Lựa chọn van cho bùn thải khai thác: 7 bước kiểm tra đã được chứng minh hiệu quả đối với đường ống dẫn bùn
Lựa chọn van cho bùn thải khai thác Phải bắt đầu từ hỗn hợp bùn, chứ không phải từ kích thước đường ống. Nồng độ chất rắn, kích thước và độ cứng của hạt, áp suất, hướng dòng chảy, thành phần hóa học, chu kỳ vận hành và khả năng tiếp cận để bảo trì đều ảnh hưởng đến thiết kế van. Một van được sử dụng cho nước sạch có thể bị mòn nhanh hoặc bị kẹt khi chất rắn lắng đọng bên trong thân van.
Điều gì khiến việc bảo dưỡng van trong môi trường bùn thải trở nên khó khăn?
Chất thải khai thác là hỗn hợp của nước xử lý và các chất rắn khoáng sản được nghiền mịn. Mật độ, hình dạng hạt, độ mài mòn và thành phần hóa học của chúng thay đổi tùy theo mỏ và giai đoạn xử lý. Các chất rắn này có thể làm mòn các vị trí lắp đặt và bề mặt thân van, tích tụ trong các khoang rỗng, cản trở việc đóng hoàn toàn hoặc làm tăng lực tác động lên bộ truyền động.
Sự ăn mòn có thể làm trầm trọng thêm tình trạng mài mòn cơ học khi bùn chứa các chất phản ứng, muối hòa tan hoặc nước có độ pH thấp. Các đoạn đường ống dài, sự cố ngừng hoạt động của máy bơm và sự thay đổi áp suất cũng ảnh hưởng đến tải trọng của van. Đó là lý do tại sao việc lựa chọn van cho bùn thải khai thác mỏ nên dựa trên dữ liệu quy trình thực tế thay vì chỉ dựa vào nhãn chung chung “dùng cho bùn”.
Những loại van nào được sử dụng trong đường ống dẫn bùn thải?
| Loại van | Nhiệm vụ thông thường | Kiểm tra lựa chọn |
|---|---|---|
| Van cổng dao | Cách ly bật/tắt trong các đường ống chứa chất rắn | Khoảng trống cửa van, thiết kế ghế van, khả năng xả chất rắn, mức áp suất định mức và việc van có được thiết kế cho hướng dòng chảy hay không |
| Van kẹp | Quá trình cô lập hay kiểm soát trong các hỗn hợp mài mòn tương thích | Chất liệu ống bọc, áp suất đóng, kích thước chất rắn, nhiệt độ và khả năng tiếp cận để thay thế ống bọc |
| Van bi hoặc van nút | Một số nhiệm vụ xử lý bùn được lựa chọn trong đó hình dạng cảng và độ cân bằng phù hợp với hàm lượng chất rắn | Kích thước cổng, thiết kế khoang và đế van, nguy cơ xói mòn và yêu cầu vệ sinh |
| Van bướm | Cách ly đường ống lớn hoặc điều tiết lưu lượng trong các hệ thống phù hợp | Sự tiếp xúc của đĩa, khả năng tương thích của ghế, tác động của các hạt và dải điều chỉnh ga cần thiết |
| Van một chiều | Ngăn chặn dòng chảy ngược tại đầu xả của máy bơm | Sự lắng đọng chất rắn, tốc độ đóng, tổn thất áp suất, hiện tượng va đập nước và lối tiếp cận để bảo trì |
Van cửa dao và van kẹp thường được xem xét sử dụng cho bùn thải có tính mài mòn, nhưng không phải loại nào cũng là lựa chọn mặc định cho mọi đường ống. Cần xác nhận các thông số về áp suất, nhiệt độ, hướng dòng chảy và giới hạn hàm lượng chất rắn do nhà sản xuất van quy định trước khi lựa chọn mẫu van cụ thể.
Nên lựa chọn vật liệu van như thế nào?
