خط أنابيب نقل المواد السائلة

خط أنابيب نقل المواد الصلبة هو خط أنابيب مصمم خصيصًا لنقل الخامات، مثل الفحم أو الحديد، أو مخلفات التعدين، المعروفة باسم مخلفات التعدين ، لمسافات طويلة. يُضخ مزيج من مركز الخام والماء، يُسمى المواد الصلبة ، إلى وجهته، ثم يُصفى الماء. نظرًا لخصائص المواد الصلبة الكاشطة ، يمكن تبطين خطوط الأنابيب بمادة البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، أو تصنيعها بالكامل من أنابيب HDPE ، على الرغم من أن هذا يتطلب جدارًا سميكًا جدًا للأنبوب. تُستخدم خطوط أنابيب نقل المواد الصلبة كبديل للنقل بالسكك الحديدية عندما تقع المناجم في مناطق نائية يصعب الوصول إليها، مما يتطلب غالبًا تصميمًا معقدًا لخطوط أنابيب نقل المواد الصلبة لتجنب التآكل غير الضروري. ^{[ 1 ]}

يُجري باحثون كنديون في جامعة ألبرتا دراسةً حول استخدام خطوط أنابيب نقل المواد السائلة لنقل المخلفات الزراعية والحرجية من مصادر متفرقة إلى محطات مركزية لإنتاج الوقود الحيوي. ويمكن أن يكون نقل الكتلة الحيوية عبر خطوط الأنابيب لمسافة تصل إلى 100 كيلومتر مجديًا، شريطة استخدامها في عمليات تقبل المواد الأولية شديدة الرطوبة، مثل التسييل الحراري المائي أو تخمير الإيثانول. وبالمقارنة مع خط أنابيب نفط مماثل في الحجم، فإن خط أنابيب نقل المواد السائلة من الكتلة الحيوية ينقل حوالي 8% من الطاقة. ^{[ 2 ]}

يُخلط مُركّز الخام بالماء، ثم يُضخ لمسافة طويلة إلى ميناء حيث يُشحن لمزيد من المعالجة. في نهاية خط الأنابيب، يُفصل الخام عن المادة السائلة في مكبس ترشيح لإزالة الماء. عادةً ما يُخضع هذا الماء لعملية معالجة النفايات قبل التخلص منه أو إعادته إلى المنجم. توفر خطوط أنابيب نقل المواد السائلة ميزة اقتصادية مقارنةً بالنقل بالسكك الحديدية، كما أنها تُقلل بشكل كبير من الضوضاء المُزعجة للبيئة، خاصةً عندما تقع المناجم في مناطق نائية للغاية.

يجب تصميم خطوط الأنابيب هندسياً بشكل مناسب لمقاومة التآكل الناتج عن المواد الصلبة وكذلك التآكل الناتج عن التربة. بعض هذه الخطوط مبطنة بمادة البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE).

تشمل المواد النموذجية التي يتم نقلها باستخدام خطوط أنابيب الطين الفحم ، ^{[ 3 ]} والنحاس ، والحديد ، ومركزات الفوسفات ، والحجر الجيري ، والرصاص ، والزنك ، والنيكل ، والبوكسيت ، والرمال النفطية .

تُستخدم خطوط أنابيب الطين أيضًا لنقل المخلفات من مصنع معالجة المعادن بعد معالجة الخام من أجل التخلص من الصخور أو الطين المتبقي.

في محطات استخراج الرمال النفطية، يُضخ مزيج من الرمال النفطية والماء لمسافات طويلة لتحرير البيتومين عن طريق التآكل . وتُسمى هذه الأنابيب أيضاً بأنابيب النقل المائي.

تشمل خطوط أنابيب الطين الحديثة المبكرة خط أنابيب طين الفحم "كونسوليديشن" في أوهايو (1957) وخط أنابيب طين الحجر الجيري من كينسورث إلى راغبي (1965) ^{[ 4 ].}

 ربما كان خط أنابيب سافاج ريفر سلوري، الذي يبلغ طوله 85 كيلومترًا في تسمانيا ، أستراليا ، أول خط أنابيب في العالم لنقل خام الحديد عند إنشائه عام 1967. ويتضمن جسرًا بطول 366 مترًا على ارتفاع 167 مترًا فوق نهر سافاج. ينقل هذا الخط خام الحديد السائل من منجم سافاج ريفر المكشوف، المملوك لشركة Australian Bulk Minerals، وكان لا يزال يعمل حتى عام 2011. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

كان من المقرر أن يكون خط أنابيب ETSI أحد أطول خطوط أنابيب نقل الفحم، لنقل الفحم من وايومنغ إلى لويزيانا لمسافة 1675 كيلومترًا (1036  ميلًا). إلا أنه لم يُشغّل قط. ومن المتوقع أن تُنشأ خلال السنوات القليلة المقبلة بعض خطوط أنابيب نقل الفحم لمسافات طويلة في أستراليا وأمريكا الجنوبية، حيث تقع رواسب المعادن غالبًا على بعد مئات الكيلومترات من موانئ الشحن.

 من المخطط إنشاء خط أنابيب لنقل المواد الصلبة بطول 525 كم إلى منجم خام الحديد في ميناس ريو في البرازيل . ^{[ 7 ]}

تُدرس أيضاً إمكانية استخدام خطوط أنابيب نقل الطمي لإزالة الرواسب الطينية من خلف السدود في البحيرات الاصطناعية. فبعد كارثة إعصار كاترينا، طُرحت مقترحات لمعالجة الوضع البيئي عن طريق ضخ الطمي إلى الشاطئ. كما طُرحت مقترحات لإزالة الطمي من بحيرة النوبة الناصرية في مصر والسودان باستخدام خطوط أنابيب نقل الطمي، إذ تعاني مصر حالياً من نقص حاد في 95% من طميها السنوي. وقد تُسهم هذه المشاريع البيئية في التخفيف من إحدى المشكلات الرئيسية المرتبطة بالسدود الكبيرة والبحيرات الاصطناعية.

تمتلك شركة ESSAR Steel India Limited  خطي أنابيب لنقل المواد الصلبة يزيد طولهما عن 250 كم في الهند؛ خط أنابيب كيراندول-فيشاخاباتنام (خط أنابيب المواد الصلبة) وخط أنابيب دابونا-باراديب.

• خط أنابيب نقل الفحم السائل
• إدوارد ج. واسب

• ميدما، إس إيه، نقل الطين: الأساسيات، نظرة تاريخية عامة، وإطار عمل ديلفت لفقدان الضغط وسرعة الترسيب الحدية. http://www.dredging.org/media/ceda/org/documents/resources/othersonline/miedema-2016-slurry-transport.pdf

• بهاء أبو النجا، دليل أنظمة الطين - ماكجرو هيل 2002.
• بوناباس، أ.س. نظرية عامة للنقل الهيدروليكي للمواد الصلبة المعلقة بالكامل
• رافيليه، ف.، باكير، ف.، خلادي، س.، ري، ر. (2012). دراسة تجريبية للنقل الهيدروليكي للجسيمات الكبيرة في الأنابيب الأفقية. العلوم الحرارية والموائع التجريبية .
• مينغ، جي، رويكسيانغ، إل، فوشينغ، إن، ليقون، إكس. (2007). النقل الهيدروليكي للحصى الخشن – دراسة معملية لمقاومة التدفق .