परिचय

एक खदान जल निकासी पाइपलाइन निरंतर दबाव में काम नहीं करती है।

एचडीपीई खनन पाइप के अंदर का दबाव हर बार जल निकासी पंप के चालू होने, रुकने या उसकी परिचालन स्थिति में बदलाव होने पर बदल सकता है। वाल्व ऑपरेशन एक और तेजी से दबाव परिवर्तन पैदा कर सकता है। एक लंबी भूमिगत या सतही जल निकासी लाइन में, ये घटनाएँ दबाव तरंगें उत्पन्न कर सकती हैं जो पाइप के माध्यम से यात्रा करती हैं।

इस घटना को आमतौर पर वॉटर हैमर या दबाव वृद्धि के रूप में जाना जाता है।

खनन जल निकासी प्रणाली के लिए, महत्वपूर्ण प्रश्न केवल यह नहीं है कि एचडीपीई खनन पाइप अपने सामान्य कामकाजी दबाव का सामना कर सकता है या नहीं। पाइप को पंप और वाल्व संचालन के दौरान होने वाली दबाव की स्थिति को भी सहन करने की आवश्यकता होती है।

यह लंबी दूरी की खदान जल निकासी के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां पाइपलाइन के एक छोर पर उत्पन्न दबाव गड़बड़ी सिस्टम के एक बड़े हिस्से से होकर गुजर सकती है।

PE100 मार्गदर्शन द्रव वेग में तेजी से बदलाव के कारण सामान्य अधिकतम ऑपरेटिंग दबाव के ऊपर अल्पकालिक दबाव वृद्धि के रूप में वृद्धि को पहचानता है। बार-बार पंप और वाल्व संचालन से पाइपलाइन के सेवा जीवन पर चक्रीय दबाव लोड भी हो सकता है।

एचडीपीई खनन पाइप के लिए, सामग्री स्वयं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है क्योंकि पॉलीथीन कठोर धातु पाइप की तुलना में काफी अधिक लचीला है। वह लचीलापन बदल देता है कि पाइप क्षणिक दबाव पर कैसे प्रतिक्रिया करता है।

पंप बंद होने के दौरान एचडीपीई खनन पाइप के अंदर क्या होता है?

एक विशिष्ट खदान जल निकासी पाइपलाइन पर विचार करें।

एक पंप एक लंबे एचडीपीई पाइप के माध्यम से भूमिगत संग्रह बिंदु से सतह निर्वहन बिंदु की ओर पानी धकेलता है। जब पंप चल रहा होता है, तो पानी का एक निश्चित वेग होता है। पाइप की दीवार पंपिंग सिस्टम से जुड़े आंतरिक दबाव के अधीन है।

जब पंप अचानक बंद हो जाता है, तो पानी तुरंत चलना बंद नहीं करता है।

जल में जड़ता होती है. पानी का बढ़ना आगे बढ़ता रहता है जबकि पंप अब समान प्रेरक शक्ति प्रदान नहीं कर रहा है। इससे वेग में तीव्र परिवर्तन होता है और वह परिवर्तन दबाव तरंग उत्पन्न करता है।

तरंग पाइपलाइन के साथ चलती है।

यदि जल निकासी पाइपलाइन कई सौ मीटर या कई किलोमीटर लंबी है, तो सिस्टम के अपनी सामान्य परिचालन स्थिति में वापस आने से पहले दबाव की गड़बड़ी एचडीपीई खनन पाइप की पर्याप्त लंबाई के माध्यम से आगे बढ़ सकती है।

यही कारण है कि सामान्य ऑपरेशन के दौरान पंप डिस्चार्ज गेज पर दिखाया गया दबाव जरूरी नहीं कि पाइप द्वारा अनुभव किया गया उच्चतम दबाव हो।

पाइप को सामान्य परिचालन दबाव और क्षणिक दबाव दोनों से निपटना पड़ता है।

एचडीपीई खनन पाइप दबाव बढ़ने पर अलग तरह से प्रतिक्रिया क्यों करता है?

