Kaip reguliuoti suspensijos tankį dumblo sąlygomis naudojant suspensijos balanso vamzdžių įstūmimo mašiną?

Molingo formacijose valdymas šlūžo tankis yra viena iš svarbiausių eksploatacinių problemų vamzdžių įstatymo metu. Skirtingai nuo uolų ar smėlingų dirvožemių, molingas dirvožemis pasižymi unikaliu reologiniu elgesiu – jis pabursta, kai yra sutrikdytas, lengvai absorbuoja vandenį ir gali sukelti darbo veido žlugimą ar per didelį nusėdimą, jei atraminis slėgis nėra tiksliai sureguliuotas. Kai slurry balanso vamzdžių įstatymo mašina veikia molingoje dirvožemyje, gebėjimas nuolat stebėti ir reguliuoti šlūžo tankis nėra tiesiog geriausios praktikos – tai yra būtina sąlyga darbo veido stabilumui užtikrinti ir nuolatiniams pažangos tempams pasiekti.

Šiame straipsnyje pateikiamas išsamiškas, techniškai pagrįstas vadovas, kaip reguliuoti šlūžo tankis slurry balanso vamzdžių įstatymo metu molingoje dirvožemyje. Jame nagrinėjamos tirpalų slėgio valdymo principai, tiesioginis ryšys tarp šlūžo tankis ir dumblo elgesį, praktinius žingsnius, kuriuos operatoriai ir inžinieriai taiko realiuoju laiku atliekdami koregavimus, bei dumblo apdorojimo sistemos vaidmenį palaikant tirpalų parametrus saugių eksploatacijos ribose. Ar planuojate naują įvartį arba sprendžiate aktyvaus projekto problemas, suprasdami, kaip sistemingai valdyti šlūžo tankis dumblo kiekio kontrolė pagerins tiek saugos rezultatus, tiek projekto efektyvumą.

Dumblo tirpalų tankio vaidmuo dumblo sąlygomis

Kodėl dumblas elgiasi kitaip nei kitos dirvos

Dirvožemis, vadinamas dumbliu, yra sudėtingoje vidurinėje padėtyje tarp vientiso molio ir grūdėto smėlio. Jo dalelių dydis – paprastai nuo 0,002 mm iki 0,063 mm – reiškia, kad tarp dalelių trintis yra santykinai maža, tačiau ir sukibimas ribotas. Kai vamzdžių įstatymo įrenginys kasinėja per dumblį, sutrikdyta kasa stipriai linkusi nuolusti arba tekėti, nebent ji aktyviai palaikoma slėgiu veikiančiu dumbliu. Šią problemą dar labiau sukelia dumblio didelė jautrumas drėgmei: net nedidelis efektyvaus palaikymo slėgio sumažėjimas gali sukelti vietinę kastos nestabilumą arba paviršiaus žemės praradimą.

Dumblio pusiausvyros sistemoje dumblys veikia, formuodamas filtracinį sluoksnį kasoje ir palaikydamas hidrostatinį slėgį, kuris kompensuoja žemės ir požeminio vandens slėgį, veikiantį šioje kasoje. Dumblyje pralaidumas yra pakankamai mažas, kad bentonitinis dumblys galėtų susformuoti santykinai stabilų filtracinį sluoksnį, tačiau šis pusiausvyros būvis yra labai trapus. Jei šlūžo tankis yra per žemas, atraminis slėgis krenta ir veidas tampa nestabilus. Jei jis per aukštas, šlūžas tampa sunkiai siurbiamas, veidas patiria per didelį slėgį, o prieš įrenginį gali atsirasti gruntų iškėlimas.

Tai reiškia, kad reguliuojant šlūžo tankis molio gruntuose nėra vienkartinės nustatymo užduoties – tai nuolatinis procesas, kuris reaguoja į besikeičiančias gruntų sąlygas, kasimo našumą ir gruntinio vandens pritekėjimą. Inžinieriai turi laikyti šlūžo tankis kaip dinaminį kintamąjį, o ne kaip fiksuotą parametrą.

