专业的高压水射流清洗公司 海申

高压水射流清洗技术在电厂的应用是不可或缺的。尤其是近几年来随着煤价的不断上涨，用煤发电的企业利润不断受到冲击，那么要想保持原有的利润，只有降低能耗，节约煤的利用量才能继续获得良好的收益。
那么如何才能实现上述愿望呢？事实证明只有在电厂推广高压水射流清洗，才能大幅度提高煤发电厂的热效率，降低了煤耗，从而获得丰厚的利润。
通常情况下，煤粉燃烧后会产生很多的粉灰，随烟气通过空气预热器时，由于长时间的运行，造成冷端零件堵灰是非常严重的，当烟气阻力变大，排烟温度提高时，就会导致风机电流变大，从而造成机组**负荷运行的状态，这对发电设施较为不利。而使用高压水射流清洗技术进行清洗就可以**解决这一问题。
除此之外，煤粉在炉膛内燃烧的过程中，也会产生结渣现象，在热气高温段气表面，通常会产生一层结实的沉积物，成为高温烧结性积灰，在烧结的灰垢下，就会发生金属腐蚀现象，这种状况的产生会严重影响传热的效果，引起偏差，通风阻力变大，其造成的严重后果是，灰垢下的高温腐蚀会使受热面的使用寿命大大缩短，恶劣的情况下还有可能造成爆管事故发生，这对发电安全较为有害。
上述情况经高压水射流清洗技术处理后，就能使问题迎刃而解，这不仅能够使除受热面结焦迅速消除，而且还能减少锅炉运行中爆管现象的发生且有利于电厂的安全运行。

高压水射流清洗技术的发展与高压水设备配件的进步密切相关。高压水射流清洗技术自上世纪80年代中期由蓝星清洗从德国引入我国，在30多年的时间内主要经历了三个阶段。下面看小编一一为您道来~
**阶段
高压水设备的发展，随着科技的发展和进步，高压水装朝着大型化，智能化，**化方向迅速发展，高压水设备功率从较初的几十千瓦发展到700多瓦，压力也从较初的几十兆帕发展到400兆帕。经过30多年的发展，国内高压水射流技术在设备制造方面也取得了长足进步，研发出了高压力、大流量、长时间工作的柴油驱动清洗设备。目前国内高压清洗设备形成了以美国NLB、Jetstream、Flow、kAMAT、Jetech、Gardner Denver;德国Hammelmann、Uraca 、Woma、Karaher以及果茶通洁、精诚、聚能、水能等三分天下的局面。但目前规模较大的清洗公司仍以德国和美国的高压水设备为主。
*二阶段
高压水清洗配件的发展；以三维槽罐清洗枪头的出现为标志，主流高压水设备厂家也逐渐研发出各种功能型号的枪头配件，使清洗速度更快，清洗效果更好，劳动强度更低。这阶段的典型代表是StoneAge，以换热器公园管程为例，StoneAge针对列管堵塞情况和不同垢类型的高效小直径管束自旋转清洗枪头，应用于各类换热器清洗。目前，国内高压水设备厂家也能够生产出140Mpa左右的自旋转清洗枪头，但280Mpa的自旋转清洗枪头仍需进口，并且国产自旋转清洗枪头的寿命也相对较短。
*三阶段