एचडीपीई खनन पाइप की दीवार स्टील पाइप की तरह कठोर नहीं होती है।

PE100 में लोच का दीर्घकालिक मापांक लगभग 200 MPa, पॉइसन अनुपात लगभग 0.45, और PE{5}} संदर्भ डेटा के अनुसार 600% से अधिक के ब्रेक पर बढ़ाव है।

ये गुण दबाव बढ़ने के लिए प्रासंगिक हैं क्योंकि आंतरिक दबाव में बदलाव के कारण पाइप की दीवार थोड़ी ख़राब हो सकती है।

जब दबाव बढ़ता है, तो पाइप का व्यास थोड़ा बढ़ सकता है और दीवार पर अतिरिक्त परिधीय तनाव विकसित हो जाता है। वह विकृति संपूर्ण दबाव परिवर्तन को अत्यंत कठोर पाइप दीवार में बदलने के बजाय क्षणिक प्रतिक्रिया का हिस्सा अवशोषित कर लेती है।

इसका मतलब यह नहीं है कि एचडीपीई खनन पाइप पानी के हथौड़े को आसानी से नजरअंदाज कर सकता है।

इसका मतलब है कि जल निकासी प्रणाली के दबाव इतिहास का मूल्यांकन करते समय इसकी भौतिक प्रतिक्रिया पर विचार किया जाना चाहिए।

इसलिए बार-बार पंप शुरू होने और रुकने वाली पाइपलाइन का मूल्यांकन केवल उसके स्थिर दबाव के बजाय उसके वास्तविक संचालन चक्र के अनुसार किया जाना चाहिए।

दबाव रेटिंग, बढ़ते दबाव के समान नहीं है

यह अंतर खदान जल निकासी खरीद के लिए महत्वपूर्ण है।

मान लीजिए कि एक एचडीपीई खनन पाइप एक निश्चित पीएन दबाव वर्ग के लिए निर्दिष्ट है। वह दबाव रेटिंग परिभाषित डिज़ाइन स्थितियों के तहत पाइप के स्वीकार्य परिचालन दबाव का वर्णन करती है।

पंप बंद होने से सामान्य परिचालन दबाव से ऊपर अस्थायी दबाव बढ़ सकता है।

इसलिए, इंजीनियरिंग प्रश्न बन जाता है:

संपूर्ण परिचालन चक्र के दौरान एचडीपीई खनन पाइप के अंदर अधिकतम दबाव क्या है?

उत्तर पंप, प्रवाह वेग, पाइपलाइन की लंबाई, वाल्व संचालन, ऊंचाई प्रोफ़ाइल और शटडाउन समय पर निर्भर करता है।

PE100 मार्गदर्शन विशेष रूप से वृद्धि और थकान लोडिंग के संपर्क में आने वाली पाइपलाइनों के लिए वृद्धि विश्लेषण की सिफारिश करता है।

खदान जल निकासी प्रणालियों के लिए, यह विशेष रूप से प्रासंगिक है जब पाइपलाइन में भूमिगत पंपिंग स्टेशन से सतह तक एक लंबा उभरता हुआ खंड होता है।

लंबे एचडीपीई खनन पाइपों को दबाव क्षणकों पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है

पाइपलाइन की लंबाई दबाव वृद्धि के महत्व को बदल देती है।

पंप के पास एक छोटे जल निकासी कनेक्शन में दबाव में गड़बड़ी का अनुभव हो सकता है जो अपेक्षाकृत जल्दी ठीक हो जाता है।

एक लंबी खदान जल निकासी पाइपलाइन अलग तरह से व्यवहार करती है।

दबाव तरंग पाइपलाइन के साथ यात्रा कर सकती है, पाइप ज्यामिति, वाल्व, टैंक, मोड़ या पाइपलाइन के सिरों में परिवर्तन को प्रतिबिंबित कर सकती है, और अन्य दबाव तरंगों के साथ बातचीत कर सकती है।

