555彩票---首页-_欢迎您
 会员登陆∶ 用户  密码 
联系我们 收藏本站  
业内资讯  
【 字体: 】【打印此页】  
高压水射流清洗技术及其应用

发布日期:[2004-10-1]    共阅[7026]次
    1 前言

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,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、煤气管线及换热器;还可用于清洗船舶上积附的海洋生物和铁锈、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、油类等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,其清洗效果好。高压水射流不影响环境,效率高。

•  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力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。高压水射流清洗的主要特点是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:

•  选择适当的压力等级,高压水射流清洗不会损伤

被清洗设备的基体;

•  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,不腐蚀设备,不会造成任何机械损伤,还可除去用化学清洗难溶或不能溶的特殊垢;

•  洗后的设备和零件不用再进行洁净处理;

•  能清洗形状和结构复杂的零部件,能在空间狭窄、

复杂环境、恶劣有害的场合进行清洗;

•  易于实现机械化、自动化、便于数字控制;

•  节省能源,清洗效率高,成本低。

•  高压水射流清洗装置结构

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。其部分参数如下:

清洗液:常温自来水;

进液压力:常压;

进液流量:必须大于出液流量;

压力范围:从 0 到额定压力值(无级调节)。

高压水射流清洗机主机的额定参数如表 1 所示。

表 1 高压水射流清洗机主机参数

型 号

流 量

S×25/50 S×35/50 S×52/50

额定压力( Mp a ) 25 35 52

定额流量( L/min ) 50 50 50

电极功率( KW ) 30 37 55

外形尺寸( mm ) 1450×950×740 1470×950×740 1610×940×820

重量( kg ) 800 950 1250


•  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结垢性质合理选择。

国际上高压水射流清洗压力分类:

低压 0.5~20Mpa ;

中压 20~70Mpa ;

高压 140~400Mpa ;

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 。

高压水射流剥离与工作压力关系见表 2 。

表 2 剥离层材料与压力对照表

压力( MPa ) 剥离层材料

10 游泥、疏松岩层

•  轻度船舶赃物,轻度燃料油残留物,铝质散热器和壳体

•  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、疏松漆层锈层

42 ~ 70 管内混凝土、海生物层、铸铁件模型、跑道除胶、轻基

石灰石、石子层、焦油沉淀物、常见石化垢层

70 ~ 105 混凝土切割和剥除厚漆层、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、船舶和环氧基漆、铅板、铝板

橡胶等切割,冷冻食品


表 3 高压水射流清洗工程清洗设备与压力、流量关系

清洗设备名称
压力

( MPa )
水流量( L/Min )
备 注

管道除垢
80
75
水射流清洗机

下水道
14~21
190~308
旋转喷头

油井套管
70
70
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
50
110
三维旋转喷头

列管蒸发器
76
70
加翼喷头

锅 炉
70
75
旋转喷头

钢材除锈
70
40~55
前混合磨料水射流

机械零部件除锈
50
63
后混合磨料水射流

射流洗消
5.5~7
40
双喷嘴枪

弹药处废
250
3
磨料水射流

火箭固体推进剂
35
63
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

时可采用如下经验公式:

U= ( 2P/ ρ) 1/2

U— 流量, m/s;

P— 工作压力, Mpa ;

ρ — 液流密度, kg/m 3 。

•  载荷面所受打击力的经验确定

连续射流垂直打击平坦表面时,载荷面所受的打击力 F

的经验计算公式如下:

F=2.655×10 -4 AP 1.5

式中: F— 载荷面所受打击力, N ;

A— 喷嘴的截面积, m 2 ;

P— 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,对一般机体表面油船类的清洗,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。

5 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各部门清洗各种化工容器、换热器、冷却器、冷凝器、管道、管束、清焦、除垢、除锈、水力、清洗等清洗作业。

•  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% ,实现了无燃无毒无环境污染的安全文明作业。

•  储罐是石油化工装置中数量多、规格形式多、存

贮介质种类多的工艺设备。如合成橡胶胶液贮罐,需要定期清洗。过去用人工小铲清除,一天除几 M 2 。选用高压水射流清洗,压力为 50Mpa 流量为 100L /min 的高压水发生装置, 2~3 把单嘴喷枪,经 10h 即可清洗一台胶液罐,提高效率几十倍。

当列管换热器完全被堵塞时,化学清洗无法进行,人工机械方法用钢钎清理效率低还会损伤管件,采用高压水射流清洗技术,选用 70~100MPA 压力,水流量 84L /min , 10 多小时清洗干净。

北京燕山石化公司乙二醇储罐 9 圈盘管 2 台,用高压水射流清洗一天完成。清洗各类换热器 278 台;容器 1.5~ 350m 3 各种贮罐、反应器 29 台,管线 Φ 50~ Φ 450 长 1380M ;清洗塔盘、转子、隔板、消音器 383 套件;总共清洗面积 64246M 2 ,合计创收 166 万元。

•  高压水射流在电厂输灰管内壁清洗 宝山某钢铁

公司自备电厂是火力发电厂,主要燃料为煤粉。为将粉煤灰渣集中输送到长江岸边的灰场,装置有泵站,并设有三条直径为 425mm 、壁厚为 12mm ,长为 2500m 的湿灰输送管交替使用。靠水压输送湿灰,在生产过程中因工艺物料和水系统在内壁形成结垢,厚度在 20~ 60mm ,湿灰灰色,层状结构、坚硬、致密、形似瓦筒,影响正常运行。垢的化学成分如下:

