Горнообогатительные комбинаты (ГОКи) — это предприятия, перерабатывающие руду и другие полезные ископаемые с целью получения концентратов металлов или минералов. В процессе обогащения руды используются агрессивные среды: абразивные шламы, щёлочи, кислоты, а также жидкости с высоким содержанием твёрдых частиц. Именно поэтому трубопроводная арматура на ГОКах должна выдерживать экстремальные нагрузки, частое переключение режимов и при этом сохранять герметичность и работоспособность в течение длительного срока.
В данной статье рассмотрим основные типы арматуры, применяемые на горнообогатительных комбинатах, требования к материалам и конструкции, примеры использования и практические советы по выбору и эксплуатации.
1. Роль трубопроводной арматуры на ГОКах
Арматура на горнообогатительных предприятиях необходима для:
- управления подачей и распределением технологических растворов, воды, пульпы и реагентов;
- регулирования потока в линиях флотации, сгущения, фильтрации и промывки;
- обеспечения безопасности оборудования при скачках давления и аварийных ситуациях;
- защиты трубопроводов от обратных токов, избыточного давления и загрязнений.
От выбора и качества арматуры зависит стабильность процессов обогащения, износ оборудования и затраты на техническое обслуживание.
2. Условия эксплуатации на ГОКах
Трубопроводная арматура на горнообогатительных предприятиях эксплуатируется в условиях, которые существенно отличаются от классических промышленных сред:
- Абразивные среды — пульпа с твёрдыми включениями (частицы руды, песка, глины);
- Агрессивные жидкости — кислоты, щёлочи, флотационные реагенты;
- Высокая вязкость и плотность сред;
- Температуры от 0 до +80 °C (иногда выше);
- Работа в условиях запылённости, вибраций и грязи;
- Частое открытие/закрытие арматуры в автоматическом цикле.
Эти факторы требуют применения специализированной арматуры с высокой устойчивостью к износу, коррозии и механическим нагрузкам.
3. Основные типы арматуры, используемые на ГОКах
3.1. Шиберные (ножевые) задвижки
Назначение: перекрытие потоков пульпы и шламов.
Преимущества:
- Устойчивы к абразивным средам;
- Компактны;
- Могут устанавливаться на трубопроводы с осадками и остатками жидкости;
- Обеспечивают герметичность даже при наличии частиц.
Применение:
Линии сгущения, транспортировка шламов, управление потоками концентрата.
3.2. Дисковые (бабочковые) затворы
Используются для: быстрого перекрытия потоков воды, растворов и технических жидкостей.
Преимущества:
- Быстрое срабатывание;
- Малый вес;
- Простота установки;
- Широкий диапазон размеров (DN50–DN1200).
Совет: выбирайте с износостойким покрытием диска (например, полиуретан или нерж. сталь).
3.3. Шаровые краны
Назначение: полное открытие/закрытие потока без турбулентности.
Особенности:
- Минимальное сопротивление потоку;
- Возможность быстрого открытия/закрытия;
- Подходят для чистых и умеренно загрязнённых сред.
Ограничение: не рекомендуются для высокоабразивных пульп — быстро изнашиваются.
3.4. Регулирующие клапаны
Применяются в системах:
- дозировки реагентов;
- регулировки давления и расхода воды;
- автоматического контроля в узлах промывки и фильтрации.
Типы:
Плунжерные, седельные, мембранные, игольчатые — выбор зависит от среды и точности регулирования.
3.5. Обратные клапаны
Функция: защита от обратного потока и гидроударов.
Особенности:
- Пружинные, поворотные и шаровые конструкции;
- Часто применяются после насосов;
- Не допускают попадания пульпы в обратном направлении.
3.6. Предохранительные клапаны
Назначение: защита от избыточного давления в трубопроводах и резервуарах.
Типичные установки:
На насосных станциях, фильтровальных установках, в магистралях подачи реагентов.
4. Требования к материалам и конструкции
Арматура для ГОКов должна быть не только прочной, но и износостойкой. Используемые материалы:
| Компонент арматуры | Рекомендуемые материалы | Особенности |
| Корпус | Углеродистая сталь, ковкий чугун, нерж. сталь | Прочность, коррозионная стойкость |
| Запорный элемент | Упрочнённая сталь, нержавейка, хромированные сплавы | Износостойкость, сопротивление кавитации |
| Уплотнения | EPDM, PTFE, NBR, полиуретан | Устойчивость к кислотам, щелочам и механическому износу |
| Покрытие внутренних поверхностей | Резина, напылённый полиуретан, стеклоэмаль | Защита от абразивного износа |
5. Примеры применения
| Участок ГОКа | Тип арматуры | Применение |
| Линия пульпопровода | Шиберная задвижка DN200–DN500 | Перекрытие и управление потоком пульпы |
| Вода на флотацию | Бабочковый затвор DN150 | Быстрое открытие подачи технической воды |
| Станция дозировки реагентов | Мембранный регулирующий клапан | Точная подача химикатов |
| Насосная станция | Обратный клапан пружинного типа | Предотвращение обратного хода жидкости |
| Линия транспортировки отвалов | Шаровой кран с полиуретановым покрытием | Перекрытие потока с примесями |
6. Советы по выбору арматуры для ГОКов
✅ Учитывайте:
- Состав среды — наличие абразива, щелочей, кислот;
- Рабочее давление и температура — обычно до 1,6 МПа и 60–90 °C;
- Частоту циклов — арматура должна выдерживать многократное открытие/закрытие;
- Наличие осадков в среде — предпочтительны задвижки с самочищением;
- Возможность автоматизации — пневмо- или электроприводы экономят ресурсы.
7. Рекомендации по эксплуатации
- Проводите регулярную ревизию запорных элементов — особенно на пульпопроводах;
- Очищайте арматуру от шлама и осадков, особенно в зонах с застойными зонами;
- Используйте реверсивные приводы для продления ресурса задвижек;
- Меняйте уплотнители в соответствии с регламентом — обычно каждые 6–12 месяцев;
- Обеспечьте защиту арматуры от механических повреждений и агрессивных сред с помощью футеровки.
8. Типичные ошибки и как их избежать
❌ Установка арматуры без футеровки на пульпу — быстрый износ;
❌ Применение шаровых кранов для высокоабразивных сред — залипание и утечка;
❌ Игнорирование типа привода — ручной привод не справляется в тяжёлых линиях;
✅ Решение: использовать арматуру с учётом рабочей среды, автоматизации и частоты операций.
На горнообогатительных комбинатах арматура работает в крайне агрессивных и сложных условиях. Она должна быть прочной, устойчивой к износу, легко обслуживаемой и подходящей для абразивных, агрессивных и вязких сред. Только арматура, адаптированная к требованиям ГОКов, может обеспечить долгосрочную и надёжную работу трубопроводных систем.
Выводы:
- На ГОКах широко применяются шиберные задвижки, бабочковые затворы, регулирующие клапаны и обратные устройства;
- Основное требование — износостойкость и устойчивость к химическим и механическим нагрузкам;
- Важно учитывать тип среды, давление, способ установки и тип привода;
- Регулярное техническое обслуживание значительно продлевает срок службы арматуры;
- Использование качественной арматуры снижает затраты на ремонт, предотвращает аварии и повышает эффективность переработки руды.