高压清洗机在高压气管内表面清洗中的应用 一、高压水射流清洗技术 在生产过程中,储运高压气体的高压气管,由于高温氧化而产生大量的铁氧化物,结垢后形成氧化皮。通常采用除氧化皮的方法是酸洗,表面剥皮或喷丸处理。这些传统工艺,设备庞大,耗资较多,生产效率低,处理的质量也低。高压气管使用一段时间后,在其内部的高压气体作用下,会有部分残留的金属氧化皮脱落,造成高压气管出口阀路堵塞,降低了高压气管的使用寿命和经济效益。而采用高压水射流清洗技术,能够较彻底地清除气管内壁的氧化皮,提高了高压气管的使用寿命。 高压水射流技术是利用高压水发生设备产生的高压水,通过喷嘴将压力转变为高度聚集的水射流流动,从而完成清洗、切割、破碎等工作。钢管本体具有较高的抗拉、抗压和抗剪切强度,因而常温状态下,铁的氧化物与本体结合强度很低,且有大量的裂纹。 射流的效能取决于射流本身的特性和被清洗物料的结构特性,即射流与物料在切割过程中互相作用的结果。射流在空气中是一个液体锥形区域,其锥形直径随着离喷嘴距离的增大而变大。 二、高压水射流对高压气管内表面的清理机理 钢管内表面的主要结垢物是氧化皮,是钢管表面在热轧过程中因高温氧化而产生铁的氧化物。铁的氧化物的线膨胀系数远远小于钢坯本体,而且质脆,随着温度的降低,其抗剪和抗拉强度都很低 (1)锥形芯部 锥形芯部液体动压是恒定值(p为液体密度,v为液体速度少,长度约为40~160倍喷嘴水力直径,它与雷诺数、喷嘴形状粗糙度等有关。 (2)液体及气泡部分 随着离开喷嘴的距离增大,速度递减,此时动压也随之下降。 (3)液滴和细射流部分 该部分射流的径向扩散程度更大,分散为液滴和微细射流。 当射流冲击固体表面时,在接触区即产生接触压力,一般投射距离越短,接触压力越大。
试验分10 MPa 3 min .20 MPa 2min ,30 MPa 1 min 3组进行。经过试验证明,工程装置运行良好,选择较佳清洗参数为30 MPa 1 min。 3. 2密闭工艺水池清洗工程装置 密闭工艺水池(6. 4 m x 4m)为一圆简形结构,入孔仅为l m;池内壁面Y剂量率为80-650 G/ h,池底p表面污染水平**1000 Bq/ cm2。在工程施工中,根据设施结构情况研制了密闭工艺水池**清洗工程装置。 该工程装置由手推小车、带导轨的支架、直径为600 mm并带有4个喷嘴的地板清洗机喷头和手拉葫芦等组成。喷头通过导轨固定在支架上,通过调节机构控制其升降(升降幅度距池底0. 5-4. 0 m)。当喷头固定在某一位置并与池壁保持一定距离时,作业人员移动小车,可使地板清洗机喷头边旋转边横向移动,同时喷射高压水,可打出宽40cm的去污带。 3. 3严密性监测系统撇度信号系统清洗工程装置 该清洗工程装置的设计要求如下: 1)根据现场设施、设备的结构特点和人员的作业条件,达到纵深清洗去污的效果; 2)现场拆卸简便、轻巧灵活; 3)使用安全可靠。 严密性监测系统、湿度信号系统清洗工程装置为立柱式清洗小车,由升降柱、升降套、转向支座、角度调整盘、移动小车等部件组成,压枪的升降和旋转通过移动升降套和调节角度盘得以实现,方位的变化是依靠调整升降柱与转向支座实现的,由于主要部位大都采用插销定位方式,易于拆装和调节,使用起来比较方便。压枪升降范围0. 5-3. 5 m,满足了房间内设备不同高度的清洗去污要求。 为了检验清洗小车的安全性和可靠性,在清洗施工前进行了清洗车稳定性测试。结果表明:喷射机具在升至3.5 m高度、高压水喷射压力30 MPa时,清洗小车稳定,行进中无偏斜、摇摆现象,清洗小车的安全性和可靠性符合设计要求。 4工程去污 依据工艺运输水池、工艺房问、密闭水池等高压水清洗去污试验结果,使用研制的**清洗机具,进行大面积的工程清洗去污。由表中所列数据可看出:碳钢覆面工艺运输水池清洗去污率为62. 11%一98. 98% ,部分水池清洗去污率低的原因是由于放射性核素渗入腐蚀坑内的锈垢,高压水未能将渗入核素去除;不锈钢覆面的密闭水池清洗去污率大多大于93%,去污效果较好是由于不锈钢表面致密氧化层未被破坏,放射性核素未渗入,易于清洗去污;工艺房问地面、墙面的清洗去污率在65. 39%一95. 99%之问,去污率差别较大是由于房问建筑、安装材料种类多各种材料对放射性核素吸附率不同造成的。高压水清洗去污技术现已逐步推广、应用于反应堆退役工程实践中,并成为工程中一种重要的清洗去污方法。随着国内反应堆退役工程的不断深入,更好地应用该项技术,不断提高工程去污质量,将成为高压水清洗去污技术的新课题。
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