Трубы износостойкие с футеровкой из базальтового литья производители

Когда слышишь про трубы износостойкие с футеровкой из базальтового литья, первое, что приходит в голову — это вечная проблема абразивного износа в горнодобычке. Но многие ошибочно полагают, что главное — толщина футеровки. На деле же, лет десять назад мы на одной из обогатительных фабрик под Норильском столкнулись с тем, что трубы с толстым базальтовым слоем дали трещины после первого же сезона. Оказалось, дело не в толщине, а в технологии отжига и геометрии литья.

Где и почему базальт работает

В зонах с высоким содержанием кварцевого песка, например на углеобогатительных фабриках, базальтовое литье показывает износ в 3-4 раза ниже, чем биметалл. Но есть нюанс: при транспортировке пульпы с крупными фракциями свыше 20 мм появляется риск скола. Помню, в 2018 году на КМАруде пришлось экстренно менять участок трубопровода после того, как кусок породы размером с кулак пробил футеровку. Причина — неоднородность структуры базальта в местах стыков.

Кстати, о температурных режимах. Базальт теряет прочность при постоянных циклах нагрева выше 250°C. На цементном заводе в Сланцах пришлось демонтировать систему пневмотранспорта — постоянный перегот от горячего клинкера приводил к расслоению футеровки. Пришлось переходить на композитные решения, но это уже другая история.

Что касается производителей, то здесь важно смотреть не только на сертификаты, но и на историю проектов. Например, ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов (https://www.hzwear.ru) изначально специализировались на гидроциклонах, а потом уже вышли на трубы с СКФ. Их подход к контролю качества на этапе литья — выборочная ультразвуковая дефектоскопия каждой третьей трубы — снижает брак до 2-3% против industry standard в 5-7%.

Технологические тонкости, которые не пишут в каталогах

Многие забывают про температурный зазор между стальной обечайкой и базальтовой футеровкой. При монтаже зимой в Красноярске столкнулись с тем, что при -40°C зазор увеличился до 1.5 мм, а при пуске системы с горячей пульпой произошло частичное смещение внутреннего слоя. Пришлось разрабатывать систему компенсационных прокладок — сейчас этот опыт внесен в техрегламент монтажа для северных регионов.

Еще один момент — стыковка секций. Стандартные фланцевые соединения часто становятся слабым звеном. В прошлом году на золотодобывающем предприятии в Якутии перешли на сварные соединения с защитными кольцами из износостойкой стали, что увеличило межремонтный период с 8 до 14 месяцев.

По поводу толщины футеровки: для пульп с концентрацией твердого до 60% оптимально 18-22 мм, но при абразивности выше 8 г/см3 (как в хвостохранилищах алмазных фабрик) лучше 25 мм с дополнительным армированием. Кстати, у ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи в ассортименте есть трубы с градацией толщины по сегментам — утолщение в зонах повышенного износа, что дает экономию материала без потери ресурса.

Ошибки монтажа и эксплуатации

Самая частая ошибка — неправильная обвязка при погрузке. Видел случаи, когда стропы пережимали трубу в середине, вызывая микротрещины в базальтовом слое. Потом при вибронагрузке эти трещины разрастались, и через полгода труба выходила из строя. Сейчас рекомендуем использовать траверсы с мягкими прокладками.

Еще история с химической стойкостью. Хотя базальт инертен к большинству реагентов, на фосфорном комбинате в Воскресенске столкнулись с тем, что фтористые соединения разъедали связующие в футеровке. Пришлось разрабатывать специальный полимерный покровный слой — решение нашлось, но не с первого раза.

Про вибрации отдельно скажу — при частоте выше 35 Гц базальтовая футеровка начинает резонировать, особенно в вертикальных участках трубопроводов. На медном комбинате на Урале пришлось устанавливать демпферы через каждые 6 метров, хотя изначально проект этого не предусматривал.

Сравнительные тесты и неочевидные выводы

Когда в 2021 году проводили сравнительные испытания на стенде в Магнитогорске, выяснилась интересная деталь: трубы с базальтовой футеровкой показывали лучшую стойкость к поперечному истиранию, но уступали керамическим композитам при ударном воздействии под углом. Это заставило пересмотреть схемы установки в зонах с изменяемой геометрией потока.

По данным с угольного разреза в Кузбассе, где параллельно работали трубы разных производителей, ресурс изделий от ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи составил в среднем 11 000 часов против 7-8 тыс. у конкурентов. Технологи связывают это с особой рецептурой шихты и контролируемым охлаждением отливки.

Любопытный момент по стоимости: хотя первоначальные затраты на базальтовые трубы на 15-20% выше, чем на биметаллические, суммарные расходы за цикл службы (с учетом монтажа и простоев) оказываются на 30% ниже. Но это только при правильном подборе параметров — видел случаи, когда экономия превращалась в убытки из-за неверного расчета гидравлических характеристик.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас экспериментируем с комбинированными решениями — базальт плюс самораспространяющаяся керамическая футеровка в критических зонах. Первые результаты на фабрике в Мончегорске обнадеживают — удалось увеличить межремонтный пробег на 40%. Но пока это штучные решения, массового перехода не вижу.

Из объективных ограничений отмечу сложность механической обработки — для подгонки на месте требуется специальный инструмент с алмазными напылениями. На одном из ремонтов в Воркуте пришлось ждать две недели, пока доставят фрезер для корректировки стыков.

Если говорить о будущем, то наиболее перспективным считаю направление гибридных материалов — тот же базальт, но с добавками карбида кремния для повышения ударной вязкости. По слухам, ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи уже тестируют подобные композиты, но коммерческих предложений пока нет.