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賀！宏興系列高壓水清洗機系統申報省科技成果獎
發布時間：
2014-09-13
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來源：
賀!宏興系列高壓水清洗機系統申報省科技成果獎
高壓水射流清洗技術是近年來在國際上興起的一門高科技清洗技術。高壓水射流清洗具有清洗成本低、速度快、清凈率高、不損壞被清洗物、應用范圍廣、不污染環境等特點。自80年代中期傳入我國以來，逐漸得到了工業界的普遍認同與重視。
在傳統的清洗作業中采用的清洗技術有機械鉆孔清洗、蒸汽清洗、化學清洗、超聲波清洗、以及水射流清洗等幾十種形式。日本、歐美等西方發達國家在70年代以前主要采用化學方法清洗,自70年代末開始發展高壓水射流清洗技術。到目前為止，高壓水射流清洗已經成為西方發達國家的主流清洗技術，占到了清洗業市場份額的80%以上，在美國，高壓水射流清洗已占到了清洗業的90%。
我國的清洗行業多年來一直處于化學和手工清洗的落后狀態，據估計，高壓清洗機我國工業清洗目前80%是用化學方法。無論是化學清洗還是人工清洗都存在著清洗成本高、效率低、污染環境等問題，遠遠不能滿足現代社會日益增長的工業及民用清洗要求。
高壓水射流清洗技術自80年代中期傳入我國后，在90年代中期得到迅速普及。目前，高壓泵水射流清洗在我國工業清洗中已超過10%，并且正在迅速增長。隨著現代社會對清洗行業提出的效率、潔凈率及環保要求的不斷提高，高壓水射流清洗技術在我國的普及應用是必然趨勢。
一、高壓水射流清洗技術的特點
"高壓水射流"是指通過高壓水發生裝置將水加壓至數百個大氣壓以上，再通過具有細小孔徑的噴射裝置轉換為高速的微細"水射流"。這種"水射流"的速度一般都在一倍馬赫數以上，具有巨大的打擊能量，可以完成不同種類的任務。將這種高度聚能的水射流用來完成各種清洗作業的技術稱為"高壓水射流清洗技術"。
高壓水射流清洗屬于物理清洗方法，與傳統的人工、機械清洗及化學清洗相比，有如下優點：
①水射流的壓力與流量可以方便地調節，因而不會損傷被清洗物的基體。
②高壓水射流清洗不會造成二次污染，清洗過后如無特殊要求，不需要進行潔凈處理。
③洗形狀和結構復雜的物件，能在空間狹窄或環境惡劣的場合進行清洗作業。
④高壓水射流清洗快速、徹底。例如：下水管道的清通率為100%，清凈率為90%以上;熱交換器的清凈率為95%以上;鍋爐的除垢率達95%以上，清洗每根排管的時間為2～3分鐘。
?、萸逑闯杀镜停蠹s只有化學清洗的1/3左右，即柱塞泵高壓水射流清洗屬于細射流，在連續不間斷的情況下，耗水量為1.8～4.5m3/h, 功率為35～90KW左右，屬于節能型設備。
?、薷邏核淞髑逑从猛緩V泛。凡是水射流能直接射到的部位，不管是管道和容器內腔，還是設備表面，也不管是堅硬結垢物，還是結實的堵塞物，皆可使其迅速脫離粘結母體，徹底清洗干凈。高壓水射流清洗對設備材質、特性、形狀及垢物種類均無特殊要求，只要求水射流能夠達到即可。
?、吲c化學清洗不同，高壓水射流清洗無有害物質排放與環境污染問題，水射流物化后還能降低作業區的空氣粉塵濃度，保護環境。
清洗業一直是工業與民用必不可缺的重要環節。與其它清洗方式相比，高壓水射流清洗在清洗效果與效率、清洗成本、以及環保等方面具有無可比擬的優勢，其普及應用是必然趨勢。
二、高壓水射流清洗技術的應用
在我國，高壓水射流清洗技術已經在包括石油、化工、冶金、煤炭、交通、船舶、建筑、市政工程以及核能軍工等許多部門得到了應用。高壓水射流清洗的對象包括：
