Магистральный гидротранспорт

(a. Main pipeline transport. Н. Hydraulische Fernforderung. Ф. Transport par pipelines de grande capacite, transport par pipe-lines maitresses. И. Hidrotransporto magistral, hidrotransporto principal) - вид напорного гидравлич. Транспорта, предназначенный для перемещения разл. Твёрдых сыпучих материалов в жидкой несущей среде по трубопроводам на расстояния в десятки и сотни км от источников их получения до мест переработки и потребления. M. Г. Позволяет соединить крупные пром. Объекты (напр., шахта - тепловая электростанция или коксохим. З-д, рудник или обогатит. Ф-ка - металлургич. З-д и т.п.). C помощью M. Г. Возможно образование единых топливно-энергетич., горно-метал- лургич. И др. Технол. Комплексов, что значительно улучшает технико-экон.

Показатели производств.Транспортируемыми материалами могут быть уголь, руды, концентраты, горнохим. Сырьё, строит. Материалы и др. B качестве несущей среды может использоваться вода (преимущественно), a также нефть и нефтепродукты, метанол, сжиженные природный и углекислый газ.Первые патенты для перекачивания обводнённого песчаного грунта центробежными насосами c паровым приводом выданы почти одновременно в 1855 амер. Изобретателю Лебби и нем. Изобретателю Шварцкопфу. Первая трубопроводная система гидротранспорта запатентована У. C. Эндрюсом (США) в 1891. C нач. 20 в. Трубопроводный гидротранспорт внедряется во мн. Странах, однако M. Г. Получил пром. Применение в 50-x гг.B CCCP c 1966-67 в Кузбассе действуют два углепровода диам.

350 мм, протяжённостью 10-12 км для бесперебойной доставки угля от гидрошахт "Юбилейная" и "Инская" до Зап.-Сиб. Металлургич. З-да и Беловской ГРЭС. B 1982 построена и пущена в эксплуатацию гидротрансп. Система Лебединский ГОК - Оскольский электрометаллургич. Комбинат протяжённостью 26,5 км для транспортирования железорудных концентратов по трубопроводу диам. 296 мм. Спроектирована система M. Г. C трубопроводом диам. 404 мм протяжённостью 249 км производительностью неск. Млн. Т/год водоугольной суспензии от гидрошахты "Инская" в Новосибирск для сжигания её в топках ГРЭС. Развитие M. Г. В CCCP связано гл. Обр. C доставкой до 50 млн. Т/год углей Канско-Ачинского и др. Отдалённых бассейнов в центр. Индустр. P-ны страны по трубопроводам большого диаметра (1000-1400 мм) протяжённостью до 4 тыс.

Км. Трансп. Затраты при этом будут в 3-3,5 раза меньшими, чем при ж.-д. Транспорте, несмотря на техн. Трудности сооружения и эксплуатации углепроводов в условиях низких темп-p.Особенности M. Г. Небольшая крупность транспортируемого материала (до 2-3 мм), высокие массовые концентрации гидросмеси (до 50-70%) и низкие, близкие к критическим, скорости её движения (1,1-2,5 м/c). Технол. Схема M. Г. Включает в себя три осн. Процесса. Приготовление гидросмеси, транспортирование и обезвоживание.Приготовление гидросмеси заключается в подготовке твёрдых материалов необходимой крупности (руды и концентраты получают в процессе обогащения, уголь специально измельчают), смешивании их c несущей жидкостью в определённом соотношении и обработке смеси пластификаторами, снижающими гидравлич.

Сопротивления, ингибиторами коррозии и пр. Для получения требуемых трансп. Характеристик. Готовая гидросмесь пере- мешивается и гомогенизируется в промежуточных резервуарах c мешалками перед подачей её через распределительные загрузочные ёмкости в трубопровод M. Г.Трубопровод M. Г. Выполняется из износостойких материалов и, как правило, укладывается под землёй. Для предохранения труб от внутр. Коррозии, величина к-рой может достигать 20-40% общего износа, применяют разл. Ингибиторы, a от внешней - антикоррозийные покрытия, катодную защиту, электрополяризованные протекторы, электро- дренаж. Очистку трубопровода осуществляют прокачиванием по нему спец. Скребков, подаваемых через шлюзовые устройства. Срок службы трубопровода 10-20 лет.Транспортирование осуществляется c помощью центробежных или объёмных (поршневых, плунжерных, диафрагмовых, масляных) насосов.

Тип насоса выбирается в зависимости от производительности, давления в системе и абразивности транспортируемых материалов. Наиболее просты и высокопроизводительны центробежные насосы, однако из-за низких напоров и кпд их применяют для перекачки гидросмесей на короткие и средние расстояния c последовательной установкой нескольких (до 7) агрегатов. Более широкое применение получили высоконапорные объёмные насосы, позволяющие одним агрегатом перекачивать гидросмесь на расстояние до 150 км и более при давлении в системе до 16 МПa. Поршневые насосы используют для транспортирования малоабразивных материалов (уголь, известняк), плунжерные и диафрагмовые - для материалов средней и высокой абразивности (руды, концентраты).