成分 CaCO 3 CaSO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 硅铝酸盐

% (质量) 92 <20 <0.8 <5

为典型的 CaCO 3 垢。

为了安全稳定、长周期、满负荷运转,在通常情况下,每二年清洗一次才能保证生产的满负荷运转。过去曾在日本专家指导下,采用整个管系统加压加酸清洗、浸泡、排气、循环化学清洗。因空气、管路走向复杂,过桥、过路又拐弯,管路忽高忽低致使酸洗液很难充满整个管腔,酸洗不彻底。整个管路酸洗用 400t 酸洗液和 100t 中和剂共耗资 150 万元。现采用上海某机械有限公司制造的 WP215 型高压水射流清洗机,压力 100Mpa ,流量 64L /min ,功率 139KW ,每 30M 一段,分段清洗效果良好。

&#8226;  换热器清洗 锦州石化公司某炼油厂、橡胶厂、

冷换车间的 10 余台列管式碳钢换热器被水垢、泥沙堵死,采用高压水射流技术进行清洗,清洗面积近 5000M 2 ,清洗压力为 60~80Mpa ,每台清洗时间 70~100h ,清洗设备表面露出金属光泽,无损伤。北京燕山石化公司化工一厂裂解车间的 12 台换热器、聚苯乙烯车间的 8 台换热器、苯乙烯车间的 1 台换热器均采用高压水射流技术清洗,清洗面积共 7772M 2 ,清洗工作压力 65~70Mpa ,清洗时间 150h 。清洗效果很好,设备露出金属光泽。

&#8226;  甘肃靖远某电厂锅炉受热面清洗 电厂 3 # 炉炉膛

水冷壁油灰焦垢,厚 0~ 3mm 不等,采用高压水射流清洗。清洗面积 1200M 2 ,清洗工作压力 45~50Mpa ,清洗时间 50h 。清洗后,除垢率为 95% 。

&#8226;  兰化某厂丁烯贮罐整体内壁清洗 兰化某厂的直

径 12.5m 、容积 100m 3 的丁二烯球形贮罐,内壁所结过氧化物垢厚 1~ 3mm 不等,采用三维旋转喷头进行高压水射流清洗,清洗工作压力 40Mpa ,清洗时间 10h ,除垢率大于 90% 。

&#8226;  管线的清洗 鞍山有 Φ 700 、长为 1000 m 的煤气

管线,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 50~60Mpa ,清洗时间 160h ,除垢率达 90% 以上。

&#8226;  冷凝器的清洗 某钢铁厂自备热电厂有一台

6000W 机组,由于冷凝管结垢,影响了蒸汽冷凝效果,使系统内真空度下降,机组不能满负荷工作,每小时只能发电 4200KWh ;若按每度电 0.2 元计算,每天损失 8000 多元。该厂原来采用钢钎子、钻头等清除污垢,不仅劳动强度大、效率低,还容易损伤钢管,使冷凝器报废,其清垢效果也不太理想;后来采用高压水射流清洗机进行清洗,平均每 30s 清洗一根管子, 2000 多根管子不到 20h 就清洗完毕,清除垢皮上百公斤,清洗后的冷凝器工作正常,蒸汽冷凝温度符合要求,机组满负荷发电。

&#8226;  锅炉的清洗 某热电厂 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控制住灰堵,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。后改用高压水射流清洗, 32h 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。

&#8226;  贮罐的清洗 锦州石化公司某炼油厂从美国引

进的清净剂工程,建造了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。采用高压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 磷酸酸化处理 高压水射流清洗

涂中性油保护。其中磷酸酸化处理的目的是除锈,配方如下:

85%H 3 PO 4 30kg ;

净水 100kg ;

氧化锌 1~ 1.5kg ;

三氧化铬 0.5kg 。

清洗后各罐表面无灰尘、铁锈和杂质,保证了产品质量。

&#8226;  高压水射流清洗技术在糖厂的蒸发罐、结晶罐

等容器上的应用,其效果同样很好。

&#8226;  结束语

高压水射流清洗技术以其独特的不污染环境、不腐蚀设备、节省能源等优点,越来越受到人们的重视。

参考文献

&#8226;  秦国治,李欣红:化学清洗实用技术,北京:中国石化出版社, 1996

&#8226;  王云,王岩,高压未射流清洗技术应用,化学清洗, 1995 ;( 4 ): 18 ~ 21

&#8226;  辛承梁,张齐庄,高压水射流技术在清洗行业的应用,化学清洗, 1998 ;( 2 ): 21 ~ 24 。

【 字体: 】【打印此页】 【返回】【顶部】【关闭】  
联 系 方 式
联系电话:029-88028939
     029-82199427
传  真:029-82199427
手  机:13689192024
     13659192350
地  址:陕西省西安市龙首北路西段34号
电子邮件:liyue-1@tom.com
QQ:274227640
地址:陕西省西安龙首号北路西段34 电话:13689192024 13659192350 Email:liyue-1@tom.com
版权所有:陕西中通管道工程技术有限公司
www.zipipe.com QQ:274227640