?、俟艿李悾杭瓷舷滤?、排污、輸油、煤氣、排煙管道;
?、诟黝悷峤粨Q器、冷卻塔、冷凝器;
③盛裝氣、水、油、溶液、漿體等流體介質的各種箱、柜、釜、罐、槽、艙等工業容器;
?、軌毫θ萜?，包括儲氣缸、高壓釜、合成塔等;
?、莨?、鐵路運輸用的槽罐車，水運船舶的油料倉等;
?、薮?，在船舶維修工作中，采用高壓水射流可剝除船體、船艙和螺旋槳上的生長物;可清除船體水面線上下的油污，剝除壓載箱、底板及船艙上的附著物及除銹等;
⑦鋼材、鑄件表面的除鱗、除銹、清砂;
⑧各種大型工業設備表面，如軋鋼機表面除油去污等;
?、岣鞣N大型建筑物、寫字樓外表面;
?、饣炷翗嬛?，包括路面翻松(深度6mm～25mm)，路面污跡清除，機場跑道除膠以及混凝土沖毛等。
適用于高壓水射流清洗的結垢物的類型包括：各種機械堵塞物、各類鹽堿結垢物、氧化鐵、金屬銹蝕物、油脂及油污凝結物、油漆、焦炭、石蠟、瀝青、石灰、石子、沉渣、淤泥、船體上的附著物及海洋生物等。
三、市場預測及經濟效益分析
隨著我國工業進步與社會文明程度的提高，對工業及民用清洗的效率、環保等方面將提出愈加嚴格的要求。而目前我國的高壓水射流清洗技術在整個清洗業的比重遠未達到其應有的水平，因此，該技術在我國尚有較大的市場發展空間，其將成為一項方興未艾、造就企業家與工業成功人士的前途遠大的事業。
河南宏興高壓清洗設備有限公司研制的"宏興系列高壓水射流清洗系統"，是一個通用的高壓工業清洗系統，具有適應性強，一機多能的特點。"宏興系列高壓水射流清洗系統"的用戶可獲得學校方面長期的技術支持與面向用戶的技術服務，即可根據用戶提出的特定要求與難題，研制專用的高壓水射流清洗周邊機構或系統提供給用戶，以擴展與提升用戶購買的"宏興系列高壓水射流清洗系統"的功能。
一般來說，用戶購買一臺"宏興系列高壓水射流清洗系統"，1～2個月即可收回成本，當年即可實現盈利。購置該系統的用戶，一般可組建相應的清洗公司，并可與河南宏興建立長期的業務紐帶關系與技術支持。擁有該系統的清洗公司，一般需經理人員1～2名，操作工人4名(電工、鉗工各1名)，清洗過程中所用的電、水一般均由清洗任務所在單位負責提供，并無任何附加運作成本。在中等以上城市及大中型工礦企業，"宏興系列高壓水射流清洗系統"的用戶均可在短時間內取得豐厚的經濟回報，與此同時，由于引進了現代清洗技術，將解決許多在工業及民用領域中長期存在的清洗難題，從而為自身事業的發展提供了一個不可多得的機遇。
關于經濟效益計算，現就擁有一臺"宏興系列高壓水射流清洗系統"的用戶，就幾種典型設備的清洗舉例如下：
1.管道清洗：
一般排污及工業輸送管道的直徑在150～800mm之間，平均每班可清洗150m，清洗每米管路的價格為50～80元，每月按清洗20個班計算，則每月經濟效益為：
20′150′(50～80)=150000～240000元
若每年工作6個月，則平均效益為：
6′(150000～240000)=900000～1440000元
2.熱交換器清洗
熱交換器在許多工業部門都有應用，有些企業，如熱軋帶鋼廠就擁有多種不同規格、型式的熱交換器一百多臺;焦化廠、化工廠則擁有大型塔式熱交換器多臺。對于中型一般結垢的換熱器，平均一個班可清洗一臺，每臺清洗價格為5000～8000元。每月按工作20個班計算，則每臺設備每月經濟效益為：
20′(5000～8000)=100000～160000元
若每年工作6個月，則年經濟效益為：
6′(100000～160000)=600000～960000元
四、宏興系列高壓水射流清洗系統
