化工企业材料切割如何更安全

摘 要：化工生产过程具有易燃、易爆、易腐蚀、高温、高压、有害有毒等特点，暖通设备、压力管道在使用过程中因受内部流体介质的温度、压力、腐蚀等作用，在生产过程中随时需要抢修，就设备抢修而言工件和材料的切割使用很频繁，目前化工厂常用的有火焰切割、氧气切割、砂轮切割、等离子弧切割常见切割方式，但这几种切割方式都是发热和有明火产生。便携式水刀很好的解决了发热和明火产生缺点，便携式水刀系统是为了满足多种特殊用途的的冷切割设备。如果把便携式水切割应用到化工厂等易燃易爆区域检修中，化工生产企业材料切割将会更安全。

关键词：易燃易爆；切割方式；明火发热；便携式水刀；安全

1 绪论

化工企业生产场所存在大量易燃易爆气体、液体，其生产车间必须要达到区域防爆要求，常常要进行防火分隔及电气防爆处理。化工企业生产中很多化工原料的易燃性、反应性和毒性决定了易出现火灾爆炸及中毒事故的情况。在实际工作中，由于进行设备维修的需要往往需要动火，明火是一种引起物体燃烧、爆炸的常见诱发因素。按着化工生产企业防火防爆的特点，对使用明火要严格控制和管理，对必要在生产区域动火的动火作业，首先要办理动火管控手续，并要实施可靠的安全防范措施。

2 化工企业检修时面临的问题

2.1 频繁检修的问题

化工设备做好检修工作显得尤为重要，设备检修过程中尤其要做好相关安全防范措施，以防出现安全事故。作为高危险的化工行业，化工企业在生产过程中大多数物料具有具有易燃、易爆、易腐蚀、高温、高压、有害有毒等特点，暖通设备、压力管道在使用过程中因受内部流体介质的温度、压力、腐蚀等作用，或因构造、材质、焊接工艺等先天施工缺陷。生产工艺本身具有危险性，化工生产处于高温高压、连续反应状态，所使用的原料和生产过程中的中间产品以及最终产品。在化工生产过程中随时需求抢修，电焊、氩弧焊、气割、热塑焊等动火非常频繁，很多企业平均每天动火都有许多处，时间紧迫、任务繁重，工作中容易出现大意和遗漏，尤其是检修过程中的动火管控是关系到员工的生命安全的重要因素。

2.2 检修是切割的问题及方式优缺点

就设备抢修而言工件和材料的切割使用很频繁，目前化工厂常用的有火焰切割、氧气切割、砂轮切割、等离子弧切割常见切割方式，但这几种切割方式都是发热和有明火产生。这些切割方式在化工厂防爆区使用存在引起爆炸隐患，那么有没有不产生明火和发热少的切割方式呢？答案是有，水切割就是不发热的，切割时不会引起爆炸隐患。

2.3 传统水切割的原理及缺点

传统水切割主要利用高速会聚水流体对固定物体进行冲击原理，高速水流体本身具有较高的刚性，在与固定靶物碰撞时，高速会聚水流体具有极大的冲击动态能量，产生非常高的冲击动态压力（p=ρvc）和涡流的形成，从微观学上看相对于流体平均速率存在着超高速区和低速区（有时可能为负值），因而高压水流体表面上虽然为圆柱形模型，而流体内部实际上存在刚性强和刚性弱的部分，刚性强的部分产生的冲击动压使传播时间也缩短，增大了冲击强度，宏观学上看起疾速楔劈作用，而弱刚度部分相对于强刚度部分形成了柔软空间，起到吸收废屑、排空废屑作用，这二者的结合正仿佛使得其切割材料时宛如一把纵向“切刀”加工。那么化工厂检修为什么不采用水切割呢？ 目前市场上现有的传统水切割设备均属大型数控水切割设备，因为传统水切割设备体积巨大，质量笨重等原因，无法进行快速移动，很难匹配差异的环境需求，所以化工企业检修时很少使用传统水切割。

3 便携式水切割的特点

一次在电视上看了CCTV科教频道我爱发明：纪新刚-便携式水刀，不知大家有何感想？我感觉改善化工企业检修时切割带来的明火发热隐患方式出现了。便携式水刀很好的解决了发热和明火产生缺点，又没有传统高压水刀的笨重。顾名思义便携式水切割系统指的是，小型可有人来实现移动的产品。便携式水切割系统是为了满足各种特别需求的的冷切割设备，此设备应用了先进的高压水流体切割技术，可对钢材等金属材料进行冷切割作业。

便携式水切割其特点是有：（1）便携性良好，便于搬运；（2）适应性良好，可满足各种物料切割需求和繁杂情况；（3）可应用于各种特殊情况切割。便携式水切割系统是应用水刀技术研发设计的水刀系统，在切割进行过程中加入专用磨料，利用磨料的刚度对被切物体进行打磨作业，使被切物体分离，再加上特殊夹具的辅助可很好的进行切割，在切割过程中不会产生热量，因此对易燃易爆罐体以及各种油桶油罐的切割、销毁工作安全可行。

便携式水切割系统将巨大笨重的高压设备，通过独特的设计理念和先进的技术思路，开发了比传统水切割设备体积缩小数倍的智能化、人性化、安全性高的便携操作水切割系统，本系统具有特有的冷切割特性，便捷、高效、安全、可快速转移到各种环境下作业，在危化品和废旧易爆物品处理领域及救援和破除障碍工作中具有重要作用。体积和传统水切割系统相比，减小了若干倍，质量小于90KG，兩个人就可以进行操作，这样就很大程度地提高了水切割系统的便捷性和灵敏性，改善了传统水切割系统局限工作环境、很难移位等问题。

4 结语

便携式水切割属于低压型产品，因其工作压力低具有很多优势，压力低相对安全系数大幅提高，对物体的冲击力也相对减小，而设备元器件损耗也相应降低。设备功耗也很小。便携式水切割不但可以胜任大型水切割的各种工作，同时具有独特的优势，可实现各种场所的作业，可迅速转移场地，在石油、化工、煤矿、警用、救援等领域是大型水切割无法比拟。如果把便携式水切割应用到化工厂等易燃易爆区域检修中，化工企业材料切割将会更加安全。

参考文献：

[1]顾德华.浅析化工检修过程中动火管理安全技术措施，化工安全与环境.中文科技期刊数据库，2008（16）.

[2]我国五轴超高压水切割机已达国际水平，机电一体化.中文科技期刊数据库，2010（3）.

作者简介：潘艳阳（1986-），男，内蒙古人，汉族，电气主任工程师，2008年毕业于集宁师范学院电子信息工程专业，现任职于隆基绿能科技股份有限公司工程管理部，现从事工程项目管理任电气主任工程师；曾在神华乌海能源有限责任公司西来峰煤化工分公司供职，从事生产技术部机电设备资产管理、技术改造维修工作。研究方向：电气工程及自动化、环保节能、物理学、工程项目管理。