一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括亞硫酸鈉添加裝置、供水管道、喂料泵、輸送主泵和漿體輸送主管道，所述亞硫酸鈉添加裝置提供的亞硫酸鈉溶液與所述供水管道提供的生產(chǎn)水按照預定的比例關系供應至所述喂料泵的入口管道中，所述比例關系使得所述亞硫酸鈉溶液能夠基本消除所述生產(chǎn)水中的溶解氧，所述喂料泵的出口管道連接于所述輸送主泵，所述輸送主泵的出口管道連接于所述漿體輸送主管道。本實用新型從引起漿體管道腐蝕的、作為腐蝕源的管道內(nèi)輸送流體出發(fā)，通過改變管道內(nèi)輸送流體自身的流變特性解決了管道內(nèi)壁的腐蝕問題，提高了漿體管道使用壽命和使用安全。
【專利說明】一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及漿體管道輸送【技術領域】，更具體的涉及一種能夠有效較低漿體管道內(nèi)壁腐蝕的一種漿體管道輸送系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中漿體管道輸送系統(tǒng)中的輸送管道多數(shù)都是由低碳鋼做成的，尤其是鐵精礦輸送管道，這種低碳鋼管道在輸送漿體的過程中會受到腐蝕和磨損損耗，這種腐蝕和磨損導致的金屬損耗在管道設計中占有主要的地位，而且漿體輸送管道的內(nèi)部腐蝕明顯不同于單純輸送流體的管道腐蝕，漿體中固體顆粒的大量存在會進一步加速腐蝕率，同時也會磨損管壁，因此在選擇管道管壁時必須考慮服務年限的腐蝕裕量，現(xiàn)有長距離漿體管道設計的有效壽命一般為20年?30年。因此如何最大限度的降低漿體管道的腐蝕和磨損損耗，提高管道使用壽命對于漿體管道輸送技術具有重大的意義。
[0003]管道腐蝕不同于磨損，其實質(zhì)上是一種電化學反應，發(fā)生腐蝕需要具備下列因素:金屬氧化的陽極、氧化劑還原的陰極、陽極和陰極之間的電極導體-電解質(zhì)溶液，因此可通過鈍化管壁的陽極或陰極反應來限制腐蝕的發(fā)生，這也是當前采用的最主要的管道腐蝕控制方法，但是隨著長時間的使用以及漿體中固體顆粒的不斷磨損，管道內(nèi)壁的鈍化層會逐漸地被破壞，從而使得暴露出的管道部分會繼續(xù)被其內(nèi)輸送的漿體腐蝕，嚴重影響著漿體管道的使用壽命和使用安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型基于上述現(xiàn)有技術問題，從引起漿體管道腐蝕的、作為腐蝕源的管道內(nèi)輸送流體出發(fā),通過改變管道內(nèi)輸送流體的自身特性來解決管道內(nèi)壁的腐蝕問題,創(chuàng)新的首次通過消除生產(chǎn)水中的溶解氧來消除管道內(nèi)輸送流體自身的腐蝕性，進而大大的降低了輸送管道的腐蝕率，提高了管道使用壽命和使用安全。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案如下:
[0006]一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)，包括亞硫酸鈉添加裝置、供水管道10、喂料泵
5、輸送主泵6和漿體輸送主管道14，所述亞硫酸鈉添加裝置提供的亞硫酸鈉溶液與所述供水管道10提供的生產(chǎn)水按預定比例供應至所述喂料泵5的入口管道中，所述喂料泵5的出口管道連接于所述輸送主泵6，所述輸送主泵6的出口管道連接于所述漿體輸送主管道14，通過所述喂料泵5和輸送主泵6向所述漿體輸送主管道14提供基本消除溶解氧的生產(chǎn)水。