Šlūžo tankio fizikinė prasmė vamzdžių įstumimo metu

Šlūžo tankis pateikiamas gramais kubiniame centimetre (g/cm³) arba kaip specifinė gravitacija, lyginant su vandeniu. Grynas vanduo turi tankį 1,0 g/cm³. Šviežias bentonito šlūžas, naudojamas veido atramai, paprastai pradedamas nuo 1,05 iki 1,15 g/cm³ diapazono, priklausomai nuo bentonito koncentracijos ir konkrečių gruntų sąlygų. Kai įrenginys kas molio gruntą, iškasamos medžiagos patenka į šlūžo cirkuliacijos sistemą, padidindamos kietųjų dalelių kiekį ir palaipsniui padidindamos šlūžo tankis tankį.

Ryšys tarp šlūžo tankis ir veido palaikymo slėgis yra tiesioginis. Veido palaikymo slėgis lygus šlūžo tankis padaugintas iš gravitacinio pagreičio ir molio tirpalo stulpo aukščio virš matavimo taško. Tai reiškia, kad net nedideli šlūžo tankis padidėjimai lemia matuojamus veido slėgio padidėjimus ir atvirkščiai. Molio gruntuose, kur tikslinė veido slėgio juosta gali būti santykinai siaura – dažnai tik kelių kilopaskalių pločio – tikslus šlūžo tankis valdymas yra būtinas.

Operatoriai turi suprasti, kad šlūžo tankis vienui vien nesąlygoja veido stabilumo. Klijavimas, tekėjimo riba ir gelio stiprumas visi prisideda prie molio tirpalo gebėjimo laikyti iškasamas daleles pakaboje ir sudaryti veiksmingą filtracinę plėvelę. Tačiau šlūžo tankis yra parametras, labiausiai tiesiogiai susijęs su palaikymo slėgiu, todėl jis yra pagrindinis reguliavimo elementas realiuoju laiku dirbant molio gruntuose.

Kaip keičiasi molio tirpalo tankis kasimo metu molio gruntuose

Tankio padidėjimo šaltiniai per kasimo ciklą

Kai pjovimo galvutė kasinėja dumblius, dirvožemio dalelės nuolat įtraukiamos į cirkuliuojančią dumblių mišinį. Labai mažos dumblių dalelės lieka suspenduotos dumblių skystyje, o ne nusėda greitai. Tai reiškia, kad dumblių mišinys kaupia kietąsias daleles greičiau dumbliuose nei grubesniuose dirvožemiuose, ir šlūžo tankis dumblių mišinio tankis didėja sparčiau tęsiant kasinėjimą. Jei dumblių apdorojimo sistema nepašalina kietųjų dalelių pakankamu greičiu, šlūžo tankis dumblių mišinio tankis per gana trumpą eksploatacijos laikotarpį viršys nustatytą ribą.

Be to, kad iškastinė dirvožemio masė gali praskiesti tirpalą ir sumažinti jo tankį, požeminis vanduo taip pat gali turėti tokį poveikį. Priemolio nuosėdų formacijose virš vandens lygio tai gali būti nedidelė problema. Tačiau žemiau vandens lygio požeminis vanduo, prasiskverbdamas per tunelio veidą arba aplink mašinos sandarinimo elementus, gali reikšmingai paveikti tirpalo cirkuliacijos sistemos vandens balansą, todėl reikia arba papildomai įpilti naujo bentonito, kad būtų atkurtas tirpalo tankis, arba padidinti kietųjų dalelių pašalinimą, kad būtų išvengta praskiedimo sąlygotos nestabilumo. Operatoriams būtina stebėti įtekėjimo sąlygas kaip dalį bendrosios šlūžo tankis valdymo strategijos.

