高壓水射流清洗深管積碳和掛銅技術(shù)研究

姜海　高智偉

（1、裝甲兵技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系吉林長(zhǎng)春130117；2、65559工廠71分廠）

高壓水射流清洗深管積碳和掛銅技術(shù)研究

姜海1高智偉2

（1、裝甲兵技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系吉林長(zhǎng)春130117；2、65559工廠71分廠）

采用高壓水射流清洗機(jī)基礎(chǔ)上，配套進(jìn)給機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)二維噴頭及通水管路，實(shí)施深管小口徑內(nèi)部由高壓高溫作用產(chǎn)生的積碳和掛銅垢層。洗消效率高、無(wú)任何添加劑、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

水射流技術(shù)小口徑深管積碳和掛銅清理

一、引言

目前，在某工程機(jī)械中的深管裝置，口徑小，經(jīng)常在高溫高壓環(huán)境中工作，管路內(nèi)流過(guò)的物質(zhì)常產(chǎn)生積碳和掛銅現(xiàn)象，而且有時(shí)非常嚴(yán)重，影響其正常使用。以往常采用化學(xué)液體浸蝕去除，時(shí)間長(zhǎng)和污染環(huán)境。現(xiàn)在，采用高壓水射流清洗機(jī)及相應(yīng)配套進(jìn)給機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)二維噴頭及通水管路，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究和實(shí)踐，高壓水射流清洗技術(shù)用于該小口徑深管內(nèi)壁積碳和掛銅的清洗效果非常好。［1］

二、高壓水射流清洗技術(shù)

水射流對(duì)物體的作用機(jī)理有水射流的沖擊作用、氣蝕、磨削和縫隙水壓的楔劈作用。高壓清洗主要依靠高速水流對(duì)垢層的沖擊作用及楔劈效應(yīng)達(dá)到除垢的目的。水力噴射的基本原理是：噴射水流必須對(duì)垢層或沉積物有足夠的撞擊力使其粉碎，一旦垢層被滲透，流體呈楔子插入垢層和金屬表面間，使垢層脫落而露出清洗的表面。結(jié)垢多呈層狀或多孔狀，容易碎裂，因?yàn)閲娚渌鞯淖矒艨梢該糁幸粋€(gè)孔，在表面以下的形成一個(gè)內(nèi)壓而使上部垢層裂開(kāi)。在噴射操作過(guò)程中，沖碎的顆粒夾雜在噴射流中幫助沖擊更多的顆粒。利用高壓水射流除油、除蠟，其基本原理是利用高壓柱塞泵和特殊設(shè)計(jì)的噴嘴產(chǎn)生高壓、高速水射流，利用水射流強(qiáng)大的沖擊力和水楔作用直接剝離、沖刷管內(nèi)黏結(jié)物，達(dá)到清洗管壁的目的。具有高效節(jié)能、高清潔度、不需要壓力容器、冷清洗安全性好、不使用化學(xué)藥劑、清洗用水重復(fù)使用（既無(wú)污染又節(jié)約用水資源）、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。高壓水射流清洗方法在美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍應(yīng)用，在工業(yè)及大型民用清洗中已占有80%～85%的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，清洗已經(jīng)商品化。縱觀美日德等發(fā)達(dá)國(guó)家二十多年的清洗之路，他們采用了機(jī)械鉆孔、蒸汽清洗、化學(xué)清洗、超聲波清洗、水射流清洗等十幾種形式，但到目前為止，水射流卻不約而同的都占據(jù)了工業(yè)清洗的主導(dǎo)地位，在諸多清洗方法中，可謂一支獨(dú)秀。

三、高壓水射流清洗優(yōu)勢(shì)

清洗成本低：水射流使用的介質(zhì)是自來(lái)水，在清洗過(guò)程中不需添加任何藥劑。清洗質(zhì)量高：清洗管道及熱交換器等設(shè)備時(shí)，能將管內(nèi)外結(jié)垢物和堵塞物全部剔除干凈，可見(jiàn)到金屬本體，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量清洗。不腐蝕金屬：不用酸堿等腐蝕劑，故無(wú)化學(xué)腐蝕；利用射流告訴剝離粘結(jié)物但剝離不了金屬結(jié)構(gòu)，故無(wú)腐蝕性。清洗速度快：由于水射流的沖刷、契劈及清磨等作用，可立即將垢物打碎脫落。它比傳統(tǒng)的活學(xué)方法、噴砂拋丸法、簡(jiǎn)單機(jī)械手工方法清洗速度快幾倍到幾十倍。應(yīng)用范圍廣：水射流可清洗全堵塞、半堵塞、周邊和表面結(jié)垢的各類管道設(shè)備。清洗垢物可為鹽堿結(jié)垢物、雜質(zhì)堵塞物、油質(zhì)粘結(jié)物、混合沉淀物及漆銹結(jié)合物。即凡射流可直射的部位皆可清洗，各行各業(yè)普遍皆可應(yīng)用。無(wú)污染環(huán)境：水射流清洗不像噴砂拋丸、機(jī)械清洗那樣，產(chǎn)生大量的粉塵污染大氣環(huán)境，損害人體健康。也不像化學(xué)清洗那樣，產(chǎn)生大量的酸堿度廢液，污染城市、河道、土質(zhì)和水源。

四、結(jié)論

高壓水射流清洗技術(shù)是當(dāng)今世界上一種新興的技術(shù)和工藝，應(yīng)用于各類容器管道內(nèi)外壁清洗和除銹，具有很大的市場(chǎng)潛力和生命力，它的崛起代替了傳統(tǒng)的化學(xué)清洗工藝。高壓水射流清洗技術(shù)從節(jié)約能源、提高清洗效率保證質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面都贏得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，是符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)綠色系統(tǒng)工程。

［1］薛勝雄.高壓水射流技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.