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Jan 10, 2024

鉱山脱水用バルブ ソリューション

L’acqua è una risorsa fondamentale in qualsiasi operazione mineraria.l'acqua viene utilizzata in molti luoghi

水はあらゆる採掘作業において重要な資源です。 水は、いくつか例を挙げると、水力輸送、溶液浸出、粉塵制御、ふるい分け、分離などの多くのプロセスで使用されます。 水の使用量を最小限に抑えることは、過去数十年にわたって鉱業にとってますます重要な優先事項となっています。 乾式堆積尾滓やピット内処理などの新しい技術は、水を節約するための追加の方法として評価されています。 あらゆる脱水技術の全体的な成功にとって重要な要素は、バルブの性能です。

脱水は、鉱石が廃棄物や尾鉱から分離された後に始まります。 各鉱山サイトには、鉱石の種類が異なるため、脱水プロセスにおいて特有の固有の課題があります。 各プロセスに最適なバルブを選択することは、システム全体のパフォーマンスに影響を与え、貴重な水を再利用するために施設に戻す効率を向上させます。

バルブ オプションの検索と比較には、多くのツールが利用できます。 正しいバルブを選択するには、アプリケーション条件 (圧力、温度、粘度、比重、固形分パーセント、pH) の概要を記載したアプリケーション データシートが必要です。 業界および社内の両方の規格と仕様は、フランジや本体の定格、試験および材料規格などのバルブ要件をさらに定義するのに役立ちます。 仕様では、遮断、絶縁、漏れの能力も定義できます。 確実なバルブ仕様は重要な出発点です。 業界標準と社内の最小要件を文書化することで、複数のサプライヤーが提供するバルブ ソリューションを十分な情報に基づいて比較できるようになります。

脱水用途のバルブを選択する場合、潜在的な問題を防ぐために、腐食、摩耗、スケーリング、バルブの向き、サイクル頻度、サイクル時間、システム全体の設計などの要素を考慮する必要があります。

腐食を防ぐために、媒体仕様には濃度と温度の両方を定義し、通常状態と異常状態の両方を含める必要があります。 仕様では、選択したバルブ材料に適合性があることを確認するために、ラインのフラッシングや洗浄に使用する化学物質や手順も定義する必要があります。 たとえば、パイプライン内のひどいスケールを洗浄するために蒸気桟橋を使用すると、エラストマーシートやシールが簡単に切断または破壊される可能性があります。

尾鉱システムにおける一般的な問題は摩耗です。 摩耗に対抗する技術には、肉盛溶接、スプレーコーティング、セラミック、ゴムやウレタンなどの非金属ライナーなどが含まれます。 研磨材のレオロジー研究では、固体のパーセントと速度に加えて、固体粒子のサイズと形状が耐摩耗技術に大きな影響を与えることがわかっています。 用途によっては、腐食と摩耗の組み合わせは、選択肢が制限されるだけでなく、安全性が大きな懸念事項となるため、二重の問題となります。 研磨材は最終的にシート、シール、さらにはバルブ本体を摩耗させます。 人員や環境がメディアにさらされるリスクを最小限に抑えるには、十分な考慮が必要です。

スケーリングはアプリケーション データに含まれない条件であることがよくあります。 流量制御コンポーネントと座面に物質が蓄積すると、遮断バルブが損傷し、その寿命が短くなる可能性があります。 スケーリングにより、バルブが固着またはロックし、多くの場合、部分的に開いた状態になります。 バルブが固着すると流量が制限され、分離が妨げられるため、ほぼ即座に計画外のダウンタイムが必要になります。 アプリケーションを拡張するためのソリューションには、特大のアクチュエーション、コーティング、または代替バルブ タイプが含まれますが、各ソリューションには独自の制限があります。

パイプライン内のバルブの向きは、多くの場合、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。 画像 1 のハイドロセパレーターには、さまざまなバルブの向きが示されています。図面が入札に出されたとき、バルブは水平線で垂直位置に描かれており、ナイフ ゲート バルブでは一般的でした。 アプリケーションデータシートには、重い固形物がパイプラインに沿って沈降して引きずられるため、配管の下部で過度の摩耗が予想される可能性があると記載されています。 このプロジェクト用に購入したバルブには、沈降固形物による摩耗に耐えるためにポートの下 3 分の 1 に溶接肉盛が含まれていました。 バルブポートの残りの部分は、指定どおり標準炭素鋼のままにしました。 設置中、スペースの制限により、バルブは垂直ではなくさまざまな方向で設置されていました。 これは、下部バルブポートを摩耗から保護するように設計されたオーバーレイが正しく配置されておらず、バルブが予想よりも早く故障したことを意味しました。