Temperatūra taip pat turi subtilų poveikį. Giliau esančiuose tuneliuose arba vasaros metu vykstantys darbai su aukštesne temperatūra gali paveikti bentonito hidrataciją ir sumažinti tirpalo efektyvią klampumą, o tai savo ruožtu veikia tai, kaip efektyviai pernešamos gręžimo nuosėdos ir kaip stabilus lieka filtracinis sluoksnis. Nors temperatūros sąlygoti pokyčiai yra antraeiliniai palyginti su kietųjų dalelių kiekiu, nulemia šlūžo tankis pokyčius, juos vis dėlto negalima visiškai ignoruoti ilguose ar giliuose tuneliuose, kuriuose gręžiama priemolio nuosėdų formacijose.

Įspėjamųjų požymių, susijusių su neteisinga tankiu, stebėjimas

Vienas svarbiausių vamzdžių įstumimo į molį brigados įgūdžių – ankstyvųjų įspėjamųjų požymių, rodančių, kad tankis yra už nustatyto tikslinio diapazono ribų, atpažinimas. šlūžo tankis kai tankis per daug padidėja, pirmieji rodikliai paprastai yra padidėję siurblių slėgiai šlamo tiekimo linijoje, lėtesnis įstumimo tempas nepaisant nuolatinės įstumimo jėgos ir grįžtančio šlamo sutirštėjimas, dėl kurio jis tampa lėtas ir sunkiai apdorojamas šlamo valymo sistemoje. Jei šios problemos neištaisoma, per didelis tankis gali sukelti staigius vamzdžių įstumimo pasipriešinimo šuolius, įrangos ausimą ir galimą darbo veido perdidėjusį slėgį.

Kai šlūžo tankis peržengia per žemai — dažniausiai dėl praskiedimo požeminio vandens arba per daug švaraus vandens pridėjimo, kad būtų pašlinta per tanki mišinio masė — labiausiai akivaizdus požymis yra veido nestabilumas. Molio dirvoje tai gali pasireikšti netikėtu grunto nuostumi, kurį fiksuoja paviršiaus nusėdimo stebėjimas, nestabiliu veido slėgio rodmenimis arba grąžinamojo mišinio srauto staigiu padidėjimu, kuris rodo vietinį veido sužlugimą. Operatoriams bet koks netikėtas grąžinamojo srauto tūrio šuolis turėtų būti laikomas galimu sumažėjusios veido atramos požymiu, kurią sukelia nepakankamas šlūžo tankis .

Prieš pradedant tuneliavimą rekomenduojama nustatyti aiškius, projektui būdingus tankio įspėjimo slenksčius — tiek viršutinius, tiek apatinius. Šie slenksčiai turėtų remtis geotechniniais duomenimis, viršutinio dirvožemio sluoksnio storiu, požeminio vandens slėgiu ir paviršiaus statinių, esančių virš tunelio ašies, jautrumu. Kai šie slenksčiai nustatyti, realiuoju laiku stebėti šlūžo tankis tiek įtekėjimo, tiek ištekėjimo linijose tampa struktūrizuota reagavimo sistema, o ne reaktyviu spėliojimu pagrįstu procesu.

Žingsnis po žingsnio procesas dumblo tankio reguliavimui

Tikslinio tankio diapazono nustatymas prieš pradedant kasti

Reguliavimo procesas prasideda dar nepradėjus jokios žemės kasimo veiklos. Remiantis geotechniniu ataskaitu, projektų inžinierius turėtų apskaičiuoti teorinį žemės slėgį ir gruntinio vandens slėgį tunelio veide. Tikslinis šlūžo tankis diapazonas turėtų būti nustatomas taip, kad gautasis veido palaikymo slėgis patikimai kompensuotų bendrą žemės ir vandens slėgį, vienu metu likdamas žemesnis nei dumblo aktyvusis (pasyvusis) žlugimo slėgis. Praktikoje tai dažniausiai reiškia, kad dumblo tiekimo tankis turėtų būti nustatomas 1,05–1,20 g/cm³ intervale, o maksimalus leistinas grąžintino dumblo tankis prieš pradedant nušalinant kietąsias daleles paprastai yra apie 1,25–1,30 g/cm³.