Các vật liệu tiếp xúc với chất lỏng phải có khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Một chi tiết hoàn thiện cứng hơn có thể hữu ích trong trường hợp các hạt gây ra mài mòn do va đập hoặc cắt, trong khi ống bọc hoặc đế bằng cao su tổng hợp có thể tháo lắp được có thể là lựa chọn ưu tiên hơn khi thiết kế cách ly thân van khỏi bùn. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào kích thước hạt, độ cứng của khoáng chất, độ pH, các chất phụ gia hóa học và nhiệt độ.
| Thành phần | Các vấn đề cần giải quyết |
|---|---|
| Thân và lớp lót | Thân máy có tiếp xúc với hỗn hợp bùn không? Có cần biện pháp chống ăn mòn hay lớp lót có thể thay thế không? |
| Van cổng, van đĩa hoặc van nút | Độ cứng, kích thước, vận tốc và hướng va chạm của các hạt là bao nhiêu? |
| Ghế hay ống bọc | Chất đàn hồi hoặc polymer có tương thích với các hóa chất trong quy trình, nhiệt độ và các yêu cầu về ngắt dòng không? |
| Thân và lớp đệm | Trục, vật liệu làm kín và ổ trục có thể chịu được các chu kỳ vận hành và điều kiện môi trường tại công trường không? |
| Chốt và lớp phủ | Sự ăn mòn bên ngoài, việc rửa sạch, bụi bẩn hoặc điều kiện thời tiết ngoài trời có ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng không? |
Chỉ dựa vào tên vật liệu thôi thì chưa đủ để xác định tính phù hợp. Hãy yêu cầu xác nhận dựa trên tính chất hóa học của quy trình và phạm vi vận hành, đồng thời xác định những bộ phận nào tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, được phủ lớp, lót hoặc có thể thay thế.
7 điểm cần kiểm tra khi lựa chọn van xử lý bùn thải khai thác trước khi đặt hàng
- Hãy mô tả hỗn hợp bùn. Cung cấp thông tin về nồng độ chất rắn, phân bố kích thước hạt, loại khoáng chất, độ cứng, độ pH và các chất phụ gia hóa học.
- Hãy nêu các điều kiện vận hành. Hãy nêu các giá trị áp suất bình thường và áp suất tối đa, nhiệt độ, vận tốc dòng chảy và chênh lệch áp suất.
- Xác định chức năng của van. Chỉ định các chế độ cách ly, giới hạn lưu lượng, bảo vệ máy bơm hoặc ngắt khẩn cấp.
- Xác nhận hướng dòng chảy. Hãy nêu rõ liệu áp suất hoặc lưu lượng có thể đảo chiều hay không và liệu có cần phải đảm bảo khả năng làm kín hai chiều hay không.
- Đặt yêu cầu về mức rò rỉ. Xác định riêng mức rò rỉ cho phép tại ghế ngồi và bất kỳ yêu cầu nào về rò rỉ bên ngoài.
- Thực hiện kế hoạch. Vui lòng cung cấp tần số hoạt động, nguồn khí nén hoặc nguồn điện sẵn có, thời gian đóng yêu cầu và vị trí an toàn khi hỏng hóc.
- Hãy cân nhắc đến việc bảo trì. Kiểm tra khả năng tiếp cận để thực hiện các công việc như vệ sinh, thay thế ghế hoặc ống bọc, nâng và cách ly trong quá trình bảo dưỡng.
Tại sao quyền truy cập bảo trì lại ảnh hưởng đến tổng chi phí?
Một van có giá mua thấp hơn có thể khiến chi phí tăng cao hơn theo thời gian nếu van đó bị mòn nhanh, khó tháo lắp hoặc đòi hỏi phải ngừng hoạt động trong thời gian dài để bảo trì. Đối với các đường ống dẫn xỉ ở xa, cần xem xét tính sẵn có của phụ tùng thay thế, các bộ phận hao mòn có thể thay thế, không gian nâng hạ và liệu việc bảo trì có thể được lên kế hoạch phù hợp với các khung thời gian sản xuất hay không.
Ghi chép các kết quả kiểm tra như hiện tượng rò rỉ, thời gian đóng, áp suất bộ truyền động và vị trí bị mòn. Những chi tiết này giúp xác định xem vấn đề có xuất phát từ việc lựa chọn vật liệu, điều kiện vận hành, quá trình lắp đặt hay quy trình bảo trì hay không.
Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn van xả bùn thải
- Chọn van dựa trên kích thước danh nghĩa mà không xem xét dữ liệu về chất rắn và áp suất.
- Sử dụng van cổng đa năng, nơi các chất rắn có thể tích tụ trong các khoang của thân van.
- Sử dụng van điều tiết ngoài phạm vi điều khiển được phê duyệt, làm gia tăng quá trình xói mòn.
- Lựa chọn vật liệu đàn hồi mà không kiểm tra tính tương thích hóa học và nhiệt độ.
- Bỏ qua các đợt tăng áp đột ngột khi máy bơm ngắt hoạt động và nguy cơ dòng chảy ngược.
- Không chừa khoảng trống nào để tháo bộ truyền động hoặc thay thế ống lót, đế van hay lớp lót.
WDL Valve có thể hỗ trợ yêu cầu về van khai thác như thế nào?
WDL Valve cung cấp van công nghiệp và có thể xem xét các yêu cầu dự án liên quan đến hệ thống đường ống trong lĩnh vực khai thác mỏ và chế biến khoáng sản. Vui lòng gửi dữ liệu về bùn, kích thước đường ống, cấp áp suất, chức năng van, hướng dòng chảy, vật liệu, cũng như các yêu cầu về cơ cấu truyền động và thử nghiệm. Loại van và cấu tạo cuối cùng cần được xác nhận dựa trên bảng thông số kỹ thuật và bản vẽ đã được phê duyệt.
Để biết thông tin chung về van và các ứng dụng, vui lòng truy cập trang Trang ứng dụng van WDL. Để đánh giá dự án, Liên hệ với WDL Valve.
Để tìm hiểu thêm về các vấn đề kỹ thuật, hãy tham khảo bài viết gần đây Bài viết trên tạp chí Pumps & Systems về kiểm soát dòng chảy chất thải khai thác và Tổng quan về ứng dụng van bùn của Emerson.
Các câu hỏi thường gặp
Loại van nào là phù hợp nhất để khai thác bùn thải?
Không có loại van nào là tốt nhất cho mọi đường ống xả bùn thải. Van cửa dao thường được xem xét để cách ly theo chế độ mở/đóng, trong khi van kẹp có thể phù hợp cho việc cách ly hoặc điều khiển khi ống lót tương thích với bùn thải. Áp suất, hàm lượng chất rắn, thành phần hóa học và chức năng vận hành là những yếu tố quyết định lựa chọn cuối cùng.
Van cổng dao có thể điều khiển lưu lượng bùn lỏng không?
Van cổng dao thường được lựa chọn để ngắt dòng. Việc điều tiết lưu lượng trong thời gian dài có thể khiến cánh van và đế van phải chịu tác động của dòng chảy có tính mài mòn và tốc độ cao. Khi cần điều chỉnh lưu lượng, hãy sử dụng van được thiết kế và tính toán kích thước dành riêng cho mục đích điều khiển.
Cần những thông tin nào để lập báo giá van xả bùn thải?
Cung cấp thông tin về thành phần bùn, nồng độ chất rắn, kích thước hạt, áp suất, nhiệt độ, kích thước đường ống, hướng dòng chảy, chức năng van, tần suất chu kỳ, yêu cầu về vật liệu và thông tin chi tiết về bộ truyền động.
Làm thế nào để giảm sự mài mòn của van?
Phải đảm bảo hình dạng van và vật liệu tiếp xúc với chất lỏng phù hợp với hỗn hợp bùn, tránh việc điều chỉnh lưu lượng không được phê duyệt, tính đến các hiện tượng biến động tạm thời của máy bơm và đảm bảo có lối tiếp cận để kiểm tra hoặc thay thế các bộ phận bị mòn.
Thảo luận về ứng dụng van khai thác của bạn
Hãy gửi cho WDL Valve các thông số về bùn, dữ liệu đường ống và chức năng van để được đánh giá dự án.