サイクル頻度は遮断弁の性能にかなりの影響を与える可能性があります。 バルブのタイプに応じて、メーカーは 3 ～ 6 か月ごとにバルブを少なくとも部分的にサイクルすることを推奨しています。 バルブの操作頻度が低いと、スケールや腐食 (内部または外部) が原因でロックする可能性があります。 また、バルブのソフトシートとシールの弾力性が低下し、他のコンポーネントに損傷を与える可能性があります。 研磨作業における高サイクルの用途では、ソフトシートの早期摩耗が発生する可能性があるため、材料の選択に注意することが重要です。

バルブの操作が速すぎると、配管システム内で望ましくない油圧サージやスラムが発生します。 一部のシステムでは、逆流を防止するために急速閉鎖バルブ (通常は逆止弁) が必要です。 場合によっては、沈降粒子を含む高い固形分濃度による逆流を防ぐために、ポンプ停止信号と組み合わせて速効ナイフ ゲート バルブが使用されます。 一例として、30 インチのバルブは 5 ～ 6 秒で閉じる必要がある場合があります。 プッシュスルー スタイルのゴムライニング ナイフ ゲート バルブは、スラリー処理に関する他のすべての基準を満たしているとしても、適切な選択ではありません。 プッシュスルー スタイルのバルブは、適切なゲート/ライナー性能を得るために毎秒約 1 インチの閉じる速度を持っています。これは、バルブが閉じるまでに 30 秒かかることを意味します。 より高い速度で閉じると、プッシュスルー式バルブが損傷し、尾滓ラインが停止します。 別の形式のバルブを検討する必要があります。

新しいシステムまたは再構築が完了すると、操作はエンド ユーザーに引き継がれます。 起動、停止、操作手順は本来の設計条件と異なる場合があります。 バルブの問題が発生すると、元のデータが確認され、バルブ選択プロセスが繰り返されます。 バルブの問題を解決しようとするときに、これらの変動を考慮することは有益です。 機器のパフォーマンスを追跡してベストプラクティスを標準化することは、機器の摩耗とメンテナンスを軽減するのに有益です。

議論されたこれらの問題は、今日鉱山現場で一般的に使用されている脱水技術に当てはまります。 ただし、より多くの水を迅速に捕捉するように設計された 2 つの新しい技術と、これらの技術がバルブの設計と選択にどのような影響を与えるかを検討することが重要です。

乾式堆積尾鉱は、特に水が不足し、コストがかかる場合に、中小規模の鉱山の操業で使用されます。 フィルタープレスは、尾鉱を乾式スタックに移動する前に、水分含有量が約 5% ～ 6% になるまで脱水するために使用されます。 これにより、従来の尾滓池と比較して、蒸発による水の損失がなくなり、濾過と再利用の効率が向上します。 バルブの課題は、フィルター プレス システムに必要な高圧と頻繁なサイクルによるものです。 フィルター プレス システムでは通常、高固形分スラリーの入口/供給バルブ全体で大きな圧力降下が発生し、バルブの用途が困難になります。

オイルサンド採掘における開発中の技術は、ピット内抽出処理です。 このプロセスでは、ピット内での採掘作業と一緒に移動できるモジュール式抽出プラントを使用します。 この技術は、採掘作業の近くでアスファルトを抽出し、乾燥した積み重ね可能な尾鉱を生成し、水力輸送で使用される水を最小限に抑えます。 バルブの課題は、遠隔操作や風雨への曝露に加えて、磨耗の増加とバルブのサイクル動作であることが予想されます。

水の保全、回収、再利用は鉱山の将来にとって非常に重要です。 信頼性の高いバルブ性能により、重要な脱水プロセスの効率的な運用が保証されます。 個々の採掘プロセスと要件を理解している評判の高いメーカーの経験豊富なセールス エンジニアは、難しい用途向けのバルブを選択する際に貴重なアドバイスを提供できます。

Bruce Brabant は、DeZURIK, Inc. のテクニカル マーケティング マネージャーです。連絡先は [email protected] です。 詳細については、www.dezurik.com をご覧ください。