Šios reikšmės nėra universalias — jas būtina apskaičiuoti kiekvienam projektui atskirai. Tikslingo diapazono nustatymą veikia viršutinio sluoksnio storis, dumblo plastiškumas, gruntinio vandens lygio aukštis ir įstumiamos vamzdyno dalies skersmuo. Geotechnikas ir vamzdyno įstumimo specialistas turėtų susitarti dėl šių parametrų prieš pradedant darbus, o susitarimo rezultatai turėtų būti aiškiai perduoti mašinos operatoriui ir molio gamybos įrenginių vadovui, kad šlūžo tankis korėgavimai būtų atliekami nuosekliai pagal projekto planą.

Taip pat yra naudinga atlikti prieš įvažiavimą tirpalų maišymo bandymą. Tai apima bentono tirpalų paruošimą skirtingomis koncentracijomis, jų tankio, klampumo ir filtravimo charakteristikų matavimą bei mišinio sudėties parinkimą, kuri geriausiai atitinka projekto reikalavimus dėl šachtos veido palaikymo. Turint išbandytą ir dokumentuotą mišinio sudėtį, bet kokius būtinus pakeitimus įvažiavimo metu galima atlikti laikantis žinomos procedūros, o ne improvizuojant esant laiko trūkumui.

Tikrojo laiko tankio stebėjimas ir reguliavimo metodai

Aktyvios kasimo metu šlūžo tankis turi būti matuojama nuolat naudojant įmontuotus tankio matuoklius — paprastai Corioliso tipo ar gama-spindulių pagrindu veikiančius tankio matuoklius — tiek pašarinėje, tiek grąžinamojoje dumblo linijoje. Šie prietaisai suteikia realiuoju laiku gaunamus duomenis, kuriuos operatoriai gali naudoti stebėdami kietųjų dalelių surinkimo našumą ir nustatydami, kada dumblo apdorojimo sistema turi padidinti savo perdirbimo pajėgumą. Tankio rodmenys turi būti fiksuojami reguliariais intervalais, pageidautina kas kelias minutes, ir palyginami su tiksliniu diapazonu.

Kai grąžinamojo dumblo tankis artėja prie viršutinės ribos, pirmasis veiksmas turėtų būti padidinti perduodamosios galios šlūžo tankis valdymo grandinė — konkrečiai per hidrociklonus ir sietų ekranus nukreipiant daugiau grąžintos suspensijos, kad būtų pašalinti smulkūs dumblo dalelių kiekiai. Jei molio apdorojimo sistema jau veikia maksimaliu našumu ir grąžintos suspensijos tankis toliau didėja, mašinos įvorės judėjimo greitis turėtų būti sumažintas, kad apdorojimo sistemai būtų suteikta pakankamai laiko susitvarkyti su kietųjų dalelių pašalinimu. Įvorės judėjimo greičio sumažinimas yra saugesnis požiūris, tačiau jis apsaugo įvorės stabilumą ir neleidžia įrangai perkrauti.

Kai grįžtamojo skysčio tankis nukrenta žemiau apatinės ribos — kas rodo arba požeminio vandens praskiedimą, arba bentonito praradimą iš kontūro — tinkamiausias veiksmas yra į kontūro padavimo pusę įpilti koncentruotos bentonito suspensijos, kad padidėtų bendras kietųjų dalelių kiekis ir būtų atkurtas paviršiaus palaikymo slėgis. Iš anksto paruošta koncentruota bentonito mišinys, kurio tankis 1,20–1,25 g/cm³, gali būti laikomas specialioje laikymo talpykloje dumblo gamykloje ir į kontūrą įpilamas pagal poreikį. Šis metodas yra greitesnis ir geriau kontroliuojamas nei sauso bentonito miltelių tiesioginis įpilimas į veikiantį kontūrą, nes tai gali sukelti gumulų susidarymą ir netolygų sumaišymą.

