2.10. Строительные конструкции

Материал труб следует принимать с учетом свойств транспортируемого материала, назначения труб, срока эксплуатации системы гидротранспорта.

Для напорных пульпопроводов следует применять стальные трубы общего назначения с антикоррозионной защитой. Для низконапорных пульпопроводов с рабочим давлением до 1 МПа (10 кгс/см²) следует применять неметаллические трубы (железобетонные, асбестоцементные, пластмассовые, фанерные и др.).

Лотки и желоба для безнапорного гидротранспорта следует применять неметаллические. В необходимых случаях их следует защищать износоустойчивыми элементами (из каменного литья, чугуна и т.д.).

Толщину стенок труб необходимо рассчитывать на воздействие давления транспортируемой среды, временных нагрузок и нагрузок от гидравлического удара.

Нагрузки и воздействия и соответствующие им коэффициенты надежности по нагрузкам следует принимать по табл. 2.4.

Таблица 2.4

Нагрузки и воздействия	Коэффициент надежности по нагрузкам
Собственный вес трубопровода и обустройств	1,0
Внешнее давление (грунт, вода)	1,2
Внутреннее давление (рабочее) - напор, развиваемый грунтовым насосом (насосами)	1,5
Вес материала гидротранспортирования	2,0
Температурные воздействия	1,1
Снеговая, гололедная и ветровая нагрузки	1,3
Центробежная сила на повороте трубопровода	1,5

Для увеличения сроков службы пульпопроводов следует предусматривать возможность их поворота вокруг оси на 90-120 в процессе эксплуатации.

Для стыковки стальных труб магистральных участков пульпопроводов следует предусматривать, как правило, сварные соединения, для карьерных - фланцевые, а намывных - быстроразъемные соединения. При подключении фасонных частей и арматуры следует применять фланцевые соединения.

Для удобства поворота вокруг оси сварные магистральные пульпопроводы следует разбивать на плети по 24-32 м, соединяемые между собой фланцами.

Наружные поверхности пульпопроводов следует защищать от атмосферной коррозии путем нанесения битумных покрытий или антикоррозионных красок на очищенную от ржавчины и окалины обезжиренную поверхность.

Для магистральных участков пульпопроводов, имеющих большое количество поворотов и арматуры, или при транспортировании гидросмеси высокой концентрации в верхней части трубы должны быть предусмотрены устройства (специальные отверстия, закрываемы заглушками) для промывки пульпопроводов.

В повышенных точках перелома продольного профиля пульпопровода следует устанавливать вантузы для впуска и выпуска воздуха. Диаметр соединительных патрубков вантузов следует принимать равным, мм:

240 - для трубопроводов диаметром 800 мм;

200 - « « « 600 «;

150 - « « « 500 «;

150 - « « « 400 «;

100 - « « « 300 «;

Температурные компенсаторы надлежит устанавливать на прямолинейных участка пульпопровода при: отсутствии самокомпенсирующей способности пульпопровода; возможности просадки грунтов основания.

Для обеспечения безаварийной и надежной работы напорного гидротранспорта следует предусматривать необходимые средства борьбы с гидравлическими ударами, выбор которых производится в зависимости от схем пульпопровода, его гидродинамических параметров и продольного профиля.

В качестве мер защиты от гидравлических ударов, вызываемых резким повышением внутреннего давления в пульпопроводе, следует предусматривать: гасители с упругими рабочими органам заполненными воздухом; пружинные предохранительные клапаны; заглушки, разрушающиеся при повышении давления сверх допустимого предела.

Герметичные воздушно-гидравлические и колонны в качестве гасителей следует устанавливать в местах возможного гидравлического удара: за обратным клапаном (по ходу движения гидросмеси), за грунтовым насосом.

При проектировании диспетчерской службы следует предусматривать средства связи, телеуправления и телесигнализации для передачи диспетчеру показаний контрольно-измерительных приборов, обеспечивающих снятие основных технологических параметров (расхода, давления, вакуума, силы тока главного электродвигателя, уровня и т.п.).

Все основные сооружения гидротранспорта необходимо обеспечивать прямой телефонной связью с диспетчерским пунктом, для этого вдоль пульпопровода следует предусматривать прокладку телефонной линии.

Насосные станции производственного водоснабжения, как правило, следует проектировать с автоматическим управлением, без постоянного пребывания в них обслуживающего персонала. Постоянный обслуживающий персонал допускается предусматривать при соответствующем обосновании.

Для всех насосных агрегатов (грунтовых, оборотного водоснабжения, уплотняющей воды и пр.) следует предусматривать автоматическое включение резерва (АВР) и предупредительную сигнализацию, содержащую сигналы аварийного отключения каждого насоса, АВР, аварийного повышения уровня в емкостях.

В схеме напорного гидротранспорта пород вскрыши (рис. 2.6) указывают: границы и параметры карьерного поля с забоем; параметры уклона, основных отметок по выбранной трассе пульпопровода; размещение и схему соединения грунтовых насосов; гидроотвал; параметры пульпопровода; мероприятия по предотвращению попадания негабаритных кусков породы в грунтовый насос (размер отверстий грохота определяется аналогично гидроэлеваторной установке по фактору указанного в параметрах грунтового насоса зазора).

Контрольные вопросы и задания.

1. Особенности гидравлического транспортирования горных пород.

2. Достоинства гидравлического транспортирования горных пород.

3. Недостатки гидравлического транспортирования горных пород.

4. Траектории движения твердых частиц по трубопроводу.

5. Эпюры скорости потока в трубопроводе.

6. Что такое средневзвешенный показатель (крупности, плотности пород)?

7. Какими показателями определяется содержание грунтовых частиц в воде?

8. По каким основным параметрам выбирают тип грунтового насоса?

9. Что обозначают буквы и цифры в марке грунтового насоса?

10. Как определяется удельная плотность гидросмеси?

11. Дать определение критической скорости потока гидросмеси при напорном гидравлическом транспортировании.

12. Как определяется необходимый диаметр трубопровода?

13. Что такое местные потери?

14. Что такое путевые потери?

15. Пути снижения гидравлических сопротивлений по длине пульпопровода.

16. Какие существуют схемы соединения грунтовых насосов?

17. Основные параметры труб.

18. Как определяется необходимый напор при выборе грунтовых насосов?

19. Как определить длину пульпопровода?

20. Виды местных гидравлических сопротивлений.

21. Порядок определения местных гидравлических сопротивлений.

22. Что такое гидравлический удар?

23. Порядок запуска грунтовой станции.

24. Требования к крупности твердой фракции, подаваемой во всасывающий трубопровод грунтовой станции.

25. Как определяется необходимое расстояние между грунтовыми станциями при последовательном соединении насосов?

26. Трассирование трубопровода.

27. Способы компенсации температурного расширения трубопровода.

Рис. 2.6. Схема напорного гидротранспорта пород вскрыши