高压水射流清洗技术

高压水射流清洗技术高压水射流清洗技术 近年来 高压水射流清洗技术发展很快 在石油 化工 电力 冶金等工业部门中得到了广泛的应用 它可用于清洗容 器 如高压釜 反应器 冷却塔 贮罐 槽车等 也可用于清 洗各种设备 管道 煤气管道及换热器 还可用于清洗船舶上 积附的海洋生物相铁锈 钢铁铸件上的清砂等 高压水射流清 洗可除去下列污垢层 水垢 铁垢 油类烃类残渣结焦 各种 涂层 混凝土 树脂层 颜料 橡胶 石膏 塑料等 其清洗 效果颇佳 高压水射流不影响环境 效率高 容易满足清洗要 求 1 高压水射流清洗原理及特点 高压水射流清洗原理是用 高压泵打出高压水 并使其经管子到达喷嘴再把高压低流速的 水转换为低压高流速的射流 然后射流以其很高的冲击动能 连续不断地作用在被清洗表面 从而使垢物脱落 达到清洗目 的 高压水射流清洗与传统的水射流冲洗 机械方式清洗 化 学清洗相比 具有以下优点 若选择适当的压力等级 高压水射流清洗不会损伤被清 洗管道 设备的基体 高压水射流清洗是用普通自来水于高速度下的冲刷清洗 所以它不污染环境 不腐蚀管道设备 不会造成任何机械损伤 清洗效率高 节省能源 还可除去用化学清洗难溶或 能溶的 特殊垢 洗后的管道 设备和零件 不用进行清净处理 能在环境恶劣的场合进行清洗 易于实现机械化 自动化 便于数字程控 节省能源 清洗效率高 成本低 2 高压水射流清洗装置 称为高压水射流清洗机 主要由 高压柱塞泵 动力部分 喷嘴 高压软管及工作附件等组成 高压水射流清洗机主机的额定参数见表 6 10 表 6 l0 高压水射流清洗机主机的额定参数 型号 参数 s 25 50s 35 50s 5 50 额定压力 mpa 253552 额定流量50 5050 l min 1 电机功率 kw 303755 外形尺寸 mm 1450 950 7401470 950 7401610 940 840 质量 kg 8009501250 3 高压水射流清洗过程中几个主要参数的确定 工作压力确定 高压水射流清洗的工作压力应根据垢性 质合理选择 高压水射流清洗压力等级 低 压 0 5 20mp a 高压 140 400mp a 中 压 20 70mpa 超高 压 400mpa 高压水射流清洗常用的压力为 2 35mpa 水流量 20 100l min 在这样的范围之内 所耗费功率为 3 15kw 大多数的清洗作业都可使用 70mpa 以内的水射流来完成 只有 极少数结渣作业要用到 270mpa 工作压力与剥层材料对照见表 6 11 和表 6 12 表 6 11 工作压力与剥层材料对照表 工作压力剥层材料 mpa 10 淤泥 疏松岩层 21 轻度船舶脏物 轻度燃料油残留物 铝质散热器和壳体 32 疏松混凝土 普通海生物 砂石和泥石层 轻度热轧钢锭氧化层 疏松涂层锈层 42 70 管内混凝土 海生物层 铸铁件模型 跑道涂胶 轻基石灰石 石 子层 焦油沉积物 常见石化垢层 70 105 混凝土切割和剥除厚涂层 石灰石 大量热轧钢锭氧化皮矽土型芯 燃烧碳沉积物 厚层煤渣 105 210 花岗石 大理石 石灰岩 船舶的一半氧基涂料 铅板橡胶等切割 冷冻食品 表 6 12 高压水射流清洗工程清洗管道设备压力 流量关系 处理项目 压力 mpa 水流量 l min 1 备注 管道除垢 8075 水射流清洗机 下水道14 21190 308旋转喷头 油井套管 7070 内外壁同步清洗 油脂油污 14 45 55加热水射流清洗 油罐油槽车 50110 三维旋转喷头 列管蒸发器 7670 加翼喷头 锅炉 7075 旋转喷头 钢材除锈7 1040 55 前混合磨料不射 流 机械零部件除 锈 5063 后混合磨料水射 流 射流清洗5 5 7 40 双喷嘴枪 弹药处理废料250 3 磨料水射流 火箭固体推进 剂 3563 空化射流人工淹 没 实际流量确定 喷射时的实际流量一般取决于原始的额 定流量 但计算时可采用经验公式 6 6 式中 u 为流量 m3 s p 为工作压力 mpa 为液流密 度 kg m3 载荷面所受打击力的确定 连续射流垂直打击平坦表面 时 载荷面所受的打击力 f 的经验计算公式为 f 2 655 10 4ap1 5 6 7 式中 f 为载荷面所受打击力 n a 为喷嘴的截面积 m2 p 为工作压力 mpa 喷射距离的确定 喷射距离是指喷嘴到清洗表面的距离 它的大小对清洗质量有很大的影响 喷射距离增大时 射流到 被清洗表面的扩散程度增大 于是也就增大了射流功率的损失 喷射距离减小时 单位时间内除垢面积也会减小 因此 喷射 距离过大或过小 都会降低清洗效率 实验证明 对一般机体 表面油脂类的清洗 喷射距离在 150 300 d 范围内较好 其中 d 为喷嘴的出口直径 入射角的确定 根据经验数据 清洗油脂表面时 入射 角 17 为宜 4 高压水射流清洗应用实例 高压水射流清洗技术广泛应 用于清洗各种化工容器 换热器 冷凝器 管道 管束 清焦 除垢 除锈等 国外石化企业换热设备的清洗 80 采用高压水射流清洗 10 20 采用化学清洗 高压水射流清洗与蒸汽冲洗质量相 当 但效率提高 10 40 实现了无烟 无毒 无环境污染 的安全文明作业 煤气管道的清洗实例 鞍山有段 700 长为 1000m 煤气 管道 内壁结有重油 煤焦油等垢 并有部分管道堵塞 采用 高压水射流清洗 清洗工作压力 50 60 mpa 清洗时间 160h 除垢率 90 以上 锅炉的清洗实例 某化工厂自备热电厂的 2 台 130t 旋风 式蒸汽锅炉灰堵塞严重 采用投钢砂的办法清理空气预热烟管 结果投用的钢砂不仅没能有效地空制住灰堵 而且形成了新的 堵塞物 使换热效率大幅度下降 严重地影响了锅炉的正常燃 烧 降低了蒸汽产量 形成了锅炉的 癌症 后改用水射流清 洗 32 h 便清洗完毕 正常生产后测试换热能力和产汽量 均 达到了额定值 贮罐的清洗实例 锦州石化公司炼油厂从美国引进的清 净剂工程 建造 320 多座不同种类的大型贮罐 为了保证产品 质量必须进行清洗以除去铁锈 油质 灰尘等杂质 采用水射 流清洗与化学清洗相结合的方法进行清洗 其清洗工艺程序为 高压水射流清洗 磷酸酸化处理 高压水射流清洗 磷酸