自动执行化结构的发展：国内清洗行业对于冷换设备管程和壳程的清洗仍未摆脱传统的人工抱枪方式，这种清洗方式具有人员设备投入量大、劳动强度大。危险性高等特点。虽然，国内清洗公司及安全管理规范的业主单位已经逐步认识到高压水射流所带来的操作危险，但是必要的技术革新由于市场的承受力以及接受度等原因一直发展和传播得非常缓慢。而欧美发达国家在冷换设备清洗方面已经开始普及使用自动化执行机构来克服传统的人工抱枪效率低、危险系数高的缺点。目前，国内只有较少数规模较大的清洗公司引进了部分StoneAge高压水清洗自动化执行机构，其中蓝星清洗有限公司从荷兰Peinemann公司和美国StoneAge公司全面引进了各个类型的自动化执行机构用于冷换设备管程和壳程高压水清洗，降低了人工作业的不稳定性，保证了清洗效果的稳定，同时提高了作业安全性和清洗效率。并进行全面成功的应用。
2.5高压水射流除垢的应用标准
在油田生产运用中，旧油管的检测、修复再利用给企业带来巨大经济效益，节约了开支，因而对油管的表面质量也提出了较高的要求，必须对油管表面的氧化皮、污垢、锈蚀等彻底的清除，以满足作业的要求，涂覆于油管表面的油漆和保护涂层的性能，在很大程度上取决于涂装前材料的表面状态。其中主要的因素有锈蚀和氧化皮、表面的污垢（盐份、油脂、灰尘等）以及表面粗糙度。
为了提供评定这些因素的方法和对获得洁净油管表面的预处理方法提供指导并指出每种方法达到规定洁净等级的效力，国内外有关部门经过大量的实验研究和统计分析，对钢铁表面的锈蚀等级、采用不同方法达到的预处理级别制定了相应标准。其中有：
ISO 8501 -2006 表面清洁度的目视评定;
ISO8502 - 2006表面清洁度的评估试验;
ISO8503 -2006 喷砂清理后的钢材的表面粗糙度特性。
ISO8501-2006适用于涂装前采用诸如喷射清理、手工和动力工具清理以及火焰清理方法处理过的热轧钢材表面。但这些方法，尤其是喷射清理方法也适用于具有足够厚度、能抗因磨料冲击或动力工具除锈操作而引起变形的冷轧钢材，也适用于除了残余氧化皮之外还牢固地粘附着残余油漆和其他异物（如可溶于水的盐分、焊渣等）的钢材。所以对于油管水射流清洗洁净度评判标准可以采用ISO 8501-2006。
ISO 8501-2006规定的预处理等级由除垢作业之后表面外观状况的文字描述以及典型样板照片共同定义。不同的预处理方法采用相应的字母表示，如Wa—喷射清理。在代表预处理方法类别的字母后面有阿拉伯数字，则表示清除氧化皮、油、油脂、铁锈和原有涂层的程度。
五初始表面条件被定义：
喷射清理的钢材表面的情况下，将其中三个初始表面条件*DC A，DC B和DC C，在DC A、DC B、DC C的情况下，涂用防护涂料系统，并且涂料已经退化。另外两种初始表面条件，*DPI和DPZ的，并且被*为自喷射清理，其油管表面氧化铁预制引物底漆（DP I）或硅酸锌底漆（DP Z）。。
以喷射方式进行的表面预处理，以字母“Wa”表示，其预处理等级的意义为：
Wa1 轻度喷射清理：在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。
Wa2 彻底喷射清理：在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见油脂和污垢，并且几乎没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留物应是牢固附着的。
Wa21/2非常彻底的喷射清理：在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。