Koordinavimas tarp mašinos operatoriaus ir dumblo gamyklos

Efektyvesniam šlūžo tankis nuosėdų koregavimas reikalauja glaudaus bendradarbiavimo tarp dviejų operacinės veiklos komandų: požeminio įrenginio operatoriaus ir paviršiuje esančio dumblo gamybos objekto vadovo. Įrenginio operatorius valdo pirmyn judėjimo greitį, pjovimo galvos sukimosi greitį ir stumties slėgį, kurie visi tiesiogiai veikia tai, kaip greitai kietosios medžiagos patenka į dumblo cirkuliacijos sistemą. Dumblo gamybos objekto vadovas valdo atskyrimo įrangą, papildomos vandens tiekimo sistemą bei koncentruotos bentono dozavimo sistemą.

Turėtų būti nustatyta aiški ryšio protokolo tvarka, kad tankio įspėjimai suaktyvintų suderintus veiksmus, o ne vienpusius sprendimus. Pavyzdžiui, jei aktyvuojamas grįžtamųjų srautų tankio įspėjimas, dumblo gamybos objekto vadovas nedelsiant turėtų padidinti atskyrimo pajėgumą ir tuo pačiu metu pranešti įrenginio operatoriui, kad šis sumažintų pirmyn judėjimo greitį nustatytu dydžiu. Jei įrenginio operatorius pastebi netikėtus veido slėgio svyravimus, kurie rodo keičiamas gruntų sąlygas, šią informaciją reikėtų perduoti dumblo gamybos objektui, kad būtų nustatytas tikslinis šlūžo tankis nuotolis gali būti iš naujo įvertintas ir atitinkamai koreguojamas.

Daugelis šiuolaikinių šlurio balansavimo sistemų įtraukia valdymo sąsają, kuri realiuoju laiku rodo tiek paduodamą, tiek grąžinamą šlūžo tankis reikšmes, taip pat veido slėgį, stumties jėgą ir pirmyn judėjimo greitį viename operatoriaus ekrane. Šis integruotas stebėjimo požiūris supaprastina koordinavimą ir sumažina reakcijos laiką tarp tankio nuokrypio aptikimo ir taisomųjų veiksmų vykdymo. Net ir be visiškos automatizacijos efektyvų koordinavimą galima pasiekti naudojant paprastą telefono ar radijo ryšio protokolą tarp mašinos operatoriaus ir dumblo gamybos įrenginio, jei tankio ribos ir reagavimo procedūros iš anksto aiškiai apibrėžtos.

Dumblo apdorojimo sistemos vaidmuo tankio reguliavime

Kaip dumblo apdorojimo sistema kontroliuoja šlurio tankį

Dumblo apdorojimo sistema yra pagrindinis įrenginys, atsakingas už palaikymą šlūžo tankis visą vamzdyno įstumimo procesą lieka tikslų diapazone. Jo pagrindinė funkcija – priimti grįžtančią šlurą, kuri neša iškastų dumblo dalelių, pašalinti nepageidaujamus kietuosius nuosėdų komponentus ir grąžinti švarią, atnaujintą šlurą į grandinės tiekimo pusę. Šio proceso efektyvumas tiesiogiai lemia, kaip nuolat šlūžo tankis galima kontroliuoti.

Tinkamai sukonfigūruota dumblo apdorojimo sistema dumblo darbams paprastai apima grubliąjį sietą, skirtą pašalinti didelius dalelių gabalus, hidrociklonų grupę (dumblo ir smulkaus dumblo šalinimo įrenginius) – mažų dumblo dalelių pašalinimui, bei centrifugą – ultra-smulkių kietųjų dalelių atskyrimui. Atskirtos kietosios nuosėdos išvedamos į šalinimą, o išvalyta šlura – kartu su pridėtu papildomu vandeniu arba nauju bentonitu – grąžinama į tiekimo grandinę. Sistemos perdirbimo našumas turi būti pritaikytas iškasimo našumui, kad kietųjų dalelių pašalinimo našumas būtų lygus arba viršytų kietųjų dalelių įvedimo našumą, užtikrinant šlūžo tankis stabilumą.

