尾礦輸送管

尾礦輸送管是一種用來輸送尾礦的集耐壓、耐磨、耐腐蝕、抗衝擊等特點於一身的特殊管材。目前主要使用的尾礦輸送管有鋼管、高密度聚乙烯管（HDPE）、陶瓷複合管、超高分子量聚乙烯管、鋼絲網骨架聚乙烯複合管等。尾礦輸送管道是集耐壓、耐磨、耐腐蝕、抗衝擊等特點於一身的特殊管材。隨著我國國民經濟的持續穩定發展和漿體管道輸送技術的提高，對於管道材質、性能等方面要求也越來越高，對於不同輸送介質，應根據其自身特點及工程要求，因地制宜地選擇最適用、最具性價比的管道，以符合選礦廠降本增效、節能減排和安全環保的發展要求。詳細介紹了尾礦輸送管的種類及性能、存在的問題、管道的選擇、優點、套用領域以及連線與安裝等。

基本介紹

• 中文名：尾礦輸送管
• 外文名：Tailings conveying pipe
• 類型：特殊管材
• 特性：耐壓、耐磨、耐腐蝕、抗衝擊
• 作用：輸送尾礦
• 領域：能源、礦業

簡介

尾礦輸送管是集耐壓、耐磨、耐腐蝕、抗衝擊等特點於一身的新型管材，處於國內先進水平。正逐步地被廣大用戶所認可，其剛性、柔性圓滿的解決了工業管道工程安裝使用過程中遇到的一系列困難和問題，尾礦輸送管可以滿足各種環境對產品的不同有求，擴展了管材套用領域。

尾礦輸送管的種類及性能

目前尾礦輸送中主要使用管道有鋼管、高密度聚乙烯管（HDPE）、陶瓷複合管、超高分子量聚乙烯
管、鋼絲網骨架聚乙烯複合管等。

鋼管

鋼管是一種最常用的管道，強度高，接口方便，承受內壓力大，但耐磨、耐衝擊、耐腐蝕、自潤滑和吸收衝擊性能差，對管道的防腐要求比較高。

高密度聚乙烯管（HDPE）

高密度聚乙烯管在尾礦輸送中具有以下特點：
（1）耐腐蝕性強。耐磨損性比普通鋼管強，大約是普通鋼材耐磨性的4 倍。
（2）不結垢，摩擦阻力小，輸送能耗低。
（3）管道重量輕，僅為普通鋼管重量的1 /5 左右，管道可隨意切割焊接，拆卸、安裝和檢修很方便。
（4）承受水壓較低，不大於1．6 MPa。
（5）抗外力撞擊性能一般，管道發生局部堵管時，不可用金屬器械重力敲擊管道。

陶瓷複合管

陶瓷複合管是以三氧化二鋁為主要原料，以稀有金屬氧化物為熔劑，採用自蔓燃高溫離合合成法製造而成，從內到外分別由剛玉陶瓷、過渡層、鋼3 層組成，過渡層將陶瓷層與鋼管牢固結合，具有耐磨、耐熱、耐蝕及抗機械衝擊與熱衝擊、可焊性好等綜合性能，是尾礦輸送、選煤等領域重點推薦的耐磨、耐蝕管道之一。但由於工藝限制，存在以下局限：
（1）反應時間短，低溫相氧化鋁與鐵水分離不徹底，造成陶瓷層不緻密，顆粒鬆散，微觀裂紋多，質脆，容易局部脫落失效，而且脫落後無法彌補，致陶瓷層厚度不均勻，管道質量不穩定。
（2）該技術下的陶瓷管複合管只能做成直管，不適合做彎頭或大小頭，妨礙物料輸送。
（3）陶瓷複合管單管長度短，通常不超過3 m。主要原因是隨著複合管加長，陶瓷層厚度在長度方向不均勻性明顯增加，複合管整體質量變差。

