Введение

Горнодобывающие проекты в холодных регионах подвергают подземные трубопроводы сочетанию низких температур, сезонных движений грунта и сложных условий технического обслуживания. Наибольший риск заключается не просто в том, что температура воздуха упадет ниже нуля. Проблемы возникают, когда вода в окружающей почве замерзает, расширяется и перемещает грунт, поддерживающий трубопровод.

Для шахтных дренажных и водопередающих линий это перемещение может вызвать неравномерность опоры, смещение суставов и локальную деформацию. В случае трубопроводов с абразивным шламом движение грунта также может увеличить нагрузку вокруг соединений и других уязвимых участков.

Как морозное пучение влияет на закопанные трубопроводы

Морозное пучение возникает, когда в замерзшем грунте образуются ледяные линзы и выталкивается окружающая почва вверх. Во время оттаивания почва может размягчиться и оседать. Поэтому участки пересечения трубопровода с разной влажностью почвы, глубиной промерзания или составом грунта могут испытывать неравномерное движение, а не равномерное перемещение.

Гибкие трубы могут выдерживать некоторую деформацию, но сама по себе гибкость не устраняет риск. Диаметр трубы, толщина стенки, глубина залегания, подстилка, засыпка и конструкция швов — все это влияет на производительность. Плохо уплотненная подстилка или резкие переходы между различными грунтовыми условиями могут концентрировать нагрузки на коротком участке трубы.

Выбор между СВМПЭ, ПЭВП и SRTP

СВМПЭ стоит использовать для абразивных шахтных шламов из-за его износостойкости и относительно небольшого веса. Однако в холодных регионах выбранный продукт также необходимо проверить на документально подтвержденные характеристики при низких температурах, поведение в соединениях и ограничения при установке.

ПЭВП является кандидатом на использование в шахтных дренажных и водоперекачивающих трубопроводах, где подходит класс давления, SDR, опора грунта и температурные условия. Его гибкость может помочь приспособиться к смещению грунта, но трубопровод по-прежнему требует надлежащего проектирования основания и обратной засыпки.

SRTP сочетает в себе полимерные слои с армированием стальной проволокой. Его можно рассматривать, когда проект требует усиленной конструкции напорных труб, но ее реакция на движение грунта зависит от всей конструкции трубы и системы соединений. Армирование не следует рассматривать как автоматическую защиту от морозного пучения или осадки.

Иллюстративные параметры спецификации труб

В следующей таблице представлена ​​предварительная структура спецификации для обсуждения проекта. Это примеры размеров и классов SDR, а не подтверждение того, что каждый материал труб доступен в этих комбинациях или подходит для конкретной шахты.

Толщина стенки рассчитывается приблизительно как наружный диаметр, разделенный на SDR. Указанные классы давления представляют собой стандартные эталонные значения PE100 при температуре 20°C; их нельзя автоматически применять к СВМПЭ или SRTP, другим средам, повышенным температурам или продуктам каждого производителя.

Меры по установке, снижающие риск

Трасса трубопровода должна быть проверена на предмет подверженности морозу почвы, грунтовых вод, путей дренажа и переходов между скалами и более мягким грунтом. При необходимости в проекте следует предусмотреть захоронение ниже местной зоны воздействия мороза, подходящую гранулированную подстилку, контролируемую обратную засыпку и защиту от локального оседания.

При соединениях проектировщик должен проверить допустимые угловые отклонения, осевые перемещения и необходимость гибких переходов. Монтажная бригада также должна предотвращать повреждение труб при обращении с ними при низких температурах и соблюдать требования производителя к соединениям.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать трубы ПНД в холодном климате?

Он может быть пригоден для многих применений в холодных регионах, но необходимо проверить конкретную марку материала, конструкцию трубы, условия эксплуатации и процедуру установки. Передвижение мерзлого грунта и работа при низких температурах требуют отдельного рассмотрения.

Предотвращает ли более толстая стенка трубы повреждение от морозного пучения?

Не сам по себе. Толщина стен влияет на несущую способность конструкции, но неравномерное движение грунта, плохое основание и нагрузки на швы все равно могут вызывать проблемы. Необходимо спроектировать полную систему подземных труб.

Подходит ли СВМПЭ для шахтных шламов в холодных регионах?

Оно может подойти там, где его характеристики износа и эксплуатационные пределы соответствуют условиям эксплуатации навозной жижи. Производитель должен подтвердить требования к низкой температуре и подключению конкретного продукта.

Заключение

Надежность трубопровода в холодных регионах зависит от тщательного ухода за землей вокруг трубы, а также от выбора самой трубы. Глубина промерзания, грунтовые воды, подстилка, засыпка и движение швов должны оцениваться наряду с рабочим давлением и транспортируемой средой. Разработка индивидуального проекта более надежна, чем выбор трубы только на основе названия материала.

Основное ключевое слово

выбор горных трубопроводов в холодных регионах

Вторичные ключевые слова

проектирование трубопровода при морозном пучении, трубы из ПЭВП в холодном климате, трубы для горнодобывающей пульпы из СВМПЭ, напорные трубы SRTP, движение грунта шахтных трубопроводов, осадка подземных труб