[0007]進一步的根據(jù)本實用新型所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述亞硫酸鈉添加裝置包括攪拌桶1、存儲槽2、過濾器3和亞硫酸鈉計量泵4，所述攪拌桶I的底部出口連接于所述存儲槽2，所述存儲槽2的底部出口連接于所述過濾器3，所述過濾器3的出口連接于所述亞硫酸鈉計量泵4的入口管道，所述亞硫酸鈉計量泵4的出口管道與所述供水管道10共同連接于所述喂料泵5的入口管道。
[0008]進一步的根據(jù)本實用新型所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述供水管道10上設置有流量調(diào)節(jié)閥11，所述喂料泵5的出口管道上設置有濃度檢測儀13。
[0009]進一步的根據(jù)本實用新型所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述亞硫酸鈉添加裝置還包括有亞硫酸鈉裝載器9、過濾網(wǎng)8和給水管7，所述過濾網(wǎng)8放置于所述攪拌桶I的開口上方，所述亞硫酸鈉裝載器9設置于所述過濾網(wǎng)8之上，所述給水管7連接于所述攪拌桶I的頂部入口。
[0010]進一步的根據(jù)本實用新型所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述過濾器3的底部出口連接有多條泵送支路，每條泵送支路均包括有一個所述亞硫酸鈉計量泵4、一個所述喂料泵5和一條所述供水管道10，每條泵送支路中的亞硫酸鈉計量泵4的入口管道連接于所述過濾器3的底部出口，亞硫酸鈉計量泵4的出口管道與對應的一條供水管道共同連接于對應喂料泵的入口管道。
[0011]進一步的根據(jù)本實用新型所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中每個所述供水管道10上均設置有流量調(diào)節(jié)閥，每個所述喂料泵的出口管道上均設置有濃度檢測儀13。
[0012]通過本實用新型的技術方案至少能夠達到以下技術效果:
[0013]I)、通過消除管道輸送礦漿間隙內(nèi)所充入的用于清空管道的生產(chǎn)水中的溶解氧，避免了其與管道內(nèi)壁低碳鋼發(fā)生反應而導致的管道內(nèi)壁腐蝕，進而從根源上杜絕了管道內(nèi)壁腐蝕，大大提高了管道使用壽命和漿體管道輸送效率。
[0014]2)、本實用新型所述漿體管道輸送系統(tǒng)的整體結(jié)構布置簡便，無需對漿體管道輸送結(jié)構進行大的變動即可將管道內(nèi)壁的腐蝕控制在最小范圍之內(nèi)，并提高了漿體管道輸送安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為本實用新型所述漿體管道輸送系統(tǒng)的整體結(jié)構示意圖。
[0016]圖中各附圖標記的含義如下:
[0017]1-攪拌桶，2-存儲槽，3-過濾器，4-亞硫酸鈉計量泵，5-喂料泵，6_輸送主泵，7-給水管，8-過濾網(wǎng)，9-亞硫酸鈉裝載器，10-供水管道，11-流量調(diào)節(jié)閥，12-喂料泵入口管道，13-濃度檢測儀，14-漿體輸送主管道。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細的描述，以使本領域技術人員能夠更加清楚的理解本實用新型，但并不因此限制本實用新型的保護范圍。
[0019]首先簡要說明本實用新型的技術原理。在漿體管道輸送領域中，待輸送的固態(tài)物料與液態(tài)溶劑混合后形成具有流動性的漿體狀，然后通過管道進行長距離的輸送，根據(jù)管道輸送工藝要求，在礦漿漿體的輸送間隙，需要批量的向管道內(nèi)輸送生產(chǎn)水以清空管道，防止連續(xù)的漿體輸送導致管道堵塞，也就是說在利用管道輸送漿體時，在漿體輸送完畢或者漿體在泵站進行切換輸送的間隙，需要用生產(chǎn)水對輸送過漿體的管道進行清洗清空，這是多數(shù)漿體管道輸送中使用的工藝。