Als kernuitrusting in een mineraalverwerkingsfabriek is de betrouwbaarheid van het afdichtingssysteem van een mijnbouw mengtank is van cruciaal belang voor het garanderen van een continue en efficiënte productie, het verlagen van de onderhoudskosten en het waarborgen van de milieuveiligheid. De mijnbouwomgeving brengt zeer schurende en corrosieve slurries met zich mee, waardoor extreem hoge eisen worden gesteld aan het ontwerp, de selectie en het onderhoud van het afdichtingssysteem.
1. Professionele overwegingen bij de selectie van afdichtingssystemen
Het kiezen van het juiste afdichtingstype is essentieel voor een langdurige, betrouwbare werking van de mijnbouwmengtank. Belangrijke afdichtingstechnologieën zijn onder meer mechanische afdichtingen en pakkingbussen.
1.1 Selectie en configuratie van mechanische afdichtingen
Mechanische afdichtingen, met hun superieure lekkagecontrolemogelijkheden, zijn de voorkeurskeuze voor hoogwaardige toepassingen. In de mijnbouw moet bij de keuze van een mechanische afdichting rekening worden gehouden met de volgende factoren:
Geschiktheid: Voor slurries met een hoog gehalte aan vaste stoffen en een hoge viscositeit moeten mechanische afdichtingen voor zwaar gebruik of mechanische afdichtingen met patronen worden gekozen. Het cartridgeontwerp vergemakkelijkt de installatie en het onderhoud, waardoor menselijke fouten worden verminderd.
Slijtvaste materialen: Afdichtingsvlakken zijn essentieel voor het weerstaan van slijtage. Hoge hardheid en slijtvaste materiaalcombinaties, zoals siliciumcarbide (SiC) op wolfraamcarbide (WC) of SiC op SiC, zijn essentieel. Deze materialen zijn effectief bestand tegen de erosie van scherpe deeltjes in de slurry.
Spoelplan: Om te voorkomen dat slibdeeltjes de afdichtingsvlakken binnendringen en beschadigen, is een gespecialiseerd spoelplan essentieel. Volgens API Plan 52 of 53A/B/C wordt bijvoorbeeld een schone externe vloeistof (zoals water of buffer) gebruikt om de afdichtingskamer te isoleren van de slurry, waardoor de afdichtingsvlakken schoon en gesmeerd blijven. Dit is een sleuteltechnologie voor het verlengen van de levensduur van mechanische afdichtingen.
1.2 Toepassingen van pakkingbussen onder schurende omstandigheden
Bij bepaalde mijnbouwmengtanktoepassingen met lage snelheid en lage druk bieden pakkingbussen nog steeds economische voordelen.
Verpakkingsmateriaal: Hoge sterkte, slijtvaste verpakkingsmaterialen met lage wrijving, zoals aramidevezels en met PTFE geïmpregneerd grafiet, moeten worden geselecteerd om slijtage door slurry te weerstaan en een duurzame afdichting te bieden.
Lantaarnring: De pakkingbus moet zijn uitgerust met een lantaarnring en continu worden gevuld met een afdichtingsvloeistof (meestal schoon water) om een vloeistofbarrière te vormen en sliblekkage te voorkomen. Het regelen van de druk en de stroom van de afdichtingsvloeistof is van cruciaal belang om de betrouwbaarheid van de pakkingbus te garanderen.
2. Nauwkeurigheid van assysteem en installatie
De betrouwbaarheid van het afdichtingssysteem staat niet op zichzelf; het hangt nauw samen met de stabiliteit en nauwkeurigheid van de roeras.
2.1 Asdoorbuiging en trillingscontrole
Doorbuiging van de as is de belangrijkste oorzaak van defecten aan afdichtingen. De roertank moet een professionele eindige-elementenanalyse (FEA) ondergaan om ervoor te zorgen dat, bij maximale koppel- en vloeistofbelasting, de radiale en axiale slingering van het asuiteinde binnen de toleranties van de afdichting valt.
Lagerconfiguratie: Gebruik nauwkeurig geselecteerde en geïnstalleerde lagers voor zwaar gebruik, zoals hoekcontactkogellagers of kegellagers, om de noodzakelijke radiale en axiale ondersteuning te bieden en trillingen te minimaliseren.
2.2 Geometrische en installatienauwkeurigheid
Het afdichtingssysteem moet met strikte precisie worden geïnstalleerd:
Concentriciteit: De afdichtingskamer en de roeras moeten een uiterst nauwkeurige concentriciteit behouden. Elke afwijking veroorzaakt ongelijkmatige spanning op de afdichtingsvlakken tijdens het draaien van de as, waardoor slijtage en defecten worden versneld.
Loodrechtheid: De loodrechtheid tussen de afdichtingskamer en de as is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de twee zijden van de mechanische afdichting volledig parallel contact houden.
3. Strategieën voor monitoring en preventief onderhoud
Zelfs met een perfect ontwerp en perfecte installatie zijn continue operationele monitoring en preventief onderhoud van cruciaal belang om de betrouwbaarheid van het afdichtingssysteem op de lange termijn te garanderen.
Temperatuur- en drukbewaking: Bewaak bij mechanische afdichtingen de temperatuur van de afdichtingskamer en de spoelvloeistofdruk in realtime. Abnormaal hoge temperaturen of drukschommelingen zijn vroege waarschuwingssignalen voor een defecte afdichting.
Trillingsanalyse: Voer regelmatig trillingsanalyses uit om de trillingseigenschappen van de roerder- en afdichtingsgebieden te controleren. Specifieke frequentieveranderingen in het trillingsspectrum kunnen wijzen op vroegtijdig falen van afdichtingen, lagers of koppelingen.
Kwaliteit van de spoelvloeistof: Zorg ervoor dat de kwaliteit van de spoelvloeistof (vrij van vaste stoffen), de druk en het debiet consistent voldoen aan de professionele specificaties van de afdichtingsleverancier. Dit dient als de laatste verdedigingslinie tegen mestverontreiniging.
Beheer van reserveonderdelen: houd een voorraad reserveonderdelen bij voor cruciale afdichtingen en lagers om een snelle vervanging tijdens gepland onderhoud of noodgevallen te garanderen, waardoor de uitvaltijd wordt geminimaliseerd.
EN
