ذخیره سازی آب صنعتی برای عملیات استخراج از راه دور در سیبری

زمینه صنعت و شناسایی نقطه دردبخش معدن روسیه که به شدت در مناطقی مانند یاکوتیا (جمهوری ساخا)، کوه‌های اورال و منطقه کراسنویارسک متمرکز است، در برخی از نابخشودنی‌ترین محیط‌های جغرافیایی و اقلیمی روی کره زمین فعالیت می‌کند. متالورژی استخراجی و مهار گرد و غبار نیاز به دسترسی مداوم و با حجم زیاد آب دارد. نقطه درد اساسی در این عملیات سیبری از راه دور، منجمد دائمی است. حفاری مخازن سنتی در زمین یخ زده دائمی هم از نظر مکانیکی دشوار و هم از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است، زیرا آب مایع ذخیره شده می‌تواند ذوب موضعی منجمد را تسریع کند و منجر به فروپاشی ساختاری شود. علاوه بر این، حمل و نقل مخازن فولادی سفت و سخت از طریق جاده های یخی زمستانی یا هلیکوپترهای سنگین به دلیل محدودیت های وزنی و ابعادی بسیار ناکارآمد است. پلاستیک‌های سنتی و الاستومرهای تقویت‌نشده نیز از ترک‌خوردگی شدید سرد رنج می‌برند و در صورت کاهش دما، محلول‌های ذخیره‌سازی استاندارد را بی‌فایده می‌کنند.

ادغام سناریو: فرآیند کمپ معدنی مهار آب و گرد و غباردر سایت‌های دورافتاده استخراج طلا و زغال‌سنگ، اپراتورها برای دو کار اصلی به ذخیره‌سازی موقت آب سطحی اما قوی نیاز دارند: پردازش مواد معدنی (مانند شناورسازی کف یا جداسازی گرانشی) و مهار فعال گرد و غبار در امتداد جاده‌های حمل و نقل. واحدهای ذخیره سازی معمولاً در نزدیکی کارخانه های فرآوری یا در امتداد شریان های حمل و نقل اولیه قرار دارند. این سناریو حکم می‌کند که مکانیسم ذخیره‌سازی باید به سرعت در طول پنجره عملیاتی کوتاه تابستان قابل اجرا باشد یا به راحتی در جاده‌های یخی زمستانی حمل شود، و باید یکپارچگی ساختاری را هنگامی که در معرض دمای شدید محیطی زیر صفر قرار می‌گیرد، حفظ کند، که اغلب نیاز به یکپارچه‌سازی با سیستم‌های گرمایش خارجی برای جلوگیری از یخ زدن موجودی آب دارد.

شواهد پارامتری و مشخصات فنیبرای این محیط های عملیاتی شدید، PVC استاندارد کافی نیست. این صنعت بر روی مثانه های آبی تخصصی PVC (پلی اورتان ترموپلاستیک ترکیب شده با پلی وینیل کلراید) ترکیب شده با TPU متکی است. این ماتریس مواد خاص، انعطاف پذیری استثنایی در هوای سرد را فراهم می کند. ضخامت مواد تا 1.5 میلی متر کاهش می یابد، و یک پارچه سنگین با یک لایه پلی استر بافته شده داخلی متراکم ایجاد می کند. پایداری مکانیکی این واحدها با پارامترهای آزمایش دقیق تأیید می شود: استحکام کششی تار و پود بیش از 4500 N/5cm و درجه مقاومت در برابر ترک سرد تا 50- درجه سانتی گراد تایید شده است. برای رسیدگی به حجم های صنعتی، ظرفیت هایی که اغلب استفاده می شود از 100000 لیتر تا 250000 لیتر در هر مثانه متغیر است. این تولید از جوشکاری ترمودینامیکی با فرکانس بالا دو گذر بر روی تمام درزها استفاده می کند تا فشار هیدرواستاتیک عظیمی را که توسط یک چهارم میلیون لیتر آب وارد می شود، کنترل کند. برای عملیات زمستانی، این مثانه‌ها اغلب با پتوهای عایق حرارتی (معمولاً فوم سلول بسته) و پورت‌های کویل گرمایش داخلی یکپارچه (ورودی‌های رزوه‌ای استاندارد شده 2 اینچی) برای حفظ حالت سیال در دماهای منفی طراحی می‌شوند.

اثر وضوح و بینش عملیاتیادغام مثانه های PVC مخلوط شده با TPU به محدودیت های لجستیکی و زیست محیطی اولیه معدن سیبری می پردازد. از آنجایی که روی سطح نصب می شوند، نیاز به حفاری دائمی منجمد را کاملاً دور می زنند و پایداری زمین گرمایی سایت را حفظ می کنند. از نظر لجستیکی، یک مثانه تا شده 200000 لیتری تقریباً 400 کیلوگرم وزن دارد و می توان آن را روی یک پالت از طریق هواپیماهای حمل و نقل استاندارد یا وسایل نقلیه آفرود ردیابی شده حمل کرد، که کاملاً در تضاد با کاروان های مورد نیاز برای تانکر فولادی معادل است. در طول عملیات، استحکام کششی بالای مواد مخلوط شده، ماهیت سایشی زمین معدن سنگی را تحمل می کند (زمانی که به درستی روی یک بستر شنی و ورق زمین قرار گیرد). توانایی ذخیره ایمن آب فرآوری شده روی سطح، مقاوم در برابر سرمای شدید، عملیات استخراج بی وقفه را بدون نیاز به زیرساخت های پیچیده و دائمی در مناطقی که چنین ساخت و سازهایی از نظر جغرافیایی ممنوع است، تضمین می کند.