Per maži ar netinkamai prižiūrimi dumblo apdorojimo sistemos yra viena iš dažniausiai pasitaikančių nekontroliuojamos šlūžo tankis judėjimo prie vamzdžių įstatymo vietų priežasčių. Kai sistema negali pakankamai greitai apdoroti grįžtančio dumblo mišinio, grandinėje kaupiasi kietieji dalelių likučiai, tankis pakyla virš tikslinio diapazono ir projektavimo komandai tenka arba sulėtinti įstatymo procesą, arba apeiti kietųjų dalelių pašalinimą – abu variantai yra nepalankūs. Todėl tinkamai suprojektuotos ir gerai prižiūrimos dumblo apdorojimo sistemos įsigijimas yra tiesioginis investicijų į šlūžo tankis valdymo gebėjimą įsipareigojimas.

Sistemos veiksmingumo palaikymas smulkiame pelėsine

Smulkios pelėsinės dalelės kelia ypatingą iššūkį dumblo apdorojimo sistemoms, nes jos yra pakankamai mažos, kad praeitų per grubesnius atskyrimo etapus, bet tuo pat metu pakankamai didelės, kad reikšmingai prisidėtų prie šlūžo tankis jei jos kaupiasi grandinėje. Hidrociklonų atskyrimo taškai ir sietų plyšių dydžiai turi būti parinkti taip, kad būtų pašalinami dominuojančio dydžio dumblo dalelių frakcijos, kurios iškasamos. šlūžo tankis kazkas, kas atrodo nekontroliuojamu būdu, net kai atskyrimo įranga veikia.

Kontrolę dumblo nuosėdose. Operatoriams reikia kasdien tikrinti visus atskyrimo etapus ir fiksuoti hidrociklonų išleidžiamosios srauto tankį kaip rodiklį, ar jie veiksmingai pašalina dumblo dydžio daleles. šlūžo tankis hidrociklonas, kuris išleidžia skystą išleidžiamąjį srautą, neatlieka efektyvaus atskyrimo ir leis smulkiosioms kietosioms dalelėms kaupiatисi grandinėje.

Flokuliantų pridėjimas gali būti naudojamas padėti atskirti smulkius dumblo dalelių, kurie kitu atveju būtų per maži mechaninei separacijai. Sukeldami smulkių dalelių susiliejimą į didesnes flokulus, flokuliantai efektyviai poslinkia dalelių dydžio pasiskirstymą į tokį diapazoną, kuriame hidrociklonai ir centrifugos gali efektyviau jas pašalinti. Tačiau flokuliantų dozavimas turi būti tiksliai kontroliuojamas – per didelis dozavimas gali pakeisti tirpalų reologines savybes, paveikti filtracinės pyrago formavimo gebėjimą ir galbūt pažeisti šoninę atramą. Bet koks flokuliantų bandymas turi būti vertinamas su šlūžo tankis stebėjimu, kad būtų patvirtinta, jog ši priemonė duoda numatytą rezultatą be neigiamų šalutinių poveikių.

Dažniausiai daromos klaidos ir praktiniai nurodymai dirbant su dumblo medžiagomis

Klaidos, kurios lemia tankio kontrolės praradimą

Viena dažniausiai daromų klaidų dumblo vamzdžių įstatymo metu yra šlūžo tankis valdymas kaip reaktyvi, o ne proaktyvi užduotis. Operatoriai, kurie matuoja tankį tik tada, kai problema jau akivaizdi, visada veikia su atsilikimu, todėl pataisas įveda po to, kai pradeda kilti paviršiaus nestabilumas arba įranga patiria apkrovą. Proaktyvus valdymas – su nustatytais įspėjimo lygiais, iš anksto sutartais reagavimo tvarkos aprašais ir nuolatine stebėsena – nuolat geriau nei reaktyvus valdymas išlaikant paviršiaus stabilumą ir projektų grafikus.

