近年來,高壓水射流作為一種新型清洗手段在我國工礦企業得到了廣泛的應用。已生產出多種高效、輕便的高壓水射流清車機。用於清洗礦車結底,無粉塵、無火花、噪音小、不傷車體,而且耗水量小,清洗質量好,效率高。
高壓水射流礦車結底清車機有下列三種類型:
(1)單槍手持式。采用人工手持噴槍作業,操作簡單,不受場地條件的限製,可用於各種場合。
(2)雙噴咀旋轉噴頭式。旋轉噴頭固定在小車上,可使射流的靶距保持不變,適合於中小型及地方煤曠使用。
(3)雙噴咀定位旋轉噴頭式。這種方式采用定位旋轉噴頭及電液控製,不受翻罐機筋條影響,適合於大中型礦井的翻罐係統中應用。
水射流清車機使用的三柱塞高壓泵,其主要技術性能參數通常選用:噴射壓力在0—31.36MPa範圍內無級調節,噴射水量551/min,功率37kW。水射流最佳噴射靶距在150mm以內。對於一般的煤矸結底,平均40s即可清洗完畢,清車機在使用中主要存在兩個問題。一是煤炭自身含水量較大時,容易發生運煤皮帶打滑和煤倉跑倉事故。解決的辦法是限定水壓在30MPa,噴咀孔徑為1.8-2.2mm範圍內。具體操作時,煤倉沒有煤不清車。煤炭自身含水量較大時,采取間斷清車。另一個問題是在嚴寒地區或季節要防凍。防凍的主要措施有:對水預先加熱,或在水中加入防凍劑,清洗完畢用壓縮空氣將室外高壓水管路中的水全部驅出。
8.5水射流清洗核反應堆的放射性殘物
核反應堆事故後的部分修複工作,包括揭開反應堆的頂蓋,由於反應堆內部及壓力遮蔽區受到放射性汙染,使問題複雜化。解決的方法是用高壓水射流清除遊離的放射性殘物。其它一些方法,例如:超聲波、幹冰噴射、水冰噴射、掃除、刮削和真空吸塵等都無法實現。因此,采用水射流是-最佳選擇。針對三哩島核反應堆的事故處理工作,美國電力研究所、美國能源部和地方動力裝置核公司三方資助,由北美一家電力公司提供技術服務,設計了一種能專門清洗反應堆力容器內部的高壓水射流裝置。
事故發生時及事後,冷卻循環使核燃料殘物沉積下來,其它放射性物質也遍及一次冷卻係統的內表麵。壓力遮蔽區上表麵及反應堆容器圍壁下邊的放射物,增加了放射性危害和汙染外部空氣的機會。水射流裝置就是要把所有遊離汙染物衝入反應堆活性區。初步研究表明,壓力35MPa,流量101/min的水射流就能有效地清除任何遊離殘物。
清洗工作是在不移開反應堆容器頂部的前提下進行的-清洗裝置穿過長為5m,直徑為7cm的操縱器支撐管到達需要清洗的各個表麵,同時要越過許多高約6m、直徑大小不一的圓柱杆。
清洗裝置的關鍵部分是分節管輸送裝置和多股射流噴咀。
分節管輸送裝置是將高壓軟管和噴咀通過一段長長的像k帶一樣的分節管送入反應堆。穿過各段管的纜索若向一邊收緊,管子下部就可彎曲。噴咀固定在輸送管的末端,隨輸送管在清洗麵運動,就可以清洗到所有的表麵,多股射流噴咀,采用了16股射流噴咀裝置。這種裝置是一個圓柱體,16個噴咀均勻分布在柱體的周線上,偏拘外側。所用的噴咀是直徑約為0.1mm,由不鏽鋼體鑲嵌人造藍寶石組成,1985年已經完成了在反應堆容器模型上進行的試驗,並獲得了成功。
8.6水射流清洗超高壓架線絕緣子
50萬伏超高壓直流輸電線路絕緣子帶電清洗課題是我國能源部“七一五”重點項目。樣機經過爬行和清洗試驗,完全符合實際情況要求。這種清洗機的研製成功,很好地解決了超高壓輸電線路絕絕子帶電清洗問題,推廣使用的結果必定大大減少超高壓輸電線路的停電次數。