而這種生產(chǎn)水中往往含有大量的溶解氧，這些溶解氧會與管道內(nèi)壁的低碳鋼發(fā)生反應，進而腐蝕管道內(nèi)壁，因此實踐中造成漿體管道腐蝕的主要原因之一就是溶解氧與管道內(nèi)壁的反應，本實用新型的技術出發(fā)點就是通過除去漿體輸送過程中所用生產(chǎn)水中的溶解氧來減少其對管道內(nèi)壁的腐蝕，進而延長管道的使用壽命。[0020]在本領域亞硫酸鈉能夠很好地用于對溶解氧的清除反應中，常態(tài)下亞硫酸鈉為白色粉末或六方棱柱形結(jié)晶，帶有強烈的二氧化硫氣味，易溶于水，其水溶液呈堿性反應，難溶于乙醇，不溶于液氯和氨，使用時加入適量的催化劑，如Cu、Co、Mn、Ni的鹽類，可進一步提高除氧率。本實用新型創(chuàng)新的將這種造價低廉的亞硫酸鈉應用于漿體管道輸送系統(tǒng)中，針對漿體管道的生產(chǎn)水供應方案設計一套亞硫酸鈉(Na2S03)添加裝置來消除泵送入漿體管道內(nèi)的生產(chǎn)水中的溶解氧，同時在管道停止使用時用已除過氧并加有特定濃度(如200mg/L)亞硫酸鈉的堿性除氧水充滿，以此來保護管道的金屬壁不受腐蝕。對于管道內(nèi)輸送的礦漿漿體，由于多數(shù)漿體是磁選礦漿，礦漿本身就具有一定的除氧性，所以沒有必要在輸送的礦漿漿體中再添加亞硫酸鈉，因此本實用新型主要在管道輸送鐵精礦礦漿的間隔期間往管道內(nèi)輸送生產(chǎn)水時添加亞硫酸鈉，消除生產(chǎn)水中的溶解氧即可最大限度的降低對管道的氧化腐蝕作用，從而有效保護管道，因為如之前所述的管道內(nèi)壁的腐蝕主要是溶解氧腐蝕，下面具體對本實用新型的技術方案進行描述。
[0021]如附圖1所示的，本實用新型所述低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)包括攪拌桶1、存儲槽2、過濾器3、亞硫酸鈉計量泵4、喂料泵5、輸送主泵6、給水管7、過濾網(wǎng)8、亞硫酸鈉裝載器9、生產(chǎn)水供水管道10、流量調(diào)節(jié)閥11、濃度檢測儀13和漿體輸送主管道14。由于亞硫酸鈉在空氣中易被氧化，因此制備后不宜長時間貯存，需在每次使用時制備，本實用新型在其使用前I小時時，將亞硫酸鈉人工裝載于亞硫酸鈉裝載器9中，在所述亞硫酸鈉裝載器9出口下方依次設置有過濾網(wǎng)8和攪拌桶1，且所述過濾網(wǎng)8置于攪拌桶I的開口上方，亞硫酸鈉裝載器9中預定量的固體亞硫酸鈉經(jīng)過濾網(wǎng)8過濾后落入攪拌桶I中，所述給水管7連接于攪拌桶I的頂部入口，用于向攪拌桶內(nèi)添加作為亞硫酸鈉溶解溶劑的工藝水，該工藝水中溶解氧含量極低可忽略，在所述攪拌桶I內(nèi)進行亞硫酸鈉溶液的配置，并不斷的攪拌均勻，所述亞硫酸鈉溶液的濃度應處于10-20%，優(yōu)選的位于12-15%之間，以此濃度來控制亞硫酸鈉和工藝水的供應比例，所述攪拌桶I的底部出口連接于存儲槽2，所述存儲槽2內(nèi)用于存儲攪拌均勻并充分溶解的亞硫酸鈉溶液，其中的質(zhì)量濃度處于10-20%，優(yōu)選為12-15%之間，所述攪拌桶和存儲槽優(yōu)選采用高度和直徑均為1.5米的圓柱筒，所述存儲槽2的底部出口連接于過濾器3，所述過濾器3用于對存儲槽內(nèi)亞硫酸鈉溶液進行使用前的最后一步過濾操作，所述過濾器3的出口通過管道連接于亞硫酸鈉計量泵4，所述亞硫酸鈉計量泵4的出口管道與生產(chǎn)水的供水管道10共同連接于所述喂料泵5的喂料泵入口管道12，從而通過亞硫酸鈉計量泵4提供的亞硫酸鈉溶液與供水管道10提供的生產(chǎn)水在喂料泵入口管道12內(nèi)充分稀釋混合均勻后由喂料泵5泵送輸出，所述亞硫酸鈉計量泵4能夠控制亞硫酸鈉溶液的泵送添加量，同時在所述供水管道10上進一步設置有流量調(diào)節(jié)閥11，通過流量調(diào)節(jié)閥11能夠調(diào)