Inngangur

Leiðslu sem liggur niður námuhlíð getur litið beint út á teikningu: fylgdu landslaginu, tengdu hlutana og skilaðu vökvanum í lægri hæð. Í rekstri hefur hæðarsniðið hins vegar áhrif á þrýsting og hallinn sjálft getur leitt til hreyfingar sem veldur álagi á rörið og tengingar hennar.

Þessi atriði eru sérstaklega mikilvæg þar sem frárennslislína námu fer yfir opna-gryfjubekki eða þar sem slurry leiðsla fylgir brattri, ójöfnu jörðu. Leiðina þarf að meta sem heildstætt kerfi, ekki bara sem röð lagnakafla.

Breyting á hæð breytir þrýstingssniðinu

Fyrir kyrrstæða vatnssúlu samsvarar um það bil 10,2 metrar lóðréttur hæðarmunur um 1 bör þrýstingsmun. Þetta samband er gagnlegt fyrir upphaflegt mat, en það kemur ekki í staðinn fyrir vökvahönnun.

Íhuga vatnsleiðslu sem lækkar 50 metra. Stöðugur þrýstingsmunur sem tengist þeirri hæðarbreytingu er um það bil 4,9 bör. Í vinnukerfi hefur dæluþrýstingur, núningstap, flæðiskilyrði og tímabundnir atburðir einnig áhrif á þrýstinginn á mismunandi stöðum á leiðinni.

Gruggur þarfnast frekari athygli vegna þess að þéttleiki hennar getur verið meiri en vatns. Við sama lóðrétta hæðarmun skapar þéttari gruggi meiri vatnsstöðuþrýstingsmun. Með því að nota vatnsþéttleika við útreikning á þéttri grjótburð getur því vanmetið þrýstingsframlag frá hækkun.

Hönnuður ætti að bera kennsl á þrýstinginn á háum og lágum stöðum á leiðinni og athuga allt rekstrarsviðið. Þrýstingurinn nálægt neðri enda langrar lækkandi leiðslu getur ráðið valinu jafnvel þegar þrýstingurinn nálægt inntakinu er mun lægri.

Hallinn getur hreyfst eins vel og vökvinn

Þrýstingur er aðeins helmingur vandamálsins. Bratt jarðvegur getur orðið fyrir veðrun, jarðvegsskrið, grunnum skriðum eða mismunadrifinu. Grafið rör er hægt að draga eða beygja þegar jörðin hreyfist, en óvarinn rör getur tapað stuðningi ef jarðvegurinn undir stoðinni eyðist.

Þessar aðstæður hafa mismunandi áhrif á mismunandi lagnakerfi. Sveigjanlegt pípa getur tekið við nokkrum hreyfingum, en óhófleg aflögun eða liðfærsla er áfram möguleg. Styrking getur bætt ákveðna byggingareiginleika, en það tekur ekki úr þörfinni á að meta jarðveg og burðarfyrirkomulag.

Við breytingar á hæð eða stefnu ætti hönnuður að skoða aðhaldskröfur, tengiálag og hvernig þrýstikraftar eru fluttir í stoðir eða akkeri. Einnig ætti að endurskoða leiðina með tilliti til frárennslis og rofs, sérstaklega þar sem afrennsli getur grafið undan undirlagi eða óvarnum stoðum.

Pípubreytur fyrir bráðabirgðamat á halla

Eftirfarandi dæmi sýna hvernig hægt er að skipuleggja pípumál og hæðarsviðsmyndir við fyrstu hönnun. Þær eru ekki samræmdar ráðleggingar um vörur.

Veggþykkt er reiknuð um það bil frá ytri þvermáli deilt með SDR. Stöðugur þrýstingsmunur er reiknaður út með því að nota vatnsþéttleika um það bil 1.000 kg/m og þyngdarhröðun upp á 9,81 m/s. Þau fela ekki í sér dæluþrýsting, núningstap, tímabundinn þrýsting eða meiri þéttleika slurrys.

Dæmi um SDR eru algengar PE100 viðmiðunarstillingar. Þeir staðfesta ekki hæfi tiltekinnar HDPE, UHMWPE eða SRTP vöru fyrir upptalin hækkunartilvik.

Að velja pípuna fyrir raunverulega leið

UHMWPE gæti hentað fyrir slípiefni þar sem slitþol er lykilkrafa. Fyrir bratta leið þarf einnig að athuga þrýstisnið, liðgetu, fyrirkomulag stuðnings og mögulega hreyfingu á jörðu niðri.

HDPE getur komið til greina fyrir viðeigandi afrennsli og vatnsflutninga-. SDR og þrýstingseinkunn þess ætti að vera valin fyrir útreiknuð þjónustuskilyrði, en óvarinn hlutar krefjast stuðningsfyrirkomulags sem mætir hitauppstreymi og álagi sem leiðin veldur.

SRTP kemur til greina þar sem verkefnið krefst styrkts samsetts þrýstings-rörakerfis. Staðfesta þarf raunveruleg þrýstingsmörk, tengigetu og hegðun undir stuðningi eða hreyfingu á jörðu niðri fyrir vöruna sem er tilgreind.

Efnið ætti að fylgja þjónustukröfunni. Leiðarhönnunin ætti þá að ákvarða hvernig sú pípa er studd, skorin, grafin eða varin.

Algengar spurningar

Hversu mikinn kyrrstöðuþrýsting skapar 100 metra fall í vatnsleiðslu?

Um það bil 9,81 bar þrýstingsmunur fyrir kyrrstæða vatnssúlu. Raunverulegur rekstrarþrýstingur fer eftir öllu vökvakerfinu.

Er hægt að setja HDPE pípu í bratta hlíðina?

Það getur verið hentugur fyrir sum forrit. Hönnuður verður að athuga þrýstisnið, SDR, fyrirkomulag stuðnings, aðhald, stöðugleika jarðar og uppsetningarskilyrði.

Gerir stál-vírstyrking SRTP ónæmur fyrir hallahreyfingum?

Nei. Styrking útilokar ekki hættuna á tilfærslu jarðar, tengiálagi eða tapi á stuðningi. Meta þarf allt lagnakerfi og leið.

Ætti slurry leiðsla að nota sama þrýstingsútreikning og vatnslína?

Ekki án þess að gera grein fyrir vökvaþéttleika. Þéttari slurry framleiðir meiri vatnsstöðuþrýstingsmun yfir sömu lóðréttu hæðina.

Niðurstaða

Á brattri námuleið þarf að huga að hæð og hreyfingu á jörðu niðri saman. Hækkun ræður hluta af þrýstisniði en hallastöðugleiki, veðrun og burðarskilyrði hafa áhrif á álagið sem rörið og tengingar hennar bera.

Hagnýtur útgangspunktur er leiðarsnið, raunverulegur flutningsmiðill og þéttleiki hans, rekstrarskilyrði og jarðvegsmat. Þessi inntak gefur grunn til að velja UHMWPE, HDPE eða SRTP og hanna uppsetninguna í kringum raunverulega áhættu.

Aðal lykilorð

hönnun námulagna í bröttum brekkum

Auka leitarorð

Hækkunarþrýstingur námuleiðslna, uppsetning HDPE pípuhalla, UHMWPE slurry leiðsla, SRTP þrýstipípa, jarðhreyfing námuleiðslu, stuðningshönnun námulagna