Visokotlačne pumpe

Visokotlačne pumpe su kritična oprema u aplikacijama dubokih temelja i poboljšanja tla, dizajnirane da isporučuju i održavaju kontrolisanu injekciju cementnih suspenzija i injekcionih materijala pod povišenim pritiscima kako bi se postigli potrebni ciljevi modifikacije tla i zaptivanja. Ove pumpe imaju dvostruke funkcije u podzemnim radovima: cirkulaciju i izjednačavanje pritiska u iskopima podržanim suspenzijom (kao što je izgradnja dijafragmnog zida), i injekciju stabilizujućih ili zaptivnih medija u zemljišne formacije. Operativni zahtevi se značajno razlikuju između aplikacija—cirkulacione pumpe za dijafragmne zidove moraju održavati doslednu gustinu i temperaturu suspenzije dok upravljaju abrazivnom suspenzijom koja sadrži fine čestice, dok pumpe za injekciju za pregrade, jet injektiranje i mešanje tla moraju isporučivati preciznu kontrolu pritiska i stabilnost protoka kako bi se postigla ravnomerna obrada ciljnih formacija. Osnovni princip koji leži u osnovi rada visokotlačnih pumpi u ovim aplikacijama oslanja se na mehanizme pozitivnog pomeranja ili centrifugalne mehanizme kako bi se prevazišla otpornost formacije i postigla penetracija do projektovane dubine. U izgradnji dijafragmnog zida prema EN 1538, pumpe za cirkulaciju suspenzije održavaju hidrostatiku pritisak u ravnoteži sa okolnim podzemnim vodama i zemljanim pritiscima, sprečavajući kolaps zida i upravljajući prodiranjem. Za pregrade i sisteme vertikalnih barijera, pumpe za injekciju stvaraju lokalizovano smanjenje propusnosti u tlu ili steni kroz permeaciju injekcionih materijala ili hidrofrakturiranje, obično zahtevajući održane pritiske od 20-100 bara u zavisnosti od propusnosti formacije i ciljne dubine penetracije. Izgradnja sekantnih i tangencijalnih stubova koristi pumpe za injekciju za isporuku cementno-bentonitnih ili cementno-peščanih injekcionih materijala u stubove tla-cementa, vezujući preklapajuće elemente stubova. Operacije jet injektiranja—koje reguliše ISO 21491—zahtevaju sisteme sa vrlo visokim pritiscima (200-400 bara) kako bi erodirali tlo i istovremeno injektovali injekcioni materijal, stvarajući stubove tla-cementa za stabilizaciju. Aplikacije dubokog mešanja tla (DSM) koriste umerene pritiske injekcije za isporuku cementne suspenzije u tlo obrađeno mehaničkim alatima za mešanje. Konfiguracije opreme unutar ove kategorije značajno variraju prema aplikaciji. Sistemi za cirkulaciju suspenzije za dijafragmne zidove obično koriste centrifugalne pumpe (50-200 m³/h) sa pritiskom ispuštanja od 4-15 bara, uparene sa sposobnostima za rukovanje čvrstim materijama i toplotnim izmenjivačima za kontrolu temperature. Pumpe za injekciju za geotehničke aplikacije koriste mehanizme pozitivnog pomeranja—klipne pumpe, šrafne pumpe ili peristaltičke pumpe—ocenjene za 50-400 bara pritiska ispuštanja sa nižim protocima (5-40 m³/h), pružajući superiornu stabilnost pritiska i smanjenu pulsaciju. Pogonski sistemi koriste električne motore ili dizel motore; električni pogoni dominiraju u urbanim aplikacijama zbog kontrole emisije i ograničenja buke prema EN standardima, dok jedinice na dizel ostaju prisutne na udaljenim ili velikim projektima. Izbor odgovarajuće opreme za visokotlačne pumpe zahteva procenu reologije suspenzije ili injekcionog materijala (viskoznost, gustina, sadržaj peska), ciljni pritisak i zapreminu injekcije, karakteristike formacije (propusnost, raspodela veličine zrna), ambijentalne uslove i dostupnost energije. Usklađenost sa EN 1538 za dijafragmne zidove, EN 14679 za jet injektiranje, EN 12716 za injektiranje, i ISO 21491 osigurava pouzdanost opreme i postizanje specificiranih standarda kvaliteta tretmana tla.