超高分子量聚乙烯管

超高分子量聚乙烯是由乙烯、丁二烯單體在催化劑的作用下，聚合而成的平均分子量大於200 萬的熱塑性工程塑。根據管道產品結構不同，超高分子量聚乙烯管又分為3 類：超高分子量聚乙烯管、超高分子量聚乙烯鋼塑複合管、超高分子量聚乙烯鋼骨架複合管，都具有優異的特性。

鋼絲網骨架聚乙烯複合管

鋼絲網骨架聚乙烯複合管是以高強度鋼絲左右螺旋纏繞成型的網狀骨架為增強體，以高密度聚乙烯為基體，並用高性能的粘結樹脂層將鋼絲網骨架與內外層高密度聚乙烯緊密地連線在一起的複合管材.由於鋼絲的強度（1 800 MPa 以上）遠高於聚乙烯（30 MPa 以內），通過鋼絲網狀增強層的作用，在同等外徑的條件下，鋼絲網骨架聚乙烯複合管較普通聚乙烯實壁管承受更高的管內壓力，最高可承受7 MPa 公稱壓力，遠高於聚乙烯管的最高公稱壓力16 MPa。如在鋼絲網骨架聚乙烯複合管內層再增加高耐磨PE 改性材料層，就構成一種新型的耐磨複合管道，即鋼絲網骨架聚乙烯耐磨複合管，既能承受管內較大的壓力，又不怕管內介質的磨損和腐
蝕，管材質量和使用可靠性大大提高。

目前，用於尾礦輸送的各種管道中，鋼絲網骨架聚乙烯耐磨複合管是性價比最好的管道，但是適用於該耐磨複合管用的連線方式還需要進行研究。

尾礦輸送管存在的問題

磨損問題

由於尾礦漿里含有礦渣和矽，特別是矽的硬度大於鋼的硬度，尾礦顆粒流動作用下具有很高的動能，激烈跳動的顆粒衝擊管壁，造成磨損變形，滑動的顆粒則造成切削磨損，從而對管道磨損非常嚴重。

陶瓷複合管、超高分子量聚乙烯管、鋼絲網骨架聚乙烯耐磨複合管都具有優異的耐磨特性。因此，於較高耐磨要求的管道可在這3 種管材中選擇。

腐蝕問題

管道腐蝕主要是指管道內壁腐蝕。由於尾礦管內含有一些化學藥劑，極易引起電化學現象，產生鐵鏽。鐵鏽在一定程度上可阻止水中的氧向陰極擴散形成氧化保護層，從而減小腐蝕率。但尾礦管中的固體顆粒在流動中連續不斷地將隨時生成的鐵鏽沖磨乾淨，造成管內壁腐蝕。

針對尾礦耐腐蝕方面，可在高密度聚乙烯管、陶瓷複合管、超高分子量聚乙烯管、鋼絲網骨架聚乙烯複合管中選用。

耐壓性問題

尾礦輸送發展趨勢是高濃度、高揚程、長距離。目前國內大部分選礦廠仍保持多級砂泵站串聯的尾礦輸送系統，渣漿泵和礦漿閥多，操作管理複雜，發生事故的幾率也就多。因此，眾多選礦廠紛紛進行技術改造，採用輸送壓力高，輸送距離長，能耗低，操作維護方便的礦漿泵。由此使得尾礦輸送管路壓力較大。另外，隨著尾礦壩的堆高愈來愈高，距選礦廠的距離也就愈來愈遠，尾礦輸送的壓力也不斷增大。

在尾礦管道的耐壓方面，陶瓷複合管具有鋼管的特性，耐壓性好。鋼絲網骨架聚乙烯耐磨複合管耐壓可達7 MPa，基本上能滿足尾礦管道耐壓需求。

連線問題

經驗證明，管道系統的可靠性關鍵在於其連線方法。尾礦管道主要用於各種高腐蝕性、高粘附性、高磨損性的液體或固液混合物的輸送，管道輸送介質的壓力較高，管體的有效連線就顯得尤為重要。

