管道自進(jìn)式高壓水射流清洗技術(shù)的應(yīng)用-

1、文章編號(hào):1003-0794(200412-0101-02管道自進(jìn)式高壓水射流清洗技術(shù)的應(yīng)用劉玉洲,陸庭侃(河南理工大學(xué),河南焦作454000摘要:自進(jìn)式高壓水射流清洗技術(shù)是傳統(tǒng)的高壓射流清洗技術(shù)的最新發(fā)展,是隨著高壓水射流技術(shù)發(fā)展起來(lái)的高新清洗技術(shù)。由于該技術(shù)能在不采用繩索牽引的情況下清洗300m 以上的長(zhǎng)管、彎管、螺旋管等,拓寬了高壓水清洗的應(yīng)用范圍,使清洗效率進(jìn)一步提高。關(guān)鍵詞:高壓水射流;清洗技術(shù);管道中圖號(hào):TP69;TQ085文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1 前言 自進(jìn)式高壓水射流清洗技術(shù)采納了傳統(tǒng)的二維旋轉(zhuǎn)噴頭對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行清洗,但在噴頭的后部布置24個(gè)反向噴嘴,反向噴嘴提供推力的同時(shí)還進(jìn)行反向

2、清洗及排除垢物,具有清洗距離長(zhǎng),能通過(guò)彎曲管路與彎頭,以及對(duì)于管路系統(tǒng)不需要拆卸環(huán)節(jié),可以整體清洗等特點(diǎn)。清洗速度控制在519m min 時(shí),清洗效果最好,隨著大功率高壓泵的普及,自進(jìn)式高壓水射流清洗技術(shù)可望在長(zhǎng)管道、螺旋管等彎管道的清洗上得到廣泛的應(yīng)用。2 自進(jìn)式高壓水射流清洗機(jī)構(gòu)自進(jìn)式高壓水射流清洗裝置主要由高壓往復(fù)泵、高壓軟管、清洗噴頭、安全閥、調(diào)壓溢流閥、腳踏開(kāi)關(guān)和其他附件等組成。噴頭的前部裝有2個(gè)直徑為1mm 的前方噴射噴嘴,噴射角度32 左右,噴嘴的流量系數(shù)為0.971,這2個(gè)噴嘴與徑向成一定角度噴射。由于切向力的作用,噴頭前部旋轉(zhuǎn),從而使射流可以均勻地沖擊管道內(nèi)壁,提高清洗效率。

3、在噴頭的后部裝有3個(gè)1 2mm 的噴嘴提供推力,使噴頭拖動(dòng)高壓水管向前行進(jìn),噴嘴的流量系數(shù)為0.975。3 高壓水射流工藝參數(shù)(1水射流工藝參數(shù)高壓水射流工藝參數(shù)主要包括水力參數(shù)及射流工作參數(shù)。水力參數(shù)主要指射流驅(qū)動(dòng)壓力,流量(或噴嘴直徑及功率等。對(duì)于自進(jìn)式高壓水射流清洗裝置來(lái)說(shuō),合理地選擇壓力等級(jí)是關(guān)鍵。壓力的大小是由正向清洗噴嘴和反向推進(jìn) 清洗的數(shù)量和嘴徑的大小決定的,對(duì)于單個(gè)反向噴嘴,水射流的反沖力,即推進(jìn)力F =2pA 102(1式中 p 驅(qū)動(dòng)壓力,MPa;A 噴嘴出口斷面積,cm 2。驅(qū)動(dòng)壓力、噴嘴直徑和反沖力的關(guān)系如圖1所示。在噴嘴直徑不變的情況下,反沖力隨驅(qū)動(dòng)壓力的增加而增加,在

4、驅(qū)動(dòng)壓力保持恒定時(shí),反沖力隨噴嘴直徑的增加而增加。圖1 噴嘴直徑與反沖力的關(guān)系F ig .1 Relationship of nozzle diam eter and reaction force(2水射流的工作參數(shù)水射流的結(jié)構(gòu)是隨射流離開(kāi)噴嘴的距離增加而發(fā)生變化的。合理的靶距取決于驅(qū)動(dòng)壓力、噴嘴直徑和管道內(nèi)壁積垢的性質(zhì)。進(jìn)給速度是指噴嘴與工件之間的相對(duì)速度,它取決于反向噴嘴直徑、驅(qū)動(dòng)壓力和管道內(nèi)壁的摩擦阻力q =2.1 d 2p (2該系統(tǒng)的額定功率為200kW,最大壓力為100MPa,清洗水管時(shí)使用的壓力一般不超過(guò)80MPa 。表1列出噴嘴的直徑、數(shù)量和耗水量。表1 噴嘴的直徑、數(shù)量和耗水

5、量Tab .1 Diameter of nozzles ,number o f nozzles andwater consum ption噴嘴噴嘴直徑d mm 數(shù)量壓力p MPa 流量q L mi n -1正向(旋轉(zhuǎn)切割38078.8合計(jì)5115.33個(gè)反向噴嘴所提供最大理論反沖力F =3 1.56d 2p =3 1.56 1.2280=539N(34 自進(jìn)式高壓水射流清洗的應(yīng)用自進(jìn)式高壓水射流管道清洗的對(duì)象為上、下水管道,輸氣管道,輸油或其它工業(yè)物料輸送管道,以及發(fā)電廠,冶煉廠,化工廠的管道系統(tǒng)。自進(jìn)式高壓水射流管道清洗用于清除管道中的水垢和堵塞物。高壓泵可以用柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。利用噴頭前

