Трубы износостойкие с керамическими пластинами для углообогатительных фабрик (УОФ)

Если честно, когда слышишь про эти трубы, первое, что приходит в голову — обычная футеровка, мол, поставил и забыл. Но на практике в УОФ всё сложнее: тут и абразивный износ под нагрузкой, и постоянные гидроудары, и химическая агрессия пульпы. Многие до сих пор пытаются экономить на материале, а потом удивляются, почему трубы выходят из строя через полгода. Я сам лет пять назад на одной из обогатиток в Кузбассе видел, как заменяли участок с керамикой — там пластины отходили неровно, оставались зазоры, и в итоге стальная основа проедалась насквозь. Так что дело не просто в наличии керамики, а в том, как она уложена, закреплена и как взаимодействует с носителем.

Особенности работы труб в условиях УОФ

На углообогатительных фабриках трубы работают в режиме, который сложно смоделировать в лаборатории. Пульпа — это не просто вода с углём, там и шламы, и частицы породы, часто с острыми гранями. Скорости потока бывают до 8–10 м/с, а давление в системе циклонов может скакать. Я помню, на одной установке в Воркуте инженеры сначала ставили трубы с обычной резиновой футеровкой — через три месяца появились ?проплешины?, особенно в зонах изгибов. Перешли на керамику, но и тут не угадали: взяли пластины с низкой плотностью, их быстро выкрашивало. Пришлось пересматривать весь подход.

Ключевой момент — не просто приклеить керамику, а обеспечить равномерное прилегание по всей поверхности трубы. Если где-то есть воздушный карман, туда сразу набивается абразив, и начинается подрыв основы. Мы как-то разбирали отказавший участок на УОФ в Кемерово — там керамические вставки были смонтированы с зазорами в 2–3 мм, и за полгода сталь под ними истончилась до 1,5 мм. Результат — аварийная остановка на сутки.

Ещё важно учитывать температурные колебания. Зимой в неотапливаемых цехах трубы охлаждаются, летом — нагреваются, и керамика с металлом работают на разрыв. Один раз видел, как пластины отстали целиком на прямом участке — оказалось, клей не выдержал циклических расширений. Пришлось искать состав с эластичностью.

Опыт с продукцией ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи?

С компанией ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов? мы столкнулись, когда искали альтернативу европейским поставщикам. На их сайте hzwear.ru тогда как раз акцентировали гидроциклоны и трубы с самораспространяющейся керамикой. Что привлекло — они не просто продают готовое, а предлагают решения под конкретные условия УОФ. Мы отправили им данные по пульпе (крупность, pH, содержание твёрдого), и их техотдел прислал расчёт по оптимальной толщине керамики.

Первый заказ был на пробу — трубы диаметром 300 мм с керамическими пластинами марки HZ-C-92. Ставили их на участок разгрузки гидроциклонов. Через год осмотрели — износ был минимальный, всего 0,8 мм по керамике, при том что соседние трубы с литой защитой уже требовали замены. Но были и косяки: на одном из стыков пластины стояли чуть внахлёст, и там началось залипание угольной пыли. Пришлось подшлифовать место соединения.

Сейчас уже третий год работаем с их продукцией, и главный плюс — стабильность. Не было случаев, чтобы партия сильно отличалась по качеству. Хотя в прошлом году одна труба пришла с микротрещиной на торце — видимо, транспортировка. Заменили без вопросов.

Технологические нюансы монтажа и эксплуатации

Когда монтируешь трубы износостойкие с керамическими пластинами, нельзя просто затянуть фланцы и запустить систему. Обязательна проверка стыков — если есть перекос, керамика получает точечную нагрузку и может треснуть. Мы всегда используем прокладки из износостойкой резины, но и их надо подбирать под геометрию.

Ещё один момент — сварка. Если труба комбинированная (сталь + керамика), то при подгонке нельзя перегревать зону возле футеровки. Я видел, как на одной фабрике сварщик прошёлся дугой слишком близко — керамика отслоилась пластом. Пришлось вырезать весь участок.

В эксплуатации важно контролировать не только износ, но и вибрацию. Насосы дают пульсации, и если труба жёстко закреплена, в узлах крепления возникают усталостные трещины. Мы сейчас ставим демпферы в критичных местах — помогает, но не идеально. Возможно, стоит пробовать трубы с амортизирующими вставками.

Сравнение с альтернативными решениями

Раньше на УОФ часто шли на трубы с полиуретановым покрытием — дешево, но для угольной пульпы с крупными частицами это не вариант. Стирается за сезон. Пробовали и литые трубы из высокохромистого чугуна — прочные, но тяжелые, и при ударах появляются сколы. Керамика же, особенно от ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи?, даёт лучший баланс между стойкостью и весом.

Есть ещё вариант с напылением керамики, но это дорого и не всегда равномерно. Мы тестировали напылённый слой на одном из участков — через полгода в местах с высокой турбулентностью (после задвижек) появились выщерблины. А пластины от HuaZhang держатся, потому что они монолитно прессованные.

Из минусов — керамика плохо переносит ударные нагрузки. Если уронить трубу при монтаже, можно получить скол. Поэтому мы всегда требуем упаковку в деревянные контейнеры с фиксаторами.

Перспективы и что ещё можно улучшить

Сейчас трубы для УОФ с керамикой — это уже стандарт, но есть куда расти. Например, хотелось бы видеть больше вариантов с комбинированной защитой: керамика + полимер для зон с умеренным износом. Или разработка пластин с градиентной плотностью — чтобы снаружи был более твёрдый слой, а внутри — вязкий.

У ООО ?Шаньси Хуачжань Технолоджи? есть потенциал для таких решений — у них же своё производство гидроциклонов, они понимают гидродинамику. Может, стоит сделать трубы с интегрированными датчиками износа? Это было бы прорывом для предиктивного обслуживания.

Пока же советую коллегам не экономить на диагностике. Раз в полгода — внутренний осмотр видеокамерой, замер толщины. И обязательно учитывать химический состав пульпы — если там есть щёлочи, нужна керамика с повышенной стойкостью. У HuaZhang есть такие, марки HZ-C-95, но их надо заказывать отдельно.