В статье представлены результаты научных исследований, направленных на борьбу с адгезионным изнашиванием деталей гидравлических пят секционных насосов, где в качестве объекта исследований использовано насосное оборудование водоотливных установок подземных кимберлитовых рудников Российской Федерации. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что при наличии данных о суммарном времени работы секционного насоса в переходных режимах за сутки можно с помощью построенной регрессионной модели с высокой точностью рассчитать среднюю наработку его узла гидравлической пяты на отказ. Построенная регрессионная модель применима только в отношении секционных насосов водоотливных установок подземных кимберлитовых рудников Российской Федерации. Повысить долговечность гидравлической пяты возможно посредством уменьшения времени разгона и торможения секционного насоса, для безопасной работы оно должно составлять не менее 10 с. Проведенные опытно-промышленные испытания свидетельствуют об эффективности предложенного способа по оперативной идентификации критического осевого сдвига ротора секционного насоса через вибрацию трубы разгрузки. Внедрение данного способа позволит свести затраты на ремонтные работы по восстановлению работоспособности деталей гидравлической пяты к минимуму.
Северная часть территории Республики Саха (Якутия) богата многочисленными россыпными месторождениями алмазов. Данные месторождения разрабатываются горно-добывающей компанией «Алмазы Анабара», которая занимается извлечением алмазов на сезонных обогатительных фабриках при помощи различного технологического оборудования. Одним из ключевых видов оборудования является пульповый насос зарубежной фирмы «KETO». Работа пульповых насосов данной фирмы при обогащении алмазосодержащего сырья сопровождается интенсивным гидроабразивным изнашиванием их рабочих колес, срок службы которых обычно не превышает трех месяцев. Практика показывает, что несвоевременная замена изношенного рабочего колеса может привести к аварийным поломкам уплотнительных элементов и подшипников, что объясняется сверхдопустимыми прогибами вала насосного оборудования, возникающими из-за значительной разбалансировки ротора. Главной причиной поломок пульповых насосов на сезонных обогатительных фабриках компании «Алмазы Анабара» является невозможность оперативно идентифицировать их предельное техническое состояние, ключевым признаком наступления которого является предельный износ рабочего колеса. Сезонные обогатительные фабрики компании «Алмазы Анабара» в настоящее время нуждаются в простом и в то же время достоверном диагностическом признаке достижения пульповыми насосами предельного технического состояния, идентификацию которого можно оперативно выполнить без их разборки и использования сложной аппаратуры, что очень важно при эксплуатации насосного оборудования в период короткого промывочного сезона на Крайнем Севере.
При добыче алмазосодержащего сырья и дальнейшего извлечения из него алмазов в акционерной компании «АЛРОСА», являющейся градообразующим предприятием на северо-востоке Российской Федерации, применяется различное насосное оборудование, в частности центробежные одноступенчатые насосы. В настоящей работе отмечается, что наименее надежными с точки зрения безотказности деталями центробежных одноступенчатых насосов, используемых в акционерной компании «АЛРОСА», являются рабочие колеса, уплотнения и подшипниковые узлы. С помощью линейного корреляционно-регрессионного анализа было установлено, что долговечность уплотнений и подшипниковых узлов исследованных насосов во многом зависит от долговечности их рабочих колес. В ходе исследований было установлено, что разбалансировка ротора насоса вследствие чрезмерного гидроабразивного износа рабочего колеса приводит также к деформации и излому вала. В основном остаточные деформации и разрушения характерны для валов отечественных пульповых насосов типов ГрАТ, ГрТ и Гр. Установлены наиболее нагруженные участки валов центробежных одноступенчатых насосов. Наиболее эффективными с точки зрения применения среди пульповых (грунтовых, шламовых и песковых) насосов являются пульповые насосы финской фирмы «Metso». При работе на высокоминерализованной воде (рассолах) наиболее хорошо зарекомендовали себя среди центробежных одноступенчатых насосов насосы типа «Х».
Высокая загрязненность шахтной воды приводит к интенсивному заиливанию водосборников участковых водоотливных установок кимберлитовых рудников России, из-за чего их насосное оборудование периодически работает в нестационарных режимах. В настоящее время для ограничения работы насосного оборудования в нестационарных режимах используется ряд известных способов: оснащение насоса ручной талью для регулирования глубины опускания его всасывающего трубопровода в заиленный водосборник; предварительный демонтаж одного из двух сетчатых фильтров, смонтированных во всасывающем трубопроводе насоса, который имеет более мелкие ячейки. Опыт эксплуатации водоотливных хозяйств кимберлитовых рудников свидетельствует, что эти два способа позволяют предотвращать работу насосного оборудования в нестационарных режимах лишь на непродолжительный период времени. Предложена рудничная водоотливная установка, техническим результатом применения которой является эффективная борьба с заиливанием водосборников участковых водоотливных установок кимберлитовых рудников страны. Наиболее известным способом борьбы с заиливанием водосборников рудников и шахт является их механизированная чистка. В тоже время данный способ является весьма трудо- и капиталоемким процессом. Опыт эксплуатации насосного оборудования кимберлитовых рудников России, показывает, что чистку водосборников главного водоотлива от механических включений производят намного чаще, чем чистку водосборников участкового водоотлива, так как главная водоотливная установка отвечает за водоотведение со всего рудника и ухудшение ее функционирования может повлечь за собой катастрофические последствия. В связи со сложившейся ситуацией, для ограничения работы секционных насосов участкового водоотлива кимберлитовых рудников в нестационарных режимах на сегодняшний день используется ряд известных способов, а именно оснащение их всасывающих трубопроводов лебедками с целью регулирования глубины опускания последних в заиленный водосборник, а также эксплуатация данного насосного оборудования без дополнительных сетчатых фильтров на всасывающих трубопроводах. Практика показывает, что данные способы позволяют сдерживать работу насосного оборудования в нестационарных режимах лишь на непродолжительное время. Таким образом, видно, что для руководства АК «АЛРОСА» в настоящее время востребованными являются исследования, посвященные разработке технических решений по борьбе с заиливанием именно водосборников участкового водоотлива. Автором предложена рудничная водоотливная установка, техническим результатом применения которой является борьба с заиливанием водосборников участковых водоотливных установок, применительно к кимберлитовым рудникам, находящимся в ведении АК «АЛРОСА».
