Johdanto

Kaivoksen viemäriputki voi vaurioitua ennen kuin se alkaa kuljettaa kaivosvettä.

Purkamisen, varastoinnin, kaivauksen, laskeutumisen ja täytön aikana putkeen voi osua laite, se voi pudota kovaa pintaa vasten tai puristaa kiveä tai muuta terävää esinettä vasten. Myös maanalaisiin putkiin voi kohdistua paikallista ulkoista kuormitusta asennuksen jälkeen.

Nämä ovat lyhyitä{0}}kestoisia tapahtumia, mutta ne voivat jättää pysyvän jäljen putkeen, joka on liian jäykkä tai hauras.

HDPE:llä on erilainen lähestymistapa tämäntyyppiseen kuormitukseen. Putken seinämällä on korkea taipuisuus, mikä mahdollistaa sen muodonmuutoksen paikallisesti ja absorboi mekaanista energiaa sen sijaan, että se siirtäisi kaiken iskun pieneen halkeilukohtaan.

Kaivosten kuivatussovelluksissa tällä erolla on merkitystä. Putkilinja voidaan haudata satojen metrien syvyyteen maan alle, asentaa vaikeaan maahan, ja sen odotetaan pysyvän käytössä ilman jatkuvaa korjausta. Materiaali, joka kestää vahingossa tapahtuvaa mekaanista kuormitusta, antaa putkilinjalle enemmän tilaa todellisille-asennusolosuhteille.

Vahinko alkaa usein putken ulkopuolelta

Kun ihmiset keskustelevat kaivosputkien suorituskyvystä, sisäinen vedenpaine saa yleensä suurimman huomion.

Mutta paine on vain yksi osa toimintaympäristöä.

Mieti mitä tapahtuu ennen käyttöönottoa. Putkiosa puretaan kuorma-autosta, siirretään paikan poikki, lasketaan kaivantoon, sijoitetaan alustalle ja ympäröidään sitten täytteellä.

Putki voi kohdata kovia kosketuskohtia lähes joka vaiheessa.

Pieni kivi putken alla voi luoda keskittyneen kosketusalueen. Kaivinkoneen kauha voi osua osaan kaivannon aikana. Huonosti sijoitettu täyttö voi painaa putken seinämän yhtä osaa raskaammin kuin toista.

HDPE on hyödyllinen tässä, koska materiaali ei ole riippuvainen siitä, pysyykö se täysin jäykkä jokaisessa lyhytaikaisessa-kuormituksessa.

Sen sitkeys mahdollistaa seinän paikallisen taipumisen ja osan iskun jakautumisesta.

Tämä ei tee asennuskäytännöistä merkityksettömiä. Se antaa putkelle suuremman toleranssin, kun todelliset työpaikan olosuhteet eivät ole niin puhtaita ja hallittuja kuin suunnittelupiirustuksessa.

info-400-300

Mitä tapahtuu, kun HDPE-putki osuu?

Tärkeää on se, mitä putken seinälle tapahtuu iskun aikana.

Äkillinen kuormitus saa aikaan paikallisen muodonmuutoksen. HDPE:llä putken seinämä voi taipua ja muotoutua kuormitetun alueen ympärillä. Koska materiaalilla on korkea venymä, muodonmuutos voi tapahtua ilman välitöntä haurautta.

Tämä toiminta on hyödyllistä, kun vaikutus on paikallinen.

Kuvittele kova esine, joka koskettaa haudatun viemäriputken ulkopuolelle. Kuorma keskittyy aluksi pienelle alueelle. Jos materiaalilla on vähän kykyä muotoutua, paikallinen jännitys voi pysyä erittäin keskittyneenä.

HDPE voi levittää muodonmuutoksia ympäröivän putken seinämän läpi.

Putkessa voi olla väliaikainen tai paikallinen painuma sen sijaan, että se kehittyisi välittömästi.

Tämä ero on tärkeä kaivosputkilinjalle. Sisennys voidaan arvioida. Halkeama painerajan läpi on paljon vakavampi ongelma.

Suuri venymä antaa HDPE:lle enemmän mekaanista sietokykyä

HDPE:n mekaaninen etu ei ole pelkästään sen lujuus.

PE100-materiaalien murtovenymä on tavallisesti yli 600 %, ja vetolujuus myönnössä on noin 23 MPa.

Suuri venymä on erityisen tärkeä iskukäyttäytymisen kannalta.

Materiaali, jolla on suurempi muodonmuutoskyky, voi absorboida mekaanista energiaa muuttamalla muotoa. Putken ei tarvitse olla täysin jäykkä, kun siihen vaikuttaa lyhytkestoinen-voima.

Tämä on yksi syy, miksi HDPE:tä käytetään yleisesti haudattuissa vesi- ja viemärijärjestelmissä, joissa ulkoinen kuormitus voi vaihdella asennuksen ja huollon aikana.

