救援“水刀”

李昕晟　李恒旺

2008年5·12汶川大地震，不仅考验了我国面对自然灾害的综合防范和抵御能力，同时也直接检验了我国防灾减灾的救援体系和救援装备。

在抢救战斗中，专业救灾队、消防特警动用各自专用的救援设备进行施救，而广大解放军指战员和各界群众则多是采用普通的铁锹、石镐甚至是徒手营救。但废墟下的情形错综复杂，倒塌房屋的梁柱和楼板，往往是摔断骨头连着筋，在成百上千吨砖石中还串连着无数根扭曲的钢筋，这就使得大型挖掘、吊装机械无从施力。而消防和特警现有的小型装备，则多因功率太小或选择性太强而无法切割所有的废墟材料，使得一些施救难以快速高效地展开。鲜活的生命就此渐渐离我们远去，而有些实难脱险的人又不得不被截肢方能救出!

笔者与父亲经过近一年的研究对比，建议国家将高压“水刀”技术应用到抗震救灾和其它应急救援中去，尽快开发和装备专业的“救援水刀”来迎接挑战。希望我们的专业救灾队和消防特警尽快装备“救援水刀”，成为战无不胜的战神，更好地保护人民的生命财产。

“水刀”，全称为超高压水射流切割机，它是将电能或机械能等转换成射流能的切割设备。其切割原理是：利用超高压柱塞泵把水增能至超高压(180-300Mpa以上)，送至孔径很小的水喷嘴(φ0.25-0.3mm)，使水压势能转变为射流动能，再掺入磨料(石榴石)，经混沙管(φ0.8mm)以数倍音速的高速度喷出，借助这种高速水射流及磨料粒子的冲击作用完成对各种物料的切割。

“水刀”以其超高压、小流量、细射流等特点创造了一种高效地冷切割的新工艺。其优点是：

1．切割材料的无选择性。“水刀”能够直接切割各种石材、混凝土、陶瓷、玻璃、塑料、木材等非金属以及钢、铜、铝等金属材料和玻璃钢等复合材料，它对所有能出现在地震倒塌房屋废墟现场中的各种材料，包括钢筋混凝土的梁柱和楼板等都能够无选择地直接切割，并对热敏感金属(如钛合金)、硬质合金、易燃易爆物品等特别有效，且不破坏其内部组织。而且切割缝隙很窄(1～1.5mm)，切面平整光滑。这样可显著提高现场救援精度和效率。

2．可控性好操作性强。改进后的“救援水刀”，除去原有的二维切割平台，而保留主机、微机和喷射系统。其大型的由机械臂依托把持喷射头，微机数控作业，小型喷射头直径只有20毫米，可由人工手持自由作业，特别适应深入狭缝中切割施救。主机与一组或多组喷射头之间由高压软管连接，在一定的区域内可进行任意方位的三维切割，并能在被切割物的任意点上开始单独的或联合的施救。它能够配合大型挖掘、吊装和机械手进行大面积的剥取作业，也可进行细微局部的贴身挖取营救。“救援水刀”若采用电动主机，则配备有交流调速变频器，可以让主电机无级调速，若采用柴油主机则本身具有无级调速能力，从而改变高压水的输出压力，达到控制切割深度和速度的目的。

3．切割速度快。水射流切割是一种高速侵蚀力，它以数倍音速的巨大射能粒子流仅集中侵蚀于φ0.8mm以内的小点上，因此切割效率很高，穿透力极强，加之喷头与被切割物无接住，故而切割行刀速度很快，是其他营救切割工具的一倍甚至数倍以上。

4．工作环境好。切割中由于水的冷却作用，被切割物体的切割温度低于80℃，不产生热变形和热影响等问题。“水刀”切割时无毒无味、无灰尘、无火花、无油烟、无高温、振动小、噪音低。在救援时能很好的避免对被救援者肢体和呼吸道产生间接伤害，也不会影响干扰其它救援点的施救工作。

5．安全性高。只要高压水射流避免正对被救援者直接切割，就不会造成工作伤害，必要时再配合适当的水溅雾遮挡或吸能，预先做好被切割物的支撑固定，就能避免对被救援者产生次生伤害。

6．适应性强。“水刀”其设备结构简单、性能可靠、整体性强。机动、电动均可。按其功率功能可分为车载、机载、拖载、驮载等形式，高度机动灵活，利于车运空投。能在第一时间随队抵达第一线进行救援。“水刀”的工作介质只有水和磨料，而且均消耗量极少，水在现场任何水源经过随机过滤器过滤后均可使用，袋装磨料粒子便于车运空投的及时补充供应。