救援“水刀”

李昕晟　李恒旺

2008年5·12汶川大地震，不僅考驗了我國面對自然災害的綜合防范和抵御能力，同時也直接檢驗了我國防災減災的救援體系和救援裝備。

在搶救戰斗中，專業救災隊、消防特警動用各自專用的救援設備進行施救，而廣大解放軍指戰員和各界群眾則多是采用普通的鐵鍬、石鎬甚至是徒手營救。但廢墟下的情形錯綜復雜，倒塌房屋的梁柱和樓板，往往是摔斷骨頭連著筋，在成百上千噸磚石中還串連著無數根扭曲的鋼筋，這就使得大型挖掘、吊裝機械無從施力。而消防和特警現有的小型裝備，則多因功率太小或選擇性太強而無法切割所有的廢墟材料，使得一些施救難以快速高效地展開。鮮活的生命就此漸漸離我們遠去，而有些實難脫險的人又不得不被截肢方能救出!

筆者與父親經過近一年的研究對比，建議國家將高壓“水刀”技術應用到抗震救災和其它應急救援中去，盡快開發和裝備專業的“救援水刀”來迎接挑戰。希望我們的專業救災隊和消防特警盡快裝備“救援水刀”，成為戰無不勝的戰神，更好地保護人民的生命財產。

“水刀”，全稱為超高壓水射流切割機，它是將電能或機械能等轉換成射流能的切割設備。其切割原理是：利用超高壓柱塞泵把水增能至超高壓(180-300Mpa以上)，送至孔徑很小的水噴嘴(φ0.25-0.3mm)，使水壓勢能轉變為射流動能，再摻入磨料(石榴石)，經混沙管(φ0.8mm)以數倍音速的高速度噴出，借助這種高速水射流及磨料粒子的沖擊作用完成對各種物料的切割。

“水刀”以其超高壓、小流量、細射流等特點創造了一種高效地冷切割的新工藝。其優點是：

1．切割材料的無選擇性。“水刀”能夠直接切割各種石材、混凝土、陶瓷、玻璃、塑料、木材等非金屬以及鋼、銅、鋁等金屬材料和玻璃鋼等復合材料，它對所有能出現在地震倒塌房屋廢墟現場中的各種材料，包括鋼筋混凝土的梁柱和樓板等都能夠無選擇地直接切割，并對熱敏感金屬(如鈦合金)、硬質合金、易燃易爆物品等特別有效，且不破壞其內部組織。而且切割縫隙很窄(1～1.5mm)，切面平整光滑。這樣可顯著提高現場救援精度和效率。

2．可控性好操作性強。改進后的“救援水刀”，除去原有的二維切割平臺，而保留主機、微機和噴射系統。其大型的由機械臂依托把持噴射頭，微機數控作業，小型噴射頭直徑只有20毫米，可由人工手持自由作業，特別適應深入狹縫中切割施救。主機與一組或多組噴射頭之間由高壓軟管連接，在一定的區域內可進行任意方位的三維切割，并能在被切割物的任意點上開始單獨的或聯合的施救。它能夠配合大型挖掘、吊裝和機械手進行大面積的剝取作業，也可進行細微局部的貼身挖取營救。“救援水刀”若采用電動主機，則配備有交流調速變頻器，可以讓主電機無級調速，若采用柴油主機則本身具有無級調速能力，從而改變高壓水的輸出壓力，達到控制切割深度和速度的目的。

3．切割速度快。水射流切割是一種高速侵蝕力，它以數倍音速的巨大射能粒子流僅集中侵蝕于φ0.8mm以內的小點上，因此切割效率很高，穿透力極強，加之噴頭與被切割物無接住，故而切割行刀速度很快，是其他營救切割工具的一倍甚至數倍以上。

4．工作環境好。切割中由于水的冷卻作用，被切割物體的切割溫度低于80℃，不產生熱變形和熱影響等問題。“水刀”切割時無毒無味、無灰塵、無火花、無油煙、無高溫、振動小、噪音低。在救援時能很好的避免對被救援者肢體和呼吸道產生間接傷害，也不會影響干擾其它救援點的施救工作。

5．安全性高。只要高壓水射流避免正對被救援者直接切割，就不會造成工作傷害，必要時再配合適當的水濺霧遮擋或吸能，預先做好被切割物的支撐固定，就能避免對被救援者產生次生傷害。

6．適應性強。“水刀”其設備結構簡單、性能可靠、整體性強。機動、電動均可。按其功率功能可分為車載、機載、拖載、馱載等形式，高度機動靈活，利于車運空投。能在第一時間隨隊抵達第一線進行救援。“水刀”的工作介質只有水和磨料，而且均消耗量極少，水在現場任何水源經過隨機過濾器過濾后均可使用，袋裝磨料粒子便于車運空投的及時補充供應。