минеральные отходы. Обеспечивает исключительную гибкость и длительный срок службы втулки при работе с чистым абразивом.
• Неопрен (CR): Хорошая устойчивость к маслам, слабым химическим веществам и атмосферным воздействиям. Подходит для применений, связанных с жидкостями на нефтяной основе или для наружной установки в горнодобывающих средах.
• ЭПДМ: Превосходная стойкость к кислотам, щелочам и окислителям. Рекомендуется для потоков переработки полезных ископаемых, включающих выщелачивание серной кислотой, гидроксидом натрия или другими агрессивными реагентами.
• Нитрил (NBR): Лучше всего подходит там, где суспензия содержит углеводородные загрязнения или где наряду с устойчивостью к истиранию требуются маслостойкие свойства.
• Натуральный каучук с тканевым армированием: Используется в шламовых линиях высокого давления, где втулка должна одновременно без деформации выдерживать как внутреннее давление среды, так и внешнее давление сжимающего воздуха.

Номинальное давление и рабочий диапазон

Пережимные клапаны с пневматическим приводом должны быть рассчитаны как на рабочее давление трубопровода, так и на рабочее давление подачи воздуха. В большинстве горнодобывающих установок необходимое рабочее давление воздуха примерно в 1,5–2 раза превышает давление в линии для достижения надежного полного закрытия. Стандартные пережимные клапаны с пневматическим приводом рассчитаны на давление в линии от почти вакуума до примерно 6 бар (87 фунтов на квадратный дюйм), а усиленные модели для тяжелых условий эксплуатации могут выдерживать давление до 10 бар (145 фунтов на квадратный дюйм) или выше в сложных схемах переработки полезных ископаемых. Всегда проверяйте, что ваш источник сжатого воздуха может постоянно обеспечивать необходимое рабочее давление, особенно на удаленных участках шахт, где давление подачи воздуха может колебаться.

Материал корпуса клапана и торцевое соединение

Внешний корпус пережимного клапана с пневматическим приводом не контактирует напрямую с технологической средой, но он все равно должен выдерживать физическую среду рудника, включая влагу, пыль, вибрацию и брызги химикатов. Чугунные корпуса экономически эффективны для общего обслуживания. Корпуса из ковкого чугуна или сборной стали обеспечивают большую механическую прочность клапанов большого диаметра, работающих под высоким давлением. Корпуса из нержавеющей стали предназначены для случаев, когда химическое воздействие на внешнюю поверхность является проблемой. Торцевые соединения обычно имеют фланцы в соответствии со стандартами ANSI, DIN или AS, что обеспечивает прямую интеграцию в существующие системы горнодобывающих трубопроводов без переходных фитингов.

Рекомендуемые типы пережимных клапанов с пневматическим приводом в зависимости от применения в горнодобывающей промышленности

В следующей таблице приведены наиболее подходящие конфигурации пережимных клапанов с пневматическим приводом для распространенных применений в горнодобывающей промышленности и переработке полезных ископаемых:

Рекомендации по выбору и установке

Правильный размер пережимных клапанов с пневматическим приводом необходим для обеспечения как надежного перекрытия, так и минимального ограничения потока в открытом состоянии. Отверстие клапана должно точно соответствовать внутреннему диаметру трубопровода — уменьшение размера увеличивает скорость и ускоряет износ втулки, а увеличение размера снижает точность регулирования расхода. Для применений со шламами также важно установить клапан в положении, при котором втулка зажимается горизонтально, а не вертикально, где это возможно, предотвращая оседание и уплотнение твердых частиц внутри втулки в течение длительных закрытых периодов. Многие горнодобывающие компании также устанавливают попарно пережимные клапаны с пневматическим приводом — один для изоляции, другой для дросселирования потока — чтобы продлить срок службы муфты за счет распределения рабочих циклов.

Преимущества технического обслуживания, которые делают пережимные клапаны с пневматическим приводом идеальными для горнодобывающей промышленности

Одним из наиболее убедительных преимуществ пережимных клапанов с пневматическим приводом в горнодобывающей промышленности является их исключительная простота обслуживания. Когда втулка со временем изнашивается (а это единственный компонент, который изнашивается при нормальной эксплуатации), ее замена не требует специальных инструментов, разборки трубопровода за пределами самого корпуса клапана и привлечения технических специалистов. Стандартная бригада технического обслуживания может заменить втулку за считанные минуты, сводя к минимуму время простоя в критичных по времени схемах обработки. Запасные втулки компактны и недороги по сравнению с полными запасными частями, необходимыми для шаровых или задвижек аналогичного размера, что делает пережимные клапаны с пневматическим приводом высокорентабельной долгосрочной инвестицией для горнодобывающих предприятий, работающих круглосуточно.

Заключительные рекомендации для групп по закупкам в горнодобывающей промышленности

При выборе пережимных клапанов с пневматическим приводом для проектов по добыче и переработке полезных ископаемых инженеры по закупкам всегда должны запрашивать сертификаты полной прослеживаемости материалов для состава втулки, отчеты независимых сторонних испытаний под давлением и документированные данные о сроке службы втулки, относящиеся к конкретной среде и условиям эксплуатации. Обращение к производителям, имеющим подтвержденный опыт работы с клапанами для горнодобывающей промышленности и которые могут предоставить рекомендации по втулкам для конкретного применения, а не стандартный выбор по каталогу, значительно снизит риск преждевременного отказа и незапланированных остановок производства. При правильной спецификации пережимные клапаны с пневматическим приводом обеспечивают исключительную надежность, низкую совокупную стоимость владения и минимальные затраты на техническое обслуживание даже в самых суровых условиях переработки полезных ископаемых.