Putken seinällä on jonkin verran kykyä liikkua kuorman mukana.

Kaivosviemäröintiputkistossa tämä joustavuus voi olla hyödyllisempää kuin pelkkä korkea nimellislujuus tietolomakkeessa.

Maanalainen täyttö on todellinen testi putkelle

Täyttöä käsitellään usein rutiininomaisena rakennusvaiheena, mutta sillä voi olla suora vaikutus putken suorituskykyyn.

Putken ympärille sijoitetulla materiaalilla ei aina ole tasaista hiukkaskokoa tai tasaista tiivistymistä. Suuret hiukkaset voivat luoda paikallisia kontaktipisteitä. Kaivannon lähellä toimivat raskaat laitteet voivat myös muuttaa putken ulkoista kuormitusta.

HDPE:n joustava seinämä mahdollistaa sen mukautuvuuden näihin olosuhteisiin paremmin kuin erittäin jäykkä putki.

Putki ja ympäröivä maaperä toimivat vähitellen yhdessä.

Kun maata asetetaan ja tiivistetään, putki voi vääntyä hieman ja kehittää tukea ympäröivästä materiaalista. Pelkästään putken seinämä ei kanna kuormaa.

Tämä vuorovaikutus on erityisen tärkeä pitkissä kaivoskuivatusjärjestelmissä, joissa putkilinja voi kulkea erilaisten maaperäolosuhteiden läpi reitin varrella.

Yksi osa voidaan ympäröidä tiivistetyllä täytteellä. Toinen voi kohdata pehmeämmän maan. Toinen voi olla alttiina kivisirpaleille.

Materiaali, jolla on hyödyllinen muodonmuutoskyky, tarjoaa tietyn toleranssin näissä muuttuvissa olosuhteissa.

Iskunkestävyys on arvokasta myös kuljetuksen aikana

Kaivosympäristö alkaa kauan ennen kuin putki saapuu kaivantoon.

Pitkät putkiosat kuljetetaan kaivosalueille, puretaan, varastoidaan, siirretään uudelleen ja lopulta toimitetaan asennusalueelle.

Jokainen lisäkäsittely luo uuden mahdollisuuden mekaanisille vaurioille.

HDPE:n suhteellisen pieni paino helpottaa käsittelyä, kun taas sen sitkeys auttaa putkea kestämään vahingossa tapahtuvaa kosketusta näiden toimenpiteiden aikana.

Tämä yhdistelmä on hyödyllinen halkaisijaltaan suurille{0}}tyhjennysputkille.

Esimerkiksi kun käsitellään DN315-, DN400-, DN500- tai suurempaa putkea, putkiosaa voidaan siirtää nostolaitteella käsin. Vahingossa joutuminen tukiin, lastaustasoihin tai muihin laitteisiin voi aiheuttaa paikallisia vaikutuksia.

Kestävä kestomuoviputki kestää näitä lyhytkestoisia{0}}tapahtumia käyttäytymättä kuin hauras materiaali.

Tarkoituksena ei ole käyttää putkea tahallisesti väärin.

Tavoitteena on vähentää mahdollisuutta, että normaalista käsittelystä tulee kallis korjausongelma.

Miksi tällä on enemmän merkitystä haudatun kaivosputken kannalta

Kun viemäriputki on haudattu, pääsy on paljon vaikeampaa.

Jos näkyvä putken osa maan päällä on vaurioitunut, tarkastus ja vaihtaminen voivat olla suhteellisen yksinkertaisia.

Haudattu kaivoksen viemäriputki on erilainen.

Vakava vika voi vaatia louhintaa, täytön poistamista, vaurioituneen osan vaihtamista ja kaivanteen kunnostamista.

Maanalaisessa kaivoksen kuivatuksessa putken rikkoutumisesta aiheutuvat kustannukset eivät siten rajoitu itse putken hintaan.

Voi myös esiintyä pumppaushäiriöitä, louhintatöitä, työvoimaa, laitteiden käyttöä ja seisokkeja.

Tässä HDPE:n sitkeydestä tulee käytännöllinen ostonäkökohta.

Iskunkestävyyden arvo ei ole se, että putki kestää kaikki mahdolliset onnettomuudet. Mikään putkimateriaali ei voi korvata oikeaa käsittelyä ja asennusta.

Arvo on, että materiaali sietää paremmin mekaanisia tapahtumia, joita voi esiintyä normaalin kaivosrakentamisen aikana.

HDPE ei riipu jäykästä putken seinästä

Yksi HDPE:n hyödyllisistä ominaisuuksista on sen lujuuden ja joustavuuden yhdistelmä.

Viemäriputken on kannettava sisäinen vedenpaine, mutta siihen voi kohdistua myös ulkoisia voimia. Nämä voimat eivät aina tule erikseen.