清洗标准附图如下：

DC A DC A Wa 1

DC A Wa 2 DC A Wa 2?

DC B DC B Wa 1

DC B Wa 2 DC B Wa 2?

DC C DC C Wa 1

DC C Wa 2 DC C Wa 2?

DP I DP I Wa 1

DP I Wa 2 DP I Wa 2?

DP Z DP Z Wa 1

DP Z Wa 2 DP Z Wa 2?



三 高压水射流清洗新技术
3.1现役高压水系统存在的问题及新系统
3.1.1现役高压水系统存在的问题
随着科学技术的发展，高压水射流及机械钻通、刮削等环保清洗技术得到了广泛应用，为了满足结垢、锈皮油管的清洗要求，引进了高压水射流清洗新技术。该技术具有高效、节能、环保、清洗成本低、设备通用性强等优点，也存在着高压动态密封不稳定，导致出水系统漏失量大，泵效低等问题。高压泵额定排出压力为70MPa,但实际排出压力仅达40MPa~50MPa，排出压力低，出水动能小，直接导致清洗质量不稳定、清洗一次合格率低(仅为62% )、清洗范围小(仅能清洗一般结垢油管)，因此结垢、锈皮严重的油管，被结垢物和化学物堵实的油管无法实现高压水清洗。采用单一的高压水射流清洗时，压力必须达到70MPa以上才能清洗干净，甚至有些特硬厚水垢需要150MPa以上的高压水才能清洗干净，在这么高的压力下工作，对工人的安全操作是一个很大的考验。而采用单一的钻通刮、削技术或者刷洗技术，虽然清洗效果较好，但是清洗效率较低。
成都海申科技有限公司-企业位于中国四川自由贸易发展区-成都市青白江区大成工业园,公司成立于1999年专业研发生产高压泵及零部件的制造型民营制企业,2017年企业改制创新,企业注册资本为1036万元,是国家外经贸局、海关总署批准的有进出口权的公司。
企业拥有完整的研发、生产、设计、制造、销售、售后为一体的新世纪一带一
路崭新的民营制企业，致力于为国内外专业经销客户以及广大终端客户提供高性能，高科技，高质量的高压清洗成套设备，清洁环保设备，石油注水及管道试压和相应的解决方案。为环保绿色做出一个企业应有的重任。
以追求新一代高效、节能、环保利器,海申高压泵以技术良好、性能可靠、耐用
度高的特点,在石油、天然气、化工、建筑、水泥、造纸等行业备受欢迎。公司在全
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公司秉承“海纳百川，宗申信誉”的经营理念，每年捐赠偏远山区留守儿童数
位的学费和生活费。以不断提高创新,生产研发水平，用“中国造”**全国清洁环保设备制造业”,以“打造国际*清洁环保设备技术研发为目标，专注于环保清洁设备行业领域。我们以诚信和优质服务取信于客户，只要客户有需求，我们将会提供详细的解决方案以及较完善的产品和服务。
3、离心泵的类型
①D型节段式多级离心泵。用于输送水或物化性质类似于水的不含固体颗粒无腐蚀的液体，输送介质的温度不得**过80℃。
性能范围：流量6.3～580m3/h，扬程50～1800m。
②PJ型多级矿用排水泵。用于输送80℃以下清水及物化性质类似于水的其他液体。
③XD、MP、WY—25LD、BS型多级离心消防泵。用于输送80℃以下的清水或物化性质类似于水的液体。适用于高层建筑、民用住宅楼群等建筑群消防工程。
性能范围：流量0～162m3/h，扬程较大252m。
④DG型锅炉给水泵。输送液体同前，使用温度高压泵可达150℃。
性能范围：流量3～440m/h，扬程36～1680m。
⑤G型高压多级离心泵。输送介质为清水或腐蚀性不强的油品及石油化工产品，输送介质温度为130℃。
性能范围：流量20～254m3/h，扬程318～1260m。
⑥W型污水泵。用于输送80℃以下的污水、粪便以及带有纤维或悬浮物的液体，悬浮团块尺寸不**过泵出口直径的80％，WGF和WDF型泵还适用于输送含有腐蚀性的污水，适合化工部门输送化学浆液之用。
性能范围：流且3～585m3/h，扬程3. 2～42.5m。
⑦WL型立式污水泵。供输送含大颗粒、带长纤维等杂质的液体，适用于城市生活污水、工矿企业废水的处理以及用于输送泥浆、粪便、灰渣及纸浆等。
性能范围：流量10～780 m3/h，扬程5.2～49m。
⑧CLW型长轴立式杂污泵。用于输送固体颗粒，如氧化铁屑、砂、煤粉等坚硬的磨粒的污水介质；也可用于输送清水及物理化学性质与水相似的介质。被输送介质温度小于80℃；介质中含固体颗粒粒度10m。介质重量浓度15％。
性能范围：流量50～3200 m3/h，扬程21～60m。
3.3.2 高压往复泵
高压柱塞泵是现代工业常用的高压推动力设备，适用于高压水射流清洗工作，如冲洗、清沙、除锈、液体输送、液体传动、工程采掘以及材料切割等。
柱塞泵和活塞泵有许多的设计方案，柱塞泵是有密封装置的往复泵，而在活塞泵的设计中，密封装置是移动活塞的一个必要组成部分，因此柱塞泵是用得较多的一种泵。
往复泵通常由两部分组成。一端是实现机械能转换为压力能并直接输送液体的部分，称为液力端；另一端是动力或传动部分称为动力端。
由于往复式水泵比离心泵能输出较大的压力，故在排水量不大，而压力较高的场合通常用往复泵，并且往复泵流通部件简单。以上特点正是高压水射流清洗系统所需要的。
(1)往复泵的性能参数
①往复泵的流量。往复泵的理论流量是单位时间内活塞所排出的液体体积，等于活塞工作面在吸人行程中单位时间内在泵缸中扫过的体积，是泵的理论平均流量。

