Minerit

Ce este industria minieră

Industria minieră cuprinde explorarea, extracția și prelucrarea resurselor minerale (cum ar fi cărbunele, petrolul, metalele etc.) pentru a satisface cerințele de energie, materiale industriale și dezvoltare a infrastructurii.

Mineritul implică extracția mineralelor solide (de exemplu, cărbune și minerale), lichide (de exemplu, țiței) sau gazoase (de exemplu, gaze naturale) care apar în mod natural. Aceasta include mineritul subteran sau în cariere deschise, exploatarea minei și toate activitățile auxiliare de prelucrare desfășurate de obicei la sau în apropierea amplasamentului minei - cum ar fi concasarea, măcinarea, îmbogățirea și tratarea - care au ca scop prepararea materiilor prime. De asemenea, acoperă prelucrarea esențială pentru produse comercializabile. Sunt excluse activități precum colectarea/purificarea/distribuția apei, studiile geologice și ingineria construcțiilor.

Clasificarea industrială (pe baza GB/T4754-2017)

Sectorul minier este clasificat după cum urmează:

•Mineritul și spălarea cărbunelui: Extracția și prelucrarea resurselor de cărbune.

•Extracția petrolului și gazelor naturale: Extracția terestră și offshore a țițeiului și gazelor naturale.

•Extracția minereurilor metalice feroase/neferoase: Extracția metalelor feroase (fier, mangan, crom) și a metalelor neferoase (cupru, plumb, zinc etc.).

•Minerit nemetalic: Extracția mineralelor nemetalice, cum ar fi nisipul, pietrișul și minereurile chimice.

•Activități de sprijin pentru minerit: Furnizarea de asistență tehnică și servicii logistice pentru extracție.

•Alte activități miniere: Acoperă resurse specializate precum energia geotermală și apa minerală.

Structura lanțului industrial

Lanțul valoric al mineritului include explorarea, extracția, prelucrarea (de exemplu, prelucrarea minereului, topirea) și reciclarea resurselor, furnizând materii prime fundamentale pentru sistemele industriale.

Provocări operaționale în minerit

Mineritul este un domeniu de aplicare esențial pentru valve și conducte, unde condițiile dure de operare au un impact direct asupra selecției, proiectării și duratei de viață a conductelor. Mai jos este o analiză sistematică a provocărilor legate de minerit pentru conducte în patru dimensiuni, cu date și exemple justificative:

I. Caracteristicile mediilor: Duritate ridicată, Abraziune severă, Curgere multifazică

•Duritatea materialului și dimensiunea particulelor:

Tipuri de minereu:Minereurile metalice (Fe, Cu, Pb-Zn) au de obicei o duritate Mohs ridicată (6-8). Minereurile nemetalice (fosfat, fluorit) sunt mai moi (Mohs 3-5), dar sterilul conțin adesea impurități cu duritate ridicată, cum ar fi cuarțul.

Distribuția particulelor:Minereu concasat: 10-50 mm; Steril: 0,1-5 mm; Minereu măcinat: <0,074 mm (transport pulbere).

Efect de impact:Particulele mari (>20 mm) provoacă „uzură prin craițuire” în curgerile de mare viteză; particulele mici (<5 mm) provoacă „uzură prin canelură”. Împreună, acestea scurtează drastic durata de viață a conductei.

•Statul media transmis:

Curgere solid-lichid (suspensie):În procesarea umedă, conținutul de solide al suspensiei ajunge la 30%-60% (de exemplu, sterilul de flotație a cuprului). Purtătorii lichizi (apă/substanțe chimice) accelerează eroziunea particulelor.

Flux Gaz-Solid:În prelucrarea uscată/controlul prafului, vitezele aerului de 15-30 m/s fac ca particulele fine (praf de cărbune/minereu) să fie de 3-5 ori mai erozive decât în ​​​​nămol.

Corozivitate:Suspensiile care conțin sulfuri (de exemplu, pirită) formează medii acide (pH <4) în condiții de umiditate, accelerând coroziunea metalelor.

II. Mediul de operare: Condiții extreme și complexități

•Temperatură și presiune:

Fluctuația temperaturii:Subteran: 5-35°C; Instalații de măcinare (căldură mecanică): >50°C; Zăcăminte hidrotermale: >80°C.

Impactul presiunii:Capetele pompei de 100-300 m (presiune de 1-3 MPa). Schimbările bruște de presiune la curbe intensifică impactul particulelor.

•Vibrații mecanice și constrângeri de instalare:

Surse de vibrații:Concasoarele, morile cu bile (frecvență 10-50 Hz, amplitudine 2-10 mm) slăbesc conexiunile țevilor și provoacă fisuri de oboseală la marginile sudurilor.

Limitări de spațiu:Tunelurile subterane înguste necesită curbe strânse (rază R ≤ 5D), unde ratele de uzură sunt de 5-8 ori mai mari decât în ​​secțiunile drepte.

III. Condiții ale echipamentului: Sarcină mare și funcționare continuă

•Parametrii sistemului de transport:

Viteză și debit de curgere:Minereu grosier: 3-5 m/s; Nămol fin: 1,5-3 m/s. Capacitate linie unică: 1000-3000 m³/h, necesită rezistență ridicată la presiune și uzură.

Distanța de transport:Carieră deschisă: câțiva km; Subteran: 500-2000 m. Distanțele lungi cauzează uzură cumulativă.

•Cicluri Start-Stop și întreținere:

Ciclism frecvent:Ajustările procesului în funcție de conținutul minereului duc la 10-20 de porniri/opriri zilnice. Suprapresiunele tranzitorii (ciocanul de berbec) ating de 2-3 ori presiunea de lucru.

Ferestre scurte de întreținere:Continuitatea ridicată a producției limitează opririle anuale la <15 zile, necesitând înlocuirea rapidă a conductelor.