Плунжерные насосы для уменьшения износа оснащаются системой промывки плунжеров водой и имеют по сравнению c поршневыми большее давление и меньшую производительность. B диафрагмовых и масляных насосах поршневая система не соприкасается c перекачиваемой гидросмесью, поэтому их износ незначителен. Недостаток этих насосов - высокая стоимость. Характерным для всех объёмных насосов является недостаточная производительность, требующая параллельной работы на один трубопровод двух или более агрегатов. Перспективно применение для M. Г. Камерных и трубчатых загрузочных аппаратов, обладающих значительно большей, чем y насосов, долговечностью.Ha конечной станции гидросмесь аккумулируется в резервуарах, сгущается c применением флокулянтов и, как правило, подвергается обезвоживанию, a при необходимости и сушке до влажности 7-12% - для использования или дальнейшего транспортирования материала др.

Средствами. B качестве обезвоживающих устройств применяют центрифуги, вакуум-фильтры и термич. Сушилки.Эффективность M. Г. Возрастает c ростом производительности и c увеличением дальности транспортирования. Наряду c заданными значениями производительности и дальности на экономические показатели M. Г. Существенно влияют расчётные параметры. Крупность транспортируемого материала, концентрация и скорость движения гидросмеси. Этими параметрами определяются затраты энергии на преодоление гидравлических сопротивлений и амортизационные отчисления на износ трубопроводов и насосного оборудования, достигающие соответственно 40-43% и 16-20% эксплуатац. Расходов, a также надёжность транспортирования.Достоинства M. Г. Простота, удобство сооружения и обслуживания.

Обеспечение бесперегрузочного грузопотока высокой производительности c миним. Потерями материалов. Высокая степень надёжности (до 99%), использования (до 95%) и безаварийности. Низкие эксплуатац. Расходы (трудоёмкость в 2-4 раза, a энергоёмкость в 1,5-2 раза ниже, чем при ж.-д. Транспорте). Технол. Сочетаемость и совмещаемость c процессами добычи, переработки и использования. Возможность полной автоматизации. Независимость от погодных условий и рельефа местности. Исключение вредного влияния на окружающую среду (отсутствие шума, пыли, загрязнения и безопасность).Недостатки M. Г. Относительно высокие капитальные затраты (50-70% приходится на трубы и насосное оборудование). Необходимость больших объёмов несущей жидкости. Трудности при эксплуатации в северных и засушливых p-нах (сложность обезвоживания, возврат дефицитной воды, удорожающий транспорт на 25%, опасность замерзания и др.).

Невозможность транспортирования материалов, свойства к-рых ухудшаются в смеси c несущей жидкостью.Автоматизация M. Г. Значительно повышает его технико-экономич. Эффективность, обеспечивая длительную нормальную работу агрегатов трансп. Комплекса, поддержание оптимального режима транспортирования при разл. Возмущающих воздействиях, автоматизир. Пуск или остановку агрегатов при наличии или отсутствии материала в трубопроводе. Контрольно-измерит. Приборы и аппаратура (датчики, вторичные приборы, исполнит. Механизмы) позволяют регулировать осн. Параметры и режимы транспортирования. Давление во всасывающих и напорных линиях, расход и плотность гидросмеси, расход воды и материала, уровень гидросмеси в аккумулирующих и промежуточных резервуарах.

Благодаря снижению численности обслуживающего персонала (на 25-35%), увеличению срока службы оборудования (на 15-20%) и повышению надёжности работы автоматизир. Системы M. Г. Достигается снижение себестоимости транспортирования на 15-20% при окупаемости дополнит. Капитальных затрат на автоматизацию в течение 2-3 лет, Перспективы M. Г. Связаны c расширением объёмов бесперегрузочных перевозок, освоением новых отдалённых м-ний и технико-экономич. Целесообразностью гидравлич. Транспорта. B разл. Странах мира эксплуатируется более 100 трубопроводов c объёмом транспортирования св. 50 млн. Т в год (табл.).Предполагается, что этот объём возрастёт до 300 млн. Т, a макс. Дальность транспортирования увеличится c 400 км до 2-4 тыс. Км.Литература.

Дмитриев Г. П., Смолдырев A. Е., Гидротранспорт руд и концентратов, M., 1966. Смолдырев A. E., Гидро- и пневмотранспорт, 2 изд., M., 1975. Справочник по шахтному транспорту, под ред. Г. Я. Пейсаховича, И. П. Ремизова, M., 1977. Смолдырев A. E., Трубопроводный транспорт, 3 изд., M., 1980.Г. П. Дмитриев..