Redukcje HWR odporne na zużycie w transporcie pneumatycznym

Ochrona przed zużyciem również przy zmianie przekroju

W instalacjach transportu pneumatycznego największą uwagę pod względem zużycia poświęca się zwykle kolanom, ponieważ zmiana kierunku powoduje intensywne uderzenia cząstek w ściankę. Nie oznacza to jednak, że pozostałe elementy rurociągu można zawsze traktować jednakowo. Erozja zależy między innymi od prędkości i kąta uderzenia cząstek oraz właściwości transportowanego materiału.

Redukcja jest miejscem zmiany przekroju rurociągu. Przy przepływie z większej średnicy do mniejszej zmieniają się lokalne warunki transportu, a przy tej samej objętości strumienia gazu wzrasta jego prędkość. W instalacji transportującej materiał abrazyjny może to uzasadniać zastosowanie wykonania HWR (High Wear Resistance) również w tym miejscu trasy, szczególnie jeżeli wcześniejsza eksploatacja wskazuje na przyspieszone zużycie redukcji lub elementów położonych bezpośrednio za nią.

HWR warto stosować tam, gdzie rzeczywiście występuje problem zużycia

Wykonanie HWR (High Wear Resistance) nie powinno być traktowane jako automatyczny wybór dla każdej redukcji w instalacji. Największą wartość ma w tych miejscach, w których właściwości transportowanego materiału i warunki procesu powodują zwiększone zużycie elementów rurociągu.

Dotyczy to przede wszystkim transportu materiałów o właściwościach ściernych. W instalacjach pneumatycznych intensywność zużycia zależy jednak nie tylko od materiału rurociągu, lecz również od prędkości transportu, wielkości i właściwości cząstek oraz sposobu, w jaki uderzają one w powierzchnię przewodu.

Dlatego zastosowanie redukcji HWR warto rozpatrywać jako lokalne wzmocnienie miejsca narażonego na zużycie, a nie jako zamiennik prawidłowego doboru parametrów całego transportu pneumatycznego.

Odporność na zużycie nie rozwiązuje problemu nadmiernej prędkości

Jeżeli przyczyną szybkiego zużywania się instalacji jest zbyt duża prędkość transportu, samo zastosowanie elementów odporniejszych na ścieranie nie usuwa źródła problemu. Prędkość cząstek należy do najważniejszych czynników wpływających na intensywność erozji w pneumatycznym transporcie materiałów sypkich.

Ma to szczególne znaczenie przy redukcji średnicy rurociągu. Mniejszy przekrój oznacza wyższą prędkość gazu przy niezmienionym strumieniu objętościowym, dlatego przy modernizacji instalacji nie warto traktować redukcji wyłącznie jako elementu pozwalającego mechanicznie połączyć dwie średnice.

Jeżeli standardowa redukcja zużywa się znacznie szybciej niż pozostałe proste fragmenty trasy, warto równolegle ocenić przyczynę tego zużycia: materiał transportowany, prędkość, wielkość zmiany przekroju i warunki pracy sąsiednich elementów.

Wąski zakres HWR ułatwia świadomy dobór

Aktualna oferta redukcji HWR obejmuje dziewięć wariantów ze stali 1.4301 / AISI 304. Dostępne są między innymi przejścia:

• Ø40 → Ø38 mm,
• Ø50 → Ø40 mm,
• Ø50 → Ø45 mm,
• Ø60.3 → Ø40 mm,
• Ø60.3 → Ø45 mm,
• Ø60.3 → Ø50 mm.

W zależności od wykonania stosowane są ścianki 1.5 lub 2.0 mm oraz długości 120, 150 i 200 mm.

Jest to znacznie węższy zakres niż w przypadku standardowych redukcji nierdzewnych. W praktyce HWR należy więc traktować jako specjalistyczne wykonanie dla konkretnych, dostępnych kombinacji wymiarowych, a nie jako odpowiednik każdego wariantu standardowej redukcji.

Długość ma znaczenie przy wymianie istniejącej redukcji

Dla tej samej pary średnic mogą występować różne długości zabudowy. Dobrym przykładem jest przejście Ø50 → Ø40 mm dostępne w wykonaniu HWR o długości 120, 150 oraz 200 mm.

Ma to praktyczne znaczenie podczas modernizacji. Jeżeli redukcja HWR ma zastąpić zużyty element standardowy, należy porównać nie tylko średnicę większego i mniejszego końca, ale również:

• grubości ścianek,
• długość całkowitą,
• położenie sąsiednich obejm lub połączeń,
• dostępne miejsce zabudowy.

Dobrze dobrana długość pozwala zachować geometrię istniejącego odcinka bez niepotrzebnego przesuwania sąsiednich elementów instalacji.

Nie każda redukcja HWR jest zamiennikiem 1:1 standardowego wariantu

W katalogu standardowych redukcji nierdzewnych występuje znacznie więcej kombinacji średnic, grubości i długości niż w grupie HWR. Dlatego przy zamianie standardowej redukcji na HWR należy sprawdzić rzeczywistą zgodność wymiarową konkretnego wariantu. Sama zgodność średnic wejściowej i wyjściowej nie gwarantuje identycznej długości zabudowy ani grubości obu końców.

Jest to szczególnie istotne przy modernizacji działającej instalacji, gdzie nawet niewielka różnica długości może wymagać zmiany położenia sąsiedniego odcinka rury lub połączenia.

HWR jako element planowania trwałości instalacji

W instalacji transportującej materiał ścierny nie zawsze jest uzasadnione wykonywanie wszystkich elementów w wersji o podwyższonej odporności na zużycie. Bardziej racjonalne może być zastosowanie takich elementów w miejscach, w których rzeczywiście występuje zwiększone obciążenie erozyjne.

Takie podejście jest stosowane również w innych rozwiązaniach przeciwzużyciowych dla transportu pneumatycznego: ochrona koncentrowana jest na najbardziej obciążonych odcinkach trasy zamiast na bezwarunkowym wzmacnianiu całego rurociągu.

Redukcja HWR może więc być szczególnie interesująca:

• przy wymianie redukcji wykazującej przyspieszone zużycie,
• w instalacji transportującej materiał o właściwościach ściernych,
• w punkcie, w którym redukcja średnicy wiąże się ze znaczącą zmianą warunków transportu,
• jako uzupełnienie innych elementów odpornych na zużycie w newralgicznym fragmencie trasy.

Co podać w zapytaniu o redukcję HWR?

Do prawidłowego doboru warto określić:

• średnicę zewnętrzną większego końca,
• średnicę zewnętrzną mniejszego końca,
• grubość ścianek obu łączonych rur,
• wymaganą lub istniejącą długość zabudowy,
• kierunek przepływu,
• rodzaj transportowanego materiału,
• parametry transportu, jeżeli są dostępne,
• informację, czy element zastępuje istniejącą redukcję.

Przy wymianie zużytego elementu szczególnie pomocne są jego dokładne wymiary oraz informacja o miejscu i charakterze występującego zużycia. Pozwala to sprawdzić, czy dostępny wariant HWR odpowiada zarówno wymiarowo, jak i funkcjonalnie istniejącej instalacji.

Redukcji HWR nie warto traktować po prostu jako „mocniejszej redukcji nierdzewnej”. Jej największą wartością jest możliwość zastosowania wykonania o podwyższonej odporności na zużycie dokładnie w tym miejscu instalacji, w którym warunki transportu lub doświadczenia eksploatacyjne rzeczywiście tego wymagają.