由於懸掛高壓線用的絕緣子常年暴露在大氣中,表麵經常積滿灰塵或者其他汙垢物,如不及時清洗,將會大大降低其絕緣性能,造成高壓線路停電事故。一般多采用停電後人工擦洗,或用高壓水槍清洗的方法>國外也有用直升飛機靠近鐵塔用水槍衝洗的。但都不太安全,而且有清洗不到的死角。所以,采用氣控清洗機自動清洗,是一種比較先進的方法。
清洗機由氣控裝置、機械爬行機構、噴刷裝置三部分組成。氣控裝置可自動完成清洗動作,也可手動控製單個動作。機械部分有升降機構和大、小夾子各一個。上下爬行時大、小夾子的張開和夾緊是交替動作的。另外有一個可裝10升水的水箱,供噴水和刷洗使用。噴管和毛刷可在大夾子上作60°的回轉動作。
工作時,上一片絕緣子的下表麵和下一片絕緣子的上表麵可同時用6根噴管噴水,用6把毛刷刷洗,邊噴水邊刷洗。每根噴管和每把毛刷隻需在水平位置回轉60°,即可把絕緣子的上、下圓表麵刷洗幹淨。回轉60°複位後,小夾子張開r上升一個絕緣子的距離,將上一個絕絕子的鋁芯夾住。然後,在下麵的大夾子張開,向上一個絕緣子爬行。到位後,夾住絕緣子的外圓,即可清洗另外兩個絕緣子的下表麵和上表麵。如此循環下去,直至整串絕緣子洗刷完畢,隨後運動停止。每清洗一個絕緣子約需15秒鍾,用水約0.5升。水箱的水用完可由地麵注水補充。噴水的開停,由氣三門元件控製,噴水壓力為0.5MPa。
清洗機將水清洗、刷子清掃和氣吹清掃三種清掃方式集中於一體。用移動噴咀清洗與移動刷子清掃相結合,提高了清洗效果和工作效率。此外,采用氣動元件和機械裝置組成自動控製係統,實現自動移位、自動水洗、跟蹤移動刷掃,使操作者不直接接觸高壓帶電體,既可減輕勞動強度又可提高安全性。
8.7建築物外牆清洗
素有“國際建築博覽會”之稱的上海的高樓大度,由於幾十年來自然和人為的汙染塵埃,已變成灰蒙蒙的一片,失去了當年的風姿。為這些高樓大廈整容還新顏的要求已越來越迫切。
1985年,上海曾經請來香港的一個施工隊清洗上海大寬外牆。但是,這樣做耗資甚巨,清洗每平方米約需9美元,因而促使上海黃浦區住宅公司和上海日用化學工業研究所的科研人員萌發了自己研製外牆清洗劑的想法。經過一段時間的努力,他們終於成功地研製出係列外牆清洗剤。實際使用證明,采用這種清洗劑加水射流清洗的方法,可以達到清晰、明朗、均勻的清洗效果。同時,他們還研製成功了高空外牆維修作業“吊籃”,使施工人員能既安全又方便地進行操作。已清洗過的大樓有市政府大廈、和平飯店、聯誼大廈、海關大樓等二十幾幢。
用清洗劑加水射流進行衝洗時,首先在要清洗的牆麵上刷上一層清洗劑,然後用壓力為4-6MPa的中壓水進行噴射,除去汙垢,可達到較理想的清洗效果。有關專家認為,外牆清洗與外牆塗料相比,最大的好處是建築物在清洗了汙垢以後,可以恢複原有的風貌,別是可以恢複不同材質的原有色彩和光澤。
近幾年來,由於磨料射流清洗技術不斷發展,人們聯想到能否利用磨料射流來進行外牆清洗。答案是肯定的。用磨料射流進行外牆清洗比用清洗劑加水射流進行衝洗可省去刷化學清洗劑這一道工序,避免汙染,因而比較方便。由於磨料射流具有較強的衝蝕、剝離、磨削能力,因而可以顯著改善清洗效果,提高清洗效率。國內有關單位正在探索、研究,開發研製磨料射流外牆清洗專用設備和工藝。國外已經推出了清洗樓房立麵用的噴砂機。