節(jié)供水管道10的供水量，本實用新型基于長期的管道輸送實踐研究和經(jīng)驗總結(jié)，將質(zhì)量濃度在10-20%之間的亞硫酸鈉溶液按照近似1:1的體積比例與漿體管道系統(tǒng)清洗用生產(chǎn)水混合后泵送至漿體輸送主管道中能夠很好的去除生產(chǎn)水中的溶解氧，并能夠在生產(chǎn)成本與溶解氧除去效率之間取得最佳平衡，因此優(yōu)選的在所述亞硫酸鈉計量泵4和流量調(diào)節(jié)閥11控制下，使得亞硫酸鈉計量泵4和供水管道10向喂料泵入口管道12的液體供應量基本相等，保證亞硫酸鈉溶液與生產(chǎn)水的體積比例接近1:1。為進一步保證進入漿體輸送主管道內(nèi)的亞硫酸鈉溶液的濃度，在所述喂料泵5的出口管道上進一步設置有濃度檢測儀13，用于實時檢測進入漿體輸送主管道內(nèi)生產(chǎn)水中的亞硫酸鈉溶液濃度和/或溶解氧濃度，同時基于所述濃度檢測儀13的檢測結(jié)果來實時調(diào)整亞硫酸鈉計量泵4的泵送量和流量調(diào)節(jié)閥11的控制量，當檢測到的亞硫酸鈉濃度偏低于5%和/或溶解氧高于預設量時，則適當增大隔膜計量泵4的泵送量和/或通過流量調(diào)節(jié)閥11減小供水管道的供水量，反之亦然，從而準確的控制了亞硫酸鈉溶液的添加量，保證了除氧率。為了進一步提高亞硫酸鈉溶液的添加效率，在所述過濾器3的底部出口可連接有多條泵送支路，如圖1中所示的兩條相互平行的泵送支路，每條泵送支路均包括有一個亞硫酸鈉計量泵4、一條供水管道10和一個喂料泵5，過濾器3的底部出口管道分成兩個支路后分別連接兩個亞硫酸鈉計量泵4的入口管道，所述供水管道分別與對應的一條亞硫酸鈉計量泵出口管道共同連接于對應的一個喂料泵的入口管道，同時在兩個供水管道10上均設置有流量調(diào)節(jié)閥，在兩個喂料泵的出口管道上也均設置有濃度檢測儀13，通過這種多支路設置方式，在提高亞硫酸鈉溶液供應效率的同時，還能夠避免因一條支路中喂料泵或計量泵的損壞維修而導致整個泵送系統(tǒng)的停機。所述喂料泵的出口管道連接于輸送主泵6的入口管道，所述輸送主泵6的出口管道連接于漿體輸送主管道14，從而所述按預定濃度配置的亞硫酸鈉溶液通過輸送主泵6泵送至漿體輸送主管道14內(nèi)，進行漿體輸送間隙中漿體輸送主管道的清洗和防腐保護。
[0022]上述攪拌桶1、存儲槽2、過濾器3、亞硫酸鈉計量泵4、給水管7、過濾網(wǎng)8、亞硫酸鈉裝載器9等一起構成亞硫酸鈉添加裝置，通過該裝置向輸送主泵和漿體輸送主管道提供亞硫酸鈉溶液，優(yōu)選的所述亞硫酸鈉添加裝置設置于漿體管道輸送系統(tǒng)的起點站，且亞硫酸鈉溶液的添加位置一般處于漿體輸送主管道的低壓部位，根據(jù)常見管道輸送漿體間隙工藝、管道長度和內(nèi)徑要求，亞硫酸鈉的固體用量通常大約為0.01t/h，因一次將管道注滿生產(chǎn)水需36小時，所以規(guī)模為0.36t/次，亞硫酸鈉溶液添加量約為3.24m3/次。
[0023]通過本實用新型所述系統(tǒng)實施的降低管道內(nèi)壁腐蝕的漿體管道輸送方法具體包括以下主要步驟:
[0024](I)根據(jù)漿體輸送間隔工藝特性和輸送管道尺寸關系，制備質(zhì)量濃度處于10-20%之間的亞硫酸鈉溶液，并存儲于存儲槽內(nèi)備用。
[0025](2)在漿體輸送間隙，利用計量泵將步驟(I)制得的亞硫酸鈉溶液與生產(chǎn)水按照I:1的關系供應至喂料泵的入口管道內(nèi)，充分稀釋混合均勻并利用亞硫酸鈉的還原性去除生產(chǎn)水中的溶解氧，然后由喂料泵泵送至輸送主泵的入口管道，再由輸送主泵泵送至漿體輸送主管道內(nèi)進行管道的清洗清空，并充滿整個漿體輸送主管道。
[0026](3)待進行下次漿體輸送時，關閉各閥門和泵以停止向所述漿體輸送主管道供應清洗生產(chǎn)水，利用漿體泵送系統(tǒng)向漿體輸送主管道泵送待輸送礦漿漿體。