Kitas dažnas klaidingas veiksmas – vandens pridėjimas, kad būtų pašlinta per tanki tirpalo mišinys, nepaisant susidarančios bentonito koncentracijos praradimo. Kai vanduo pridedamas, kad sumažintų šlūžo tankis tai praskiedžia ne tik kietųjų dalelių kiekį, bet ir bentonitą, kuris suteikia suspensijai gebėjimą formuoti filtracinę plėvelę. Rezultatas gali būti tokia suspensija, kurios tankis, matuojant tankmačiu, atrodo priimtinas, tačiau ji neturi reikiamo reologinio kokybės lygio, kad palaikytų veiksmingą barjerą tunelio veide.

Trečioji klaida – nepaisoma uždelstos reakcijos tarp kasimo našumo pokyčio ir atitinkamo grįžtamojo srauto pokyčio. šlūžo tankis . Suspensijos grandinė turi ribotą tūrį, todėl pokyčiai tunelio veide pasiekia grįžtamojo srauto tankio matuoklį tik po tam tikro laiko. Operatoriai, kurie nedelsdami reaguoja į tankio rodmenis, neatsižvelgdami į šią uždelstą reakciją, gali perdaug sureaguoti ir sukelti svyravimus. šlūžo tankis kurie yra sudėtingesni valdyti nei pastovus poslinkis. Supratimas apie hidraulinį perėjimo laiką konkrečioje grandinėje – apskaičiuojamą padalinus grandinės tūrį iš srauto našumo – padeda operatoriams tinkamai suplanuoti savo koregavimus.

Praktiniai nuosėdų veiklos orientyriniai rodikliai

Remiantis įsitvirtinusia praktika, atliekant molio balansavimo vamzdynų stūmimą, keletas praktinių orientyrinių rodiklių gali vadovauti tankio valdymui. Į įrenginį patenkanti maitinamoji tirpalo mišinys dažniausiai turėtų būti palaikomas 1,05–1,15 g/cm³ diapazone, kad būtų užtikrinta veido palaikymo funkcija daugumai molio sąlygų. Didžiausias leistinas grįžtamojo tirpalo tankis, kuris turi būti aktyviai padidintas prieš nuosėdų pašalinimą, paprastai laikomas lygiu 1,25 g/cm³, nors konkrečios projektinės geotechninės sąlygos gali šį ribinį rodiklį koreguoti. šlūžo tankis šie orientyriniai rodikliai nėra pakaitalas projektui specifiniams skaičiavimams, tačiau jie suteikia naudingą pradinę struktūrą komandoms, kurios dar nebuvo susidurusios su molio stūmimu.

Šėrimo tankio ir grąžinimo tankio santykis — kartais vadinamas tankio pakėlimo santykiu — suteikia naudingą indikaciją apie kietųjų dalelių paėmimo našumą vienetiniam įvarčiui. Jei šis santykis staigiai didėja, tai rodo, kad dumblys yra labiau trupus nei tikėtasi, kad įvarčio našumas per didelis lyginant su molio apdorojimo galimybėmis arba kad tirpalas neformuoja veiksmingo filtracinio sluoksnio, o vietoj to pernelyg giliai prasiskverbia į iškastinės veidos paviršių. Šio santykio stebėjimas laikui bėgant padeda inžinieriams nustatyti tendencijas dar prieš joms taptant problemomis ir atitinkamai koreguoti šlūžo tankis valdymo protokolus.