Putki voi olla paineen alaisena, kun ympäröivä maaperä liikkuu hieman. Se voi altistua ulkoiselle kosketukselle asennuksen aikana. Se voi vaurioitua paikallisesti, kun putkilinja jatkaa toimintaansa.

HDPE voi kestää tietyn määrän muodonmuutoksia sitkeän materiaalin käyttäytymisen vuoksi.

Tämä eroaa putken suunnittelusta sen ajatuksen ympärille, että seinän on pysyttävä täysin jäykkänä.

Kaivossovelluksissa tämä joustavuus voi olla etu, koska todelliset maaperä- ja rakennusolosuhteet ovat harvoin täysin tasaisia.

Viite PE100-ominaisuudet

Tyypilliset PE100-referenssiominaisuudet auttavat selittämään, miksi HDPE:llä on tämä mekaaninen käyttäytyminen.

Omaisuus	Tyypillinen PE100-viite
Minimi vaadittu vahvuus (MRS)	10 MPa
Vetolujuus tuoton suhteen	Noin . 23 MPa
Break-venymä	>600%
Poissonin suhde	Noin. 0.45
Pitkäaikainen-joustomoduuli	Noin . 200 MPa
Taivutusmoduuli	Noin . 1000 MPa
Tiheys	Noin . 950–960 kg/m³

Nämä ovat materiaalin viitearvoja eikä taattuja arvoja jokaiselle valmiille putkelle. Todellinen putken suorituskyky riippuu PE-laadusta, putken mitoista, paineluokasta, seinämän paksuudesta, valmistusprosessista, lämpötilasta ja sovellettavasta standardista.

Hankinnan kannalta hyödyllinen kohta on näiden ominaisuuksien yhdistelmä yhden yksittäisen luvun sijaan.

Missä iskunkestävyys tuo lisäarvoa kaivoksessa

Edut tulevat selvemmiksi, kun tarkastellaan koko putkilinjan reittiä.

Kaivoksen pinnalla HDPE kestää vahingossa tapahtuvaa mekaanista kosketusta käsittelyn ja sijoituksen aikana.

Kaivannon aikana sen sitkeys antaa putkelle jonkin verran sietokykyä paikallista ulkoista kuormitusta vastaan.

Täytön aikana joustava seinä voi toimia ympäröivän maaperän kanssa sen sijaan, että se riippuisi täysin jäykän{0}}seinän käyttäytymisestä.

Hautauksen jälkeen putki voi kestää tietyn muodonmuutoksia ulkoisten olosuhteiden muuttuessa.

Kaivosten viemäröintijärjestelmissä nämä ominaisuudet vähentävät putken herkkyyttä lyhytkestoisille-mekaanisille häiriöille.

Se on eri etu kuin korroosionkestävyys tai hydraulinen suorituskyky, mutta se liittyy yhtä lailla siihen, voiko putkisto pysyä käytössä.

Johtopäätös

Iskunkestävyys on yksi fysikaalisista ominaisuuksista, mikä tekee HDPE:stä käytännöllisen vaativiin kaivoskuivatussovelluksiin.

Suurin etu ei ole se, että HDPE on yksinkertaisesti "vahva". Sen sitkeys, sitkeys ja suuri venymä yhdistelmä mahdollistaa putken seinämän muodonmuutoksen paikallisen iskun vaikutuksesta sen sijaan, että se muuttaisi kuorman välittömästi hauraaksi murtumaksi.

Sillä on merkitystä purkamisen, kuljetuksen, kaivauksen, täytön ja maanalaisen käytön aikana.

Haudatun kaivoksen tyhjennysputkiston suurempi sietokyky vahingossa tapahtuvaa mekaanista kuormitusta voi tarkoittaa vähemmän ongelmia asennuksen aikana ja pienempää riskiä pienen ulkoisen tapahtuman muuttumisesta suureksi korjaustoimenpiteeksi.

HDPE tuo siis kaivosten viemäröintijärjestelmään enemmän kuin korroosionkestävyyden ja kevyen painon. Sen kykyiskeä, muotoilla ja pitää putken seinämän ehjänäon toinen käytännön syy harkita HDPE:n käyttöä kaivosvesi- ja viemäriputkissa.

Pyydä HDPE-putkitarjous

Vaihe	Käsitellä	Yksityiskohdat
1	Lähetä vaatimukset	DN, paine, väliaine, käyttölämpötila ja käyttö
2	Erittelyn vahvistus	Putkityyppi, materiaaliluokka, paineluokitus, seinämän paksuus/SDR ja liitäntä
3	Lainaus	Hinta, toimitusaika, pakkaus- ja toimitusehdot
4	Tilaus & Tuotanto	Sopimus, maksu ja tuotanto
5	Tarkastus ja toimitus	Laaduntarkastus ja lähetys