Giải quyết tình trạng mài mòn bất thường của van bi trong đường ống vận chuyển bột giấy

Khách hàng của chúng tôi ở các khu vực như Silesia, Ba Lan, thường gặp khó khăn trong hoạt động khai thác và tuyển quặng về cách vận chuyển bùn có hàm lượng rắn cao một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Trong số đó, van bi, là một bộ phận điều khiển quan trọng trong hệ thống đường ống, hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính liên tục của sản xuất và chi phí bảo trì. Tuy nhiên, các hạt khoáng chất sắc nhọn trong bùn, lưu lượng cao và khả năng ăn mòn tiềm ẩn đã dẫn đến các vấn đề mài mòn bất thường nghiêm trọng đối với van bi có đế kim loại truyền thống, biểu hiện là rò rỉ bên trong tăng lên, mô-men xoắn đóng mở tăng lên và thậm chí hỏng hóc nhanh chóng.

Sự mài mòn của Van bi gốm khí nén gây ra bởi điều kiện bùn

Bùn không phải là chất lỏng đồng nhất mà là hỗn hợp hai pha rắn và lỏng. Hư hỏng van chủ yếu do hai yếu tố:

1. Mài mòn do mài mòn
   • Khi các hạt cứng như thạch anh và khoáng kim loại đi qua van dưới áp suất cao, chúng sẽ tạo ra hiệu ứng cắt và cạo vi mô trên bề mặt làm kín (bi và đế van). Đế van mềm PTFE hoặc bề mặt kim loại cứng thông thường sẽ nhanh chóng bị trầy xước, làm hỏng đường làm kín và gây hỏng làm kín, dẫn đến rò rỉ bên trong.
2. Xói mòn và Mài mòn
   • Tại các điểm lưu lượng giảm hoặc thay đổi hướng, các hạt tốc độ cao liên tục va đập vào các khu vực cụ thể bên trong khoang thân van, có thể dẫn đến mất vật liệu cục bộ và làm mỏng thành ống. Cuối cùng, điều này có thể dẫn đến nguy cơ rò rỉ vỏ.

Giải pháp cốt lõi

Chìa khóa để giải quyết vấn đề mài mòn bất thường nằm ở việc làm cho độ cứng của các bộ phận lưu thông lớn hơn nhiều so với các hạt mài mòn.

1. Vật liệu của các bộ phận lưu thông: từ kim loại đến gốm hiệu suất cao
   • Sử dụng lớp lót gốm cấu trúc và bi gốm. Ví dụ, sản xuất bi, đế van và lớp lót bên trong van bằng alumina tinh khiết (Al2O3) hoặc silicon carbide (SiC) với độ tinh khiết >99%. Các vật liệu gốm này có độ cứng Rockwell (HRA) lên tới 80-90, cao hơn nhiều so với độ cứng của hầu hết các hạt cứng, do đó chuyển mài mòn từ "mài mòn bộ phận" sang "mài mòn do chính môi chất". Điều này đảm bảo độ chính xác hình học của cặp làm kín được duy trì trong thời gian hoạt động dài, giải quyết triệt để hư hỏng do mài mòn.
2. Tối ưu hóa cấu trúc van cho điều kiện quy trình bùn
   • Đảm bảo rằng khi van được mở, kênh lưu thông về cơ bản thẳng hàng với đường kính bên trong của đường ống, do đó giảm nguy cơ tích tụ và kẹt hạt.
   • Để khắc phục tình trạng bùn có thể tích tụ trên bề mặt bi van, gây ra lực cản khi đóng mở, cần trang bị bộ truyền động khí nén có đủ mô-men xoắn và hệ số an toàn (thường gấp 1,5-2 lần mô-men xoắn tính toán). Ngoài ra, cần đảm bảo tuổi thọ của nó (ví dụ: 1.000.000 chu kỳ) đáp ứng yêu cầu của quy trình chuyển mạch thường xuyên của hệ thống khử bụi.

Đối với ngành khai thác mỏ Ba Lan, bằng cách áp dụng giải pháp van bi chống mài mòn với công nghệ cốt lõi dựa trên các bộ phận lưu thông hoàn toàn bằng gốm, cấu trúc được tối ưu hóa cho bùn khoáng và bộ truyền động hạng nặng phù hợp, doanh nghiệp có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của các van quan trọng, giảm tổng chi phí ngừng hoạt động đột xuất và thay thế van thường xuyên.