"宏興系列高壓水射流清洗系統"由主機和30～50種周邊機構組成，可以完成許多不同對象、不同工況的清洗任務。系統通用性強，并預留擴充余地，以便根據用戶提出的特定任務進行二次開發，用以完成某些特定的復雜及惡劣工況的清洗任務，使系統的功能得到進一步的擴充與提升。
"宏興系列高壓水射流清洗系統"配有低壓供水，高壓柔性輸水管線以及供電電纜，其作業半徑達100米。系統的標準配置為適應于管道與熱交換器清洗的周邊機構。另有多種型號的噴射裝置及其它輔助設備供選擇以適應各種不同的清洗任務。
"宏興系列高壓水射流清洗系統"的標準機型為電動機驅動，也可提供柴油機驅動型以適應野外工作的要求。主機的機座設計適應于各種環境，可放在130卡車上組成一個移動式清洗單元。主機的形式也可根據用戶的要求設計成移動式或其它形式。
標準"宏興系列高壓水射流清洗系統"有宏興50(50MPa)與宏興70(70MPa)兩種，也可以根據用戶的需要提供100MPa的系統。標準系統的技術參數為：
宏興50高壓水射流清洗系統：
額定壓力：50MPa
額定流量：70 l/min
額定功率：75kW
工作介質：自來水或工業清水
宏興70高壓水射流清洗系統：
額定壓力：70MPa
額定流量：70 l/min
額定功率：90kW
工作介質：自來水或工業清水
對于"宏興系列高壓水射流清洗系統"的用戶在生產中可能遇到并提出的研制任務，現舉例并建議如下：
1.工業容器清洗
工業容器的清洗內容為容器內表面的金屬銹蝕、油污及凝結物。由于工業容器大都為小口徑大腔室或異形腔室，內裝的往往是有害或易燃易爆物質，加之容器大小、裝置地點與位置各不相同，往往無法由人工直接進行，清洗需根據特定的要求研制專門的清洗裝置與技術，主要包括：
A.二維及三維旋轉噴射裝置和污水排放與收集裝置設計。
B.容器清洗平臺及輔助裝置設計。
C.容器自動化清洗系統，包括：噴頭自動進給裝置研制(電動、液壓傳動或氣壓傳動)，相應的傳動與電氣控制系統設計。
本項研究以現有的宏興系列高壓水射流清洗系統為平臺，除去完成一般性清洗任務外，將主要用于完成特定工業容器的清洗任務，并根據要求實現人工控制的機械操作與自動化清洗操作。
2.大口徑管道的清洗
對于直徑≤Φ800mm的管道，用普通的噴射裝置，如自進式噴頭等由人工操作即可進行疏通與清洗。對于Φ800mm以上管道，由于噴射距離的限制，則需根據其直徑規格研制專門的清洗機構及排渣機構，關鍵技術為：
?、賹τ?Phi;800mm-Φ2000mm的管道，關鍵技術為二維旋轉清洗裝置及行走機構的研制，其牽引動力一般為鋼絲繩牽引。
?、趯τ?Phi;2000mm 以上管道，如直徑為7.3m大型鋼筋混凝土輸送管道,一般需研制二維旋轉清洗裝置的自行走機構。
本項研究將以宏興系列高壓水射流清洗系統為平臺,除去完成一般性的清洗任務外,還將完成超大直徑直管及彎管的機械化、半自動化清洗工作。
3.船舶清洗
主要指船體的清洗，包括：
①船底清洗裝置：用于清洗船體底面。
②船體清洗裝置：用于清洗船體。
其關鍵技術為機械化清洗作業車與相應的控制系統。本項研究將以宏興系列高壓水射流清洗系統為平臺，開發出自動化清洗船舶的系統，即清洗船舶的操作可由人工操作、人工控制的機械化操作或自動化操作進行。
4.其它清洗裝置的開發：
以現有的"宏興系列高壓水射流清洗系統"為平臺，開發諸如：高層建筑外表面清洗、混凝土構筑物清理沖毛、鋼材鑄件除鱗清砂等專門的高壓水射流清洗裝置，以及提供由用戶提出的任何清洗難題的解決方案。
"宏興系列高壓水射流清洗系統"的優勢在于其設計者們卓越的創新能力。河南宏興公司工程力學測試技術研究所具有一流的科研實力和對技術精益求精的精神。愿意為用戶提供一流的技術與優質的服務，與業界有志于高壓水射流清洗技術的同仁一道共創我國清洗工業的明天。