[0027]本實用新型通過在管道輸送漿體間隙的清洗過程中，向作為清洗水的生產(chǎn)水中添加特定濃度的亞硫酸鈉，從而利用亞硫酸鈉溶液有效除去了生產(chǎn)水中的溶解氧，杜絕了生產(chǎn)水清洗過程中管道內(nèi)壁的氧化腐蝕，提高了管道使用壽命和輸送安全。
[0028]以上僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行了描述，并不將本實用新型的技術方案限制于此，本領域技術人員在本實用新型的主要技術構思的基礎上所作的任何公知變形都屬于本實用新型所要保護的技術范疇，本實用新型具體的保護范圍以權利要求書的記載為準。
【權利要求】
1.一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，包括亞硫酸鈉添加裝置、供水管道(10)、喂料泵(5)、輸送主泵(6)和漿體輸送主管道(14)，所述亞硫酸鈉添加裝置提供的亞硫酸鈉溶液與所述供水管道(10)提供的生產(chǎn)水按預定比例供應至所述喂料泵(5)的入口管道中，所述喂料泵(5 )的出口管道連接于所述輸送主泵(6 )，所述輸送主泵(6 )的出口管道連接于所述漿體輸送主管道(14)，通過所述喂料泵(5)和輸送主泵(6)向所述漿體輸送主管道(14 )提供基本消除溶解氧的生產(chǎn)水。
2.根據(jù)權利要求1所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述亞硫酸鈉添加裝置包括攪拌桶(I)、存儲槽(2)、過濾器(3)和亞硫酸鈉計量泵(4)，所述攪拌桶(I)的底部出口連接于所述存儲槽(2 )，所述存儲槽(2 )的底部出口連接于所述過濾器(3 )，所述過濾器(3 )的出口連接于所述亞硫酸鈉計量泵(4)的入口管道，所述亞硫酸鈉計量泵(4)的出口管道與所述供水管道(10)共同連接于所述喂料泵(5)的入口管道。
3.根據(jù)權利要求2所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述供水管道(10)上設置有流量調(diào)節(jié)閥(11)，所述喂料泵(5 )的出口管道上設置有濃度檢測儀(13)。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述亞硫酸鈉添加裝置還包括有亞硫酸鈉裝載器(9 )、過濾網(wǎng)(8 )和給水管(7 )，所述過濾網(wǎng)(8 )放置于所述攪拌桶(I)的開口上方，所述亞硫酸鈉裝載器(9)設置于所述過濾網(wǎng)(8)之上，所述給水管(7)連接于所述攪拌桶(I)的頂部入口。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器(3)的底部出口連接有多條泵送支路，每條泵送支路均包括有一個所述亞硫酸鈉計量泵(4)、一個所述喂料泵(5)和一條所述供水管道(10)，每條泵送支路中的亞硫酸鈉計量泵(4)的入口管道連接于所述過濾器(3)的底部出口，亞硫酸鈉計量泵(4)的出口管道與對應的一條供水管道共同連接于對應喂料泵的入口管道。
6.根據(jù)權利要求5所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，每個所述供水管道(10)上均設置有流量調(diào)節(jié)閥，每個所述喂料泵的出口管道上均設置有濃度檢測儀(13)。
【文檔編號】F17D3/12GK203810050SQ201420192376
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權日:2014年4月21日
【發(fā)明者】白建民, 黃朝兵, 馬波, 曾艷麗, 吳佳俊, 李申鵬, 楊濤 申請人:云南大紅山管道有限公司