Detalių įrašų vedimas apie šlūžo tankis rodmenis, įvarčio našumą, stūmimo slėgius ir molio apdorojimo sistemos parametrus visą laiką, kol vyksta įvarčio procesas, yra neįkainojama ne tik dabartinio projekto valdymui, bet ir būsimų projektų tokiomis pačiomis gruntų sąlygomis gerinimui. Šie įrašai leidžia inžinieriams sukurti tikslų modelį, kaip šlūžo tankis vystosi dumblyje skirtingais pažengimo našumo rodikliais, todėl geriau galima planuoti ir tiksliau nustatyti tikslus kitose varomosios įrangos eigos fazėse.

Dažniausiai užduodami klausimai

Koks yra tipiškas šlurio tankio diapazonas vamzdžių įvarčiamajam darbui dumblyje?

Šlurio balanso vamzdžių įvarčiamajam darbui dumblyje tiekiamo šlurio tankis paprastai nustatomas tarp 1,05 ir 1,15 g/cm³, kad būtų užtikrinta pakankama veido palaikymo jėga be perdidelio slėgio. Grąžinamojo šlurio tankis dažniausiai išlaikomas žemesnis nei 1,25–1,30 g/cm³, kol nepradedamas aktyvus kietųjų dalelių šalinimas. Šias reikšmes reikia patvirtinti projektui specifiniais geotechniniais skaičiavimais, atsižvelgiant į viršutinio dirvožemio sluoksnio storį, gruntinio vandens slėgį ir dumblių savybes.

Kiek greitai turėtų būti koreguojamas šlurio tankis, kai jis išeina iš nustatyto diapazono?

Reguliavimai turėtų prasidėti nedelsiant, kai tankio rodmenys viršija arba nukrenta žemiau numatyto įspėjimo slenksčio. Tačiau operatoriams reikia atsižvelgti į hidraulinį vėlavimą šlūrio grandinėje – laiką, kurio reikia pokyčiams veido srityje pasiekti grąžintos šlūrio tankio matuoklį. Perreguliavimas, neatsižvelgiant į šį vėlavimą, gali sukelti tankio svyravimus. Tolygesnis ir tikslus reagavimas – padidinant atskirimo pajėgumą ir sumažinant priešakinio judėjimo greitį, kai tankis yra aukštas, arba pridedant koncentruotos bentonito mišinio, kai tankis yra žemas – yra veiksmingesnis nei staigūs ir mastingi įsikišimai.

Kodėl šlūrio tankis kyla greičiau molingose nei smėlingose gruntų sąlygose?

Šilto dalelių frakcija yra labai smulki ir ilgiau išlieka tirpalo suspensijoje nei grubesnės smėlio dalelės, kurios linkusios greičiau nusėsti. Ši tęstinė suspensija reiškia, kad cirkuliuojančio tirpalo efektyvus kietųjų dalelių kiekis šiltuose nuosėdose kaupiasi greičiau, todėl tirpalo tankis nuolatinės kasimo metu auga sparčiau. Dirvožemio apdorojimo sistema turi būti sukonfigūruota su tinkamai smulkiais atskyrimo etapais – pvz., dezilieriniais ciklonais ir centrifūgomis – siekiant efektyviai pašalinti šias smulkiąsias daleles ir užkirsti kelią nekontroliuojamam tankio padidėjimui.

Ar vien tik tirpalo tankis gali garantuoti šilto stabilumą?

Purškalo tankis yra pagrindinis veiksnys, lemiantis veido palaikymo slėgį, todėl tai svarbiausias valdymo parametras, tačiau jis veikia ne vienas. Purškalo klampumas, tekėjimo riba ir filtracinės kaitos kokybė taip pat prisideda prie veido stabilumo dumblo sąlygomis. Purškalas, kurio tankis yra tinkamas, bet kuris sudaro prastą filtracinę kaitą – pavyzdžiui, dėl per didelio vandens pridėjimo išpleštinio bentono – gali nepalaikyti stabilaus veido, net jei matuojamas tankis atitinka reikalavimus. Išsamus purškalo valdymas dumblo sąlygomis reikalauja visų pagrindinių reologinių parametrų stebėjimo, o ne tik tankio.