6、部101 2004年第12期 煤 礦 機(jī) 械文章編號(hào):1003-0794(200412-0102-02提高高鉻鑄鐵耐磨性的熱處理工藝高玉苓,趙樹(shù)強(qiáng),時(shí)海芳,刁小剛,喬日金(遼寧工程技術(shù)大學(xué),遼寧阜新123000摘要:通過(guò)選擇不同的熱處理工藝對(duì)高鉻鑄鐵試件進(jìn)行熱處理實(shí)驗(yàn),然后對(duì)該試件做機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)。以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),研究高鉻鑄鐵的耐磨性與熱處理工藝的關(guān)系,從而確定出提高高鉻鑄鐵耐磨性的最佳熱處理工藝。關(guān)鍵詞:高鉻鑄鐵;耐磨性;熱處理中圖號(hào):TG163文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1 引言磨損是金屬機(jī)械零件失效的主要形式之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)1,在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,約有1/3的能源消耗是由于摩擦和磨損造成的。目前,使用的

7、材料(如高錳鋼和中錳球鐵,抗磨性不能很好地體現(xiàn)出來(lái),且使用壽命短。而高鉻鑄鐵有較高的硬度以抵抗磨粒磨損,且有一定的抗腐蝕性和一定的沖擊性,配合一定的熱處理工藝可獲得較好的機(jī)械加工性。因此,研究高鉻鑄鐵的耐磨性,選擇合理的熱處理工藝來(lái)提高其耐磨性,延長(zhǎng)其使用壽命,是發(fā)展高鉻鑄鐵的急需。2 高鉻鑄鐵材質(zhì)選擇通過(guò)對(duì)高鉻鑄鐵組織及性能的分析,化學(xué)成分選擇如表1所示。的旋轉(zhuǎn)高壓水射流將管道內(nèi)壁上的積垢切割粉碎后,由噴頭后部的高壓水射流將污垢排出,向后噴射噴頭所產(chǎn)生的反作用力將噴頭和高壓軟管向前推進(jìn)。當(dāng)噴頭達(dá)到管道的另一端時(shí),適當(dāng)減小壓力,高壓膠管在卷管器拉力作用下強(qiáng)制后移,進(jìn)一步清洗管壁并把剩余的雜物帶

8、至管外,達(dá)到清洗管道的目的。該系統(tǒng)可以清洗彎曲管路及螺旋管等復(fù)雜管線,最小轉(zhuǎn)彎半徑為300mm 。清洗長(zhǎng)度可達(dá)300m 以上。該系統(tǒng)先后對(duì)多家礦山、發(fā)電廠、冶煉廠管道進(jìn)行了清洗,取得了滿意的效果,其中在澳大利亞樂(lè)石煉鋁廠成功地清洗了多段長(zhǎng)度為300m 以上的螺旋冷卻管道。5 安全措施高壓水射流具有很大的沖擊傷害能力,能夠壓縮、剪切及撕裂肌體,25MPa 的水射流可以擊穿人的皮膚和肌肉。因此,在使用高壓水射流進(jìn)行管道清洗時(shí),應(yīng)該將作業(yè)區(qū)域封閉,禁止其他人員進(jìn)入。每個(gè)清洗系統(tǒng)要配備2名操作人員同時(shí)作業(yè),并戴好個(gè)人防護(hù)器具。一人作業(yè),一人觀察,一旦出現(xiàn)緊急情況,立即使系統(tǒng)卸壓。6 結(jié)語(yǔ)自進(jìn)式高壓水射

9、流管道清洗技術(shù)可滿足礦井供水,礦井防火灌漿,瓦斯抽放,發(fā)電廠供水和冷卻,冶煉廠、化工廠等長(zhǎng)管道、彎曲管道和螺旋管道的清洗。由于該系統(tǒng)不需要將管道分段拆除進(jìn)行清洗,大大地縮短了停產(chǎn)檢修時(shí)間。高壓射流清洗工藝是用水作介質(zhì),清洗后的水和結(jié)垢經(jīng)過(guò)處理后可以回收利用,降低了環(huán)境的污染,同時(shí)沒(méi)有化學(xué)清洗對(duì)設(shè)備、人員和管道的腐蝕作用。參考文獻(xiàn):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,1998.2龐偉.高壓水射流清洗技術(shù)的探討J.農(nóng)機(jī)化研究,2003,(4:143-144.作者簡(jiǎn)介:劉玉洲(1958-,遼寧沈陽(yáng)人,博士,1992年畢業(yè)于波蘭礦山研究總院,現(xiàn)任河南理工大學(xué)資源與材料工程系特聘教

10、授(澳大利亞籍,主要從事高壓水射流的應(yīng)用與煤礦瓦斯抽放等方面的研究工作,發(fā)表論文30余篇.Tel:0391-*,E -mail:yuz houliu.收稿日期:2004-08-27Application of self -propelled high pressure water jettechnology for pipeline cleaningLIU Yu -zhou ,LU Ting -kan(Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,ChinaAbstract :As a ne w development of high pressure

11、 water jet cleaning technology,self-propelled high pressure water jet for pipeline cleaning is a ne w technology.This technology has been advanced with application of high pressure water jet in industrial cleaning.Long,curved or spiral pipes or tubes with length over 300m can be cleaned without rope to drive the cleaning head.Therefore,it widen