白云鄂博西礦礦漿輸送管道的應(yīng)用

唐紹義

(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司)

白云鄂博西礦礦漿輸送管道是包鋼開(kāi)發(fā)白云鄂博西礦建設(shè)中的重要一環(huán)，目前是巴潤(rùn)礦業(yè)分公司生產(chǎn)線的重要組成部分。采用隔膜泵加壓通過(guò)一條外徑355.6 mm(14 英寸)的裸鋼管將選礦廠鐵精礦礦漿輸送到包鋼廠區(qū)，并于2010年1月3日投產(chǎn)，總體運(yùn)行平穩(wěn)，但2014年開(kāi)始出現(xiàn)管道運(yùn)行壓力升高的問(wèn)題，需查找原因，并采取相應(yīng)的解決措施。

1 輸送管道特點(diǎn)

與鐵路和卡車(chē)輸送相比，長(zhǎng)距離管道輸送礦石精礦漿是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理的輸送方法。輸送管道幾乎所有設(shè)施都是埋地的，只有很少部分暴露在地面上。管道通廊很窄，占地很少。埋地后，管道以上地面容易恢復(fù)原狀。礦漿管道建設(shè)不破壞環(huán)境，管道運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生噪音、灰塵污染或其他有害影響，且能量利用率高，溫室氣體產(chǎn)生量少。

缺點(diǎn)是管道施工完成后，不能進(jìn)行線路的修改，輸送量也受到限制。在輸送量低于管道最小輸送量時(shí)，必須附加輸送水，這也是礦漿泵送的要求。 盡管隨礦漿輸送的水能循環(huán)使用，但不可避免地增加運(yùn)行費(fèi)用。相比卡車(chē)輸送，管道初期投資大，但小于鐵路輸送時(shí)新建一條線路的費(fèi)用。

2 管道輸送工藝

白云鄂博西礦選礦廠精礦礦漿濃度30%～45%，在泵站區(qū)域的濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮。濃縮機(jī)最大處理能力728 t/h，底流礦漿濃度(70±2)%。通過(guò)底流泵控制礦漿輸送濃度并泵送到兩個(gè)攪拌槽中，經(jīng)喂料泵從攪拌槽中將礦漿喂入帶有恒壓吸入壓力的主管道活塞隔膜泵，喂料泵也用于將礦漿返回到攪拌槽、濃縮機(jī)或緊急事故池。隔膜泵將鐵精礦礦漿通過(guò)管道輸送至包鋼廠區(qū)過(guò)濾車(chē)間。

隔膜泵由變速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，正常情況下兩用一備，正排量泵(PD 泵)的壓力用以克服管道高程變化和摩擦損失。除緊急停車(chē)或停電造成停車(chē)外，管道連續(xù)運(yùn)行。兩個(gè)壓力監(jiān)測(cè)站PMS1和PMS2沿管線安裝在管道的關(guān)鍵位置，用于監(jiān)測(cè)管道的中間狀況。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為泵站壓力數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，同時(shí)為管道顧問(wèn)軟件和泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為操作人員提供決策的信息。

過(guò)濾車(chē)間的上游是管道消能孔板站，功能是停止管道中礦漿或水的流動(dòng)；礦漿通過(guò)消能孔板站，防止管道局部高點(diǎn)出現(xiàn)加速流；將批量輸送時(shí)的水送到水池，將不能接收的礦漿輸送到事故池。

3 生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀

礦漿輸送管道自投產(chǎn)以來(lái)總體運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行壓力隨產(chǎn)量變化，并保持在10～12 MPa，流量510 m3/h，累計(jì)輸送礦量2 667萬(wàn)t。

2014年下半年，管道壓力開(kāi)始逐步升高。同年5月組織對(duì)越野管道8 km處及清管器室主管道進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)管道存在結(jié)垢現(xiàn)象，厚3～5 mm；2017年5月組織對(duì)84、92 km(2#壓力檢測(cè)站下游易產(chǎn)生加速流段，管道壁厚11 mm)兩處管道進(jìn)行斷管檢查，發(fā)現(xiàn)管道結(jié)垢約0.5～1 mm，并且在84 km處管道底部沿中心線方向有一排直徑約0.5～1.5 cm的凹坑，最大深度約4.5 mm；92 km處管道內(nèi)壁管底沿中心線方向也有一排深度約1 mm深的凹坑。

礦漿輸送管道出現(xiàn)結(jié)垢和磨損

會(huì)嚴(yán)重影響礦漿輸送。按設(shè)計(jì)要求和礦漿檢測(cè)環(huán)管測(cè)試報(bào)告，礦漿輸送管道已經(jīng)處于最低流速、最低流量狀態(tài)運(yùn)行。若再有結(jié)垢產(chǎn)生，礦漿輸送管道將被迫停運(yùn)。目前礦漿管道運(yùn)行壓力在14 MPa左右，流量460～475 m3/h，已接近設(shè)計(jì)臨界值。為解決該問(wèn)題，進(jìn)行大量的檢測(cè)工作，并與設(shè)計(jì)單位、尖山鐵礦及有清理管道技術(shù)的單位進(jìn)行研討，最終確定采用通球方式解決礦漿管道的順暢運(yùn)行問(wèn)題，目前正在組織實(shí)施中。

4 結(jié) 語(yǔ)

白云鄂博西礦礦漿輸送管道投產(chǎn)7 a來(lái)，總體運(yùn)行穩(wěn)定。雖然近幾年管道存在部分管段壓力升高、結(jié)垢、凹坑等問(wèn)題，造成礦漿輸送能力下降，但采取相應(yīng)的治理措施后，輸送管道仍能順暢運(yùn)行，滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。礦漿輸送管道的運(yùn)行，使白云鄂博西礦擺脫了白云鐵礦采用鐵路運(yùn)輸?shù)V石的傳統(tǒng)方式，有效避免了卡車(chē)或鐵路輸送礦石對(duì)周邊環(huán)境的影響，大大節(jié)約了運(yùn)輸成本。