انتقال دوغاب و پسابهای معدنی با لولههای پلیاتیلن؛ راهکاری سبز و مقرونبهصرفه
در هر معدن، آب و گلِ همراه، پس از خردایش، شستوشو یا لیچینگ، تبدیل به دو جریان سنگین و خطرناک میشود: دوغاب (Slurry) و پساب (Effluent). اگر این مخلوطها بهموقع و ایمن منتقل نشوند، هم تولید را متوقف میکنند و هم محیطزیست را سالها درگیر پیامدهای خود میگذارند. امروزه، لوله پلیاتیلن (PE) بهعنوان یک راهکار سبک، انعطافپذیر و دوستدار طبیعت، جایگزین فولاد و چدن شدهاند تا مسیر این جریانهای پرخطر را بدون نشتی، بدون خوردگی و با کمترین مصرف انرژی هموار کنند.
چرا دوغاب و پساب، دشمن پنهان معادناند؟
دوغاب، مخلوطی از آب، ذرات تیز کوارتز یا اکسیدآهن، مواد شیمیایی و گلولای است که گاهی تا ۴۰٪ جامد دارد. پساب هم مایعی شفافتر است که در مراحل خنککاری یا تصفیهٔ اولیه بهوجود میآید و حاوی فلزات سنگین، سولفات یا سیانور است. اگر این مخلوطها لحظهای در مسیر بمانند، رسوب میبندند، پمپها را از کار میاندازند و در بدترین حالت، به سفرههای آب زیرزمینی نشت میکنند. بنابراین، انتقال سریع و ایمن، اولویت اول هر برنامهٔ معدنکاری مدرن است.
لوله پلیاتیلن؛ دوستی که سایش را دوست ندارد
لولههای HDPE و UHMWPE در برابر اسیدهای رقیق، کلریدها و بازها مقاوماند؛ سطح داخلیشان آنقدر صیقلی است که ذرات تیز بهسختی میچسبند و افت فشار تا ۳۰٪ کمتر از لولهٔ فولادی میشود. ضریب سایش این لولهها در آزمون استاندارد، ۸ برابر از فولاد کمتر است؛ یعنی بعد از سالها کار، ضخامت دیواره فقط چند دهم میلیمتر کاهش مییابد. افزون بر این، وزن مخصوص ۰.۹۵ باعث میشود هر متر لولهٔ ۲۵۰ میلیمتری فقط ۲۳ کیلوگرم باشد؛ در نتیجه، در شیبهای تند نیازی به جرثقیل سنگین نیست و خطر حین نصب کم میشود.
طراحی سریع و ساده
برای انتقال دوغاب، سه گام کلیدی داریم:
۱) دبی مورد نیاز را بر اساس تنهاژ تولید ساعتی و درصد جامد تعیین میکنیم.
۲) سرعت بحرانی رسوبگذاری را با معادلهٔ تجربی Durand حساب میکنیم تا مطمئن شویم ذرات معلق میمانند.
۳) با توجه به فشار کاری، SDR مناسب را انتخاب میکنیم؛ برای ۱۶ بار، SDR ۱۱ و برای ۱۰ بار، SDR ۱۷ کافی است. در نقاطی که ضربهٔ هیدرولیکی محتمل است، از لولهٔ دوجدارهٔ تقویتشده با نوار فولادی استفاده میشود تا فشار لحظهای ۲۵ بار را تحمل کند.
اتصال بیدرز، نشتی را صفر میکند
جوشکاری Butt Fusion دو سر لوله را در دمای ۲۱۰ درجه سانتیگراد به هم میچسباند؛ درز جوش بهاندازهٔ خود لوله مقاوم میشود و هیچ برآمدگی داخلی ندارد که بخواهد ذرات را گیر بیندازد. در خمها و تبدیلها، کوپلینگهای الکتروفیوژن ظرف ۸ دقیقه نصب میشوند و فشار آزمون ۱.۵ برابر فشار کاری را بدون نشتی پشت سر میگذارند.
چطور سایش را کنترل میکنیم؟
در ورودی پمپ و زانوهای ۹۰ درجه، صفحات لاستیکی یا پلییورتان قابل تعویض نصب میشوند تا نقطهٔ ضعف سایش باشند. لایهٔ داخلی UHMWPE با ضخامت ۳ میلیمتر، مقاومت به سایش را ۵ برابر میکند. در مسیرهای طولانی، هوای فشرده بهصورت پالسی تزریق میشود تا لایهٔ آبکی بین ذرات و دیواره ایجاد شود و اصطکاک کاهش یابد.
صرفهٔ اقتصادی و قیمت لوله پلی اتیلن که فقط در کاغذ نیست
در یک مسیر ۱۲ کیلومتری با دبی ۶۰۰ مترمکعب بر ساعت، جایگزینی لولهٔ HDPE بهجای فولاد، افت فشار را از ۲۸۰ متر به ۱۹۰ متر ستون آب کاهش داد؛ تعداد پمپها از ۳ به ۲ رسید و مصرف برق سالانه ۳۸۰ مگاواتساعت کمتر شد. با قیمت برق صنعتی، این یعنی صرفهجویی ۴۷ هزار دلار در سال و کاهش ۲۵۰ تن CO₂؛ معادل کاشت ۴۰۰۰ درخت.
محیطزیست، برندهٔ اصلی
لولهٔ PE هیچ یون فلزی وارد پساب نمیکند؛ بنابراین بار تصفیهٔ ثانویه سبکتر میشود. در پایان عمر معدن، لولهها را میتوان خرد و دوباره گرانول کرد؛ چرخهٔ بازیافت تا ۹۰٪ امکانپذیر است و مطابق ISO 14040، اثر کربنی کل پروژه را ۶۰٪ نسبت به فولاد کاهش میدهد.
چالشهای ریز و راهکارهای سریع
- انبساط حرارتی: در دامنهٔ ۴۰ درجهای، لوله ۶ میلیمتر در هر ۱۰ متر منبسط میشود؛ کوپلینگ تلسکوپی هر ۱۲۰ متر این تنش را جذب میکند.
- ضربهٔ هیدرولیکی: مخزن هوای فشرده و شیرهای نرمبسته، فشارشوک را به زیر ۱.۲ برابر فشار کاری محدود میکنند.
- رسوب ژیپسی: تزریق اسید سولفوریک رقیق و حفظ سرعت بالای ۲.۵ متر بر ثانیه، لایههای نازک را پیش از چسبیدن شستوشو میدهد.
جمع بندی
انتقال دوغاب و پساب دیگر یک «کار تمیزکاری» محسوب نمیشود؛ بلکه زنجیرهای از ارزش است که اگر با لولههای پلیاتیلن طراحی شود، هم هزینهٔ برق و نگهداری را کم میکند و هم ریسک آلودگی را به حداقل میرساند. در افق پیشرو، لایههای نانوکامپوزیتی و افزودنیهای خودتمیزشونده نوید میدهند که حتی رسوبهای سخت هم نتوانند بر دیوارهٔ این لولهها چنگ بیندازند و معادن، بدون نگرانی از نشتی یا سایش، سالها با کمترین اثر کربنی به کار خود ادامه دهند.
صنایع لوله پلیاتیلن ورنا آبلوله کرمان
****کیفیت ،رمز ماندگاریست ****
.
.