目前，尾礦輸送管路存在的跑、冒、滴、漏等突出頻發問題基本上都是連線問題導致的。尾礦輸送管道的連線須重點關注2 點：密封和連線強度。管道密封可採用耐酸鹼的三元乙丙膠墊或聚乙烯材料。管道的連線強度主要指塑膠管道連線。尾礦管道壓力低於16 MPa 情況下，採用熱熔加電熔套連線方式；尾礦管道壓力高於16 MPa，且不高於7 MPa 條件下，需採用超強雙密封連線，不僅將耐磨複合管的內層熔接，而且將主要起承壓作用的鋼絲網層連線在一起，增強管道的連線強度。

尾礦輸送管的選擇

尾礦輸送的介質特性千差萬別，採用的輸送工藝要求也是各異，所以尾礦對輸送管道的要求也是有差別的。通過上述尾礦管道種類及特性分析，結合東塘子鉛鋅礦尾礦管道的選用，建議遵循以下原則選擇尾礦輸送管道：
（1）選用適合的尾礦輸送管材。尾礦輸送管道的選擇應根據實際需要，滿足工礦需求，做到性價比最優。如某些尾礦輸送距離短，管道壓力低，就不必選用承受高壓力陶瓷複合管，可選用超高分子量聚乙烯管或耐磨聚乙烯複合管；同樣）在一些抗腐蝕、耐磨、耐高壓的工況條件下則需要選擇陶瓷複合管或鋼絲網骨架聚乙烯耐磨複合管等管材。
（2）關注尾礦輸送管道整體性能。不僅考慮管材本身性能滿足要求，而且要關注管道的連線，還要方便現場施工，整體上符合尾礦輸送的使用要求。
（3）充分考慮尾礦輸送管道的發展趨勢。隨著選礦廠提質增效、節能降耗工作的開展和尾礦壩逐步升高，尾礦輸送管道的發展是一個從短距離到長距離、低濃度到高濃度、小管逕到大管徑、非均質流到偽均質流、紊流到層流的過程。因此，尾礦輸送管道選擇應符合行業發展趨勢，避免重複投資。
（4）加強尾礦輸送管路的安全監測。在尾礦管道運行時，應避免管道泄漏或堵塞，否則可能導致整條管道因物料沉澱板結而報廢，以及帶來物料損耗，污染環境。因此，建議選礦廠在實施尾礦庫監測的同時，把尾礦輸送管道也納入監測監控系統中。

尾礦輸送管優點

1、尾礦輸送管的外層是鋼管，具有較強抗衝擊性、耐壓高，防止內襯管蠕變性好，在工業管道中具有很廣闊的使用空間。
2、尾礦輸送管內襯超高分子聚乙烯管材具有優異的耐磨、耐壓、耐腐蝕。化學性能穩定、不宜結垢、內壁光滑。摩擦係數小，在流體輸送過程中，壓力損失小，降低了輸送成本，大大提高了輸送效力，其耐磨性是鋼管的4—7倍。
3、保溫性好，由於這種管材內壁導熱係數比鋼要小10000多倍，可大大降低管路輸送保溫要求，其溫度性能在-50°—-80°的環境下使用性能良好，這對於寒冷地帶流體輸送具有重大意義。
4、使用壽命長，該產品集兩種管材優點和特點於一身，大大提高了使用壽命，目前是其它管材不可比擬的高新技術產品。

尾礦輸送管套用領域

1、主要用於各種腐蝕性、耐磨性、結構性的介質的中高壓、高壓流體的管道輸送。
2、可套用於集中輸送管的長距離輸送。如：熱電廠的粉煤灰輸送、水煤漿輸送，各種金屬礦山和化學礦山的礦漿、尾礦及泥漿的輸送，效果其佳。
3、可套用於重介質中遠距離的流體輸送，如：選煤廠，洗煤廠、選礦廠和各種江河清淤工程等，其套用領域非常廣闊。

連線與安裝

主要採用法蘭連線，易拆、易卸，安裝方便，管節連線出不加任何防腐密封，減少了管路中的故障點，便於維修，大大降低了安裝和維修費用，提高了經濟效益。