परिणाम एक दबाव इतिहास हो सकता है जो "सामान्य दबाव और एक उछाल" की तुलना में काफी अधिक जटिल है।

यही कारण है कि लंबे एचडीपीई खनन पाइप सिस्टम को केवल स्थिर दबाव मान से नहीं चुना जाना चाहिए।

पाइप का व्यास मायने रखता है क्योंकि प्रवाह वेग व्यास के साथ बदलता है। समान प्रवाह दर के लिए, एक छोटा आंतरिक व्यास उच्च जल वेग उत्पन्न करता है। उस वेग में तीव्र परिवर्तन एक अधिक महत्वपूर्ण क्षणिक दबाव घटना उत्पन्न कर सकता है।

दीवार की मोटाई और एसडीआर भी मायने रखती है क्योंकि एचडीपीई खनन पाइप की ज्यामिति इसकी दबाव प्रतिक्रिया को प्रभावित करती है।

पंप स्टार्ट-अप दबाव परिवर्तन भी पैदा कर सकता है

वॉटर हैमर आपातकालीन शटडाउन तक ही सीमित नहीं है।

एक पूर्ण पाइपलाइन के विरुद्ध शुरू होने वाला पंप भी एक दबाव क्षणिक बना सकता है।

यह उन खदानों में महत्वपूर्ण हो जाता है जहां जल स्तर के अनुसार जल निकासी पंप स्वचालित रूप से संचालित होते हैं।

एक पंप तब शुरू हो सकता है जब नाबदान एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाता है, कुछ समय तक चलता है और फिर बंद हो जाता है। एक सामान्य दिन में, एचडीपीई खनन पाइप ऐसे कई दबाव चक्रों का अनुभव कर सकता है।

व्यक्तिगत दबाव परिवर्तन इतना बड़ा नहीं हो सकता कि तत्काल विफलता का कारण बन सके।

अधिक महत्वपूर्ण मुद्दा पुनरावृत्ति का है।

बार-बार दबाव परिवर्तन थकान लोडिंग है। PE100 मार्गदर्शन इस चक्रीय लोडिंग को एकल वृद्धि घटना से अलग करता है और नोट करता है कि दबाव चक्रों की आवृत्ति और आयाम महत्वपूर्ण कारक हैं।

इसलिए, खदान का संचालन पैटर्न नाममात्र पंप दबाव जितना ही मायने रखता है।

एचडीपीई खनन पाइप पैरामीटर बढ़ने के लिए प्रासंगिक

उपरोक्त PE100 मान निर्माता के प्रमाणित उत्पाद डेटा के प्रतिस्थापन के बजाय भौतिक संदर्भ मान हैं।

एक वास्तविक खनन परियोजना के लिए, चयनित पीएन वर्ग और दीवार की मोटाई को अधिकतम परिचालन दबाव, तापमान, क्षणिक दबाव और स्थापना स्थितियों से मेल खाना चाहिए।

एचडीपीई खनन पाइप सबसे अधिक कहाँ उजागर होता है?

जरूरी नहीं कि दबाव बढ़ने से पाइपलाइन में हर जगह एक जैसी यांत्रिक स्थिति पैदा हो।

पंप डिस्चार्ज अनुभाग में तेजी से दबाव परिवर्तन का अनुभव हो सकता है। वाल्व स्थान स्थानीयकृत क्षणिक स्थितियाँ उत्पन्न कर सकते हैं। ऊंचाई में परिवर्तन स्थैतिक दबाव को प्रभावित कर सकता है। ऊंचाई में अंतर के कारण लंबे ऊर्ध्वाधर खंड भी पर्याप्त हाइड्रोलिक दबाव उत्पन्न कर सकते हैं।

कनेक्शन विशेष ध्यान देने योग्य हैं।

एक निकला हुआ किनारा, वाल्व या पंप कनेक्शन कठोरता और ज्यामिति में स्थानीय परिवर्तन लाता है। सीधे एचडीपीई खनन पाइप कनेक्शन असेंबली से अलग तरह से ख़राब हो सकते हैं।

इसलिए, पाइप को एक अलग घटक के रूप में मानने के बजाय कनेक्शन डिजाइन के साथ दबाव वृद्धि विश्लेषण पर विचार किया जाना चाहिए।

खरीदारों को जल निकासी के लिए एचडीपीई खनन पाइप का मूल्यांकन कैसे करना चाहिए?

