高压水射流清洗深管积碳和挂铜技术研究

姜海　高智伟

（1、装甲兵技术学院机械工程系吉林长春130117；2、65559工厂71分厂）

高压水射流清洗深管积碳和挂铜技术研究

姜海1高智伟2

（1、装甲兵技术学院机械工程系吉林长春130117；2、65559工厂71分厂）

采用高压水射流清洗机基础上，配套进给机构、旋转二维喷头及通水管路，实施深管小口径内部由高压高温作用产生的积碳和挂铜垢层。洗消效率高、无任何添加剂、保护生态环境。

水射流技术小口径深管积碳和挂铜清理

一、引言

目前，在某工程机械中的深管装置，口径小，经常在高温高压环境中工作，管路内流过的物质常产生积碳和挂铜现象，而且有时非常严重，影响其正常使用。以往常采用化学液体浸蚀去除，时间长和污染环境。现在，采用高压水射流清洗机及相应配套进给机构、旋转二维喷头及通水管路，经过试验研究和实践，高压水射流清洗技术用于该小口径深管内壁积碳和挂铜的清洗效果非常好。［1］

二、高压水射流清洗技术

水射流对物体的作用机理有水射流的冲击作用、气蚀、磨削和缝隙水压的楔劈作用。高压清洗主要依靠高速水流对垢层的冲击作用及楔劈效应达到除垢的目的。水力喷射的基本原理是：喷射水流必须对垢层或沉积物有足够的撞击力使其粉碎，一旦垢层被渗透，流体呈楔子插入垢层和金属表面间，使垢层脱落而露出清洗的表面。结垢多呈层状或多孔状，容易碎裂，因为喷射水流的撞击可以击中一个孔，在表面以下的形成一个内压而使上部垢层裂开。在喷射操作过程中，冲碎的颗粒夹杂在喷射流中帮助冲击更多的颗粒。利用高压水射流除油、除蜡，其基本原理是利用高压柱塞泵和特殊设计的喷嘴产生高压、高速水射流，利用水射流强大的冲击力和水楔作用直接剥离、冲刷管内黏结物，达到清洗管壁的目的。具有高效节能、高清洁度、不需要压力容器、冷清洗安全性好、不使用化学药剂、清洗用水重复使用（既无污染又节约用水资源）、自动化程度高、运行成本低等优点。高压水射流清洗方法在美国、日本、德国、英国、法国等发达国家已经普遍应用，在工业及大型民用清洗中已占有80%～85%的绝对优势，清洗已经商品化。纵观美日德等发达国家二十多年的清洗之路，他们采用了机械钻孔、蒸汽清洗、化学清洗、超声波清洗、水射流清洗等十几种形式，但到目前为止，水射流却不约而同的都占据了工业清洗的主导地位，在诸多清洗方法中，可谓一支独秀。

三、高压水射流清洗优势

清洗成本低：水射流使用的介质是自来水，在清洗过程中不需添加任何药剂。清洗质量高：清洗管道及热交换器等设备时，能将管内外结垢物和堵塞物全部剔除干净，可见到金属本体，实现高质量清洗。不腐蚀金属：不用酸碱等腐蚀剂，故无化学腐蚀；利用射流告诉剥离粘结物但剥离不了金属结构，故无腐蚀性。清洗速度快：由于水射流的冲刷、契劈及清磨等作用，可立即将垢物打碎脱落。它比传统的活学方法、喷砂抛丸法、简单机械手工方法清洗速度快几倍到几十倍。应用范围广：水射流可清洗全堵塞、半堵塞、周边和表面结垢的各类管道设备。清洗垢物可为盐碱结垢物、杂质堵塞物、油质粘结物、混合沉淀物及漆锈结合物。即凡射流可直射的部位皆可清洗，各行各业普遍皆可应用。无污染环境：水射流清洗不像喷砂抛丸、机械清洗那样，产生大量的粉尘污染大气环境，损害人体健康。也不像化学清洗那样，产生大量的酸碱度废液，污染城市、河道、土质和水源。

四、结论

高压水射流清洗技术是当今世界上一种新兴的技术和工艺，应用于各类容器管道内外壁清洗和除锈，具有很大的市场潜力和生命力，它的崛起代替了传统的化学清洗工艺。高压水射流清洗技术从节约能源、提高清洗效率保证质量、降低劳动强度、保护生态环境等方面都赢得了良好的经济效益，是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程。

［1］薛胜雄.高压水射流技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，1998.