केवल "एचडीपीई पाइप, पीएन10" पर आधारित खरीद विनिर्देश संपूर्ण परिचालन स्थिति का वर्णन नहीं कर सकता है।

एक खदान जल निकासी पाइपलाइन के लिए, आपूर्तिकर्ता को आवश्यक डीएन, सामान्य परिचालन दबाव, अधिकतम दबाव, पंप प्रवाह दर, पंप शुरू/स्टॉप आवृत्ति, पाइपलाइन की लंबाई और ऊंचाई प्रोफ़ाइल को समझना चाहिए।

सामान्य परिचालन दबाव और अधिकतम क्षणिक दबाव के बीच का अंतर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

उदाहरण के लिए, एक पंप आमतौर पर नाममात्र दबाव वर्ग से काफी नीचे दबाव पर काम कर सकता है, लेकिन तेजी से बंद होने से दबाव अस्थायी रूप से बढ़ सकता है। इसलिए पाइप चयन में संपूर्ण दबाव आवरण पर विचार करने की आवश्यकता है।

पीई 100+ डिज़ाइन मार्गदर्शन अधिकतम परिचालन दबाव को सामग्री की ताकत, एसडीआर और लागू सेवा गुणांक से जोड़ता है, यह दर्शाता है कि पाइप ज्यामिति और परिचालन स्थितियों को दबाव रेटिंग से अलग क्यों नहीं किया जा सकता है।

निष्कर्ष

एचडीपीई खनन पाइप के लिए वॉटर हैमर कोई अमूर्त हाइड्रोलिक समस्या नहीं है।

यह पंपों और वाल्वों द्वारा बनाई गई एक वास्तविक परिचालन स्थिति है जो खदान जल निकासी को नियंत्रित करती है।

जब एक पंप बंद हो जाता है, एक वाल्व बंद हो जाता है या पानी का वेग तेजी से बदलता है, तो पाइपलाइन के अंदर का दबाव अस्थायी रूप से इसके सामान्य ऑपरेटिंग दबाव से ऊपर बढ़ सकता है। एक लंबी खदान जल निकासी पाइपलाइन में, परिणामी दबाव तरंग एचडीपीई पाइप के एक बड़े हिस्से के माध्यम से यात्रा कर सकती है।

PE100 का लचीलापन बदलता है कि पाइप इस क्षणिक लोडिंग पर कैसे प्रतिक्रिया करता है, जबकि पाइप की डीएन, दीवार की मोटाई, एसडीआर और दबाव वर्ग इसकी संरचनात्मक क्षमता निर्धारित करते हैं।

इस कारण से, खदान जल निकासी के लिए एचडीपीई खनन पाइप का चयन न केवल स्थैतिक दबाव पर आधारित होना चाहिए। वास्तविक पंपिंग चक्र और क्षणिक दबाव की स्थिति पर भी विचार किया जाना चाहिए, विशेष रूप से बार-बार पंप संचालन के साथ लंबी दूरी की जल निकासी प्रणालियों के लिए।

खनन खरीदारों के लिए, मुख्य विशिष्टता केवल पाइप पर मुद्रित दबाव नहीं है। यह है कि क्या संपूर्ण एचडीपीई खनन पाइप प्रणाली खदान के वास्तविक जल निकासी संचालन द्वारा बनाए गए दबाव के इतिहास को संभाल सकती है।

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