式中，QT为理论平均流量，m3/min；A为活(柱)塞工作面积，m2；S为活(柱)塞行程，m；i为缸数；n为转数(往复次数)，r/min。
泵的实际流量Q与理论流量QT之比称为流量系数，用表示：

式中，ΔQ是泵内实际的流量损失。ΔQ由两部分组成，一部分是液体通过各密封点由高压侧向低压侧的泄漏，以表示，这部分流量损失要消耗能量。因此，将泵的实际流量与泵内接受能量的液体量()之比称为泵的容积效率：

另一部分流量损失是由于缸内有少量气体占去了泵缸容积，这些气体是漏入缸内或由液体带人缸内的，在高压下液体的可压缩及泵缸弹性变形等原因，也使泵的流量减少，以表示。这部分流量损失几乎没有能量损失，用充满系数表示。

流量系数值一般在0.8～0.99之间。
②往复泵的功率。有效功率计算方法与离心泵相同。

式中，Ne为有效功率，kW；Q为泵的实际流量，m3/s；H为泵的实际扬程，m；为液体的密度，kg/m3；g为重力加速度，g＝9.81m/s2。轴功率N为

式中，η为泵的效率，机动往复泵η=0.6～0.9；蒸汽往复泵η=0.8～0.95。
(2)往复泵的运行特点 往复泵的瞬时流量是不均匀的。单缸泵的流量脉动与活塞的加速度有相同的波形。多缸泵的瞬时流量等于同一瞬时各缸瞬时流量之和。
由于瞬时流的脉动，引起吸入相排出管路内液体的非匀速流动，从而产生加速度和惯性力，增加泵的吸人及排出阻力。吸入阻力使泵的吸入性能降低，排出阻力使泵及管路承受额外负荷。
如果排出管路细长，系统背压不够大时，脉动的惯性力可能引起吸人和排出同时打开，造成液体直接由吸入管冲向排出管的过流现象，还引起管路压力脉动及管路振功、破坏泵的稳定操作。
在柱塞泵系统中减小压力脉动的方法如下。
①采用多缸泵或无脉动泵。多缸泵的流量变化情况见图3.2。双缸凸轮泵是一种无脉动泵，可用凸轮的形状与两凸轮的相位消除往复泵的压力脉动。
②使系统有效扬程大于排出终了时的惯性能水头，以免出现过流现象。
③在靠近泵进出口管路上设置空气室，或加装流阻、节流器、蓄压器的组合，可以减小管路上液流脉动，改善管线振荡。
④避免水锤效应。如前所述，水锤效应与流速变化有关。某一点的dv/dt越大，压力变化就越大。增大吸入管直径，压力脉动就减小。同时还可以减噪声与汽蚀效应。管线系统的长度也可能导致危险。如果使用单一吸入管，它的基本周期是4L/C，恰好与流量谐和函数的一个周期接近，就会发生强烈的压力脉动。在管线中引进具有不同波速的橡皮软管也会起很大的减振作用。
或
式中： x——靶距，即计算截面至喷嘴出口截面间距离，mm；
X——量纲为1的靶距，为x／d；
d——喷嘴出口直径，mm；
——量纲为1的射流扩展直径，为D/d
D——射流扩展直径，mm；
b——射流扩展半径，为D／2；
K、——与喷嘴结构有关的试验系数。
2、射流基本结构与特性
如图2.3所示,一般水射流的结构在沿射流长度上可分为四个阶段：紧密段、核心段、破裂段、水滴段。

图2.3 射流结构示意图
紧密段紧靠喷嘴出口，处于紧密状态，透明清晰，因与空气产生摩擦，射流表面出现波纹，这种波纹的幅度随射流离开喷嘴的距离而增大。当喷嘴出口压力增大时，射流速度也增大，在脉动速度及旋涡的作用下，紧密段因表面波纹波幅加大而破裂，紧密段随压力的增加有逐渐缩短的趋势。
射流离开喷嘴一段距离后，在其与环境介质间所形成的边界层上存在着较大的速度差，由此面产生一个垂直于射流轴心方向的力，在这些力及射流内部湍流波动的联合作用下，产生了射流流体与环境介质间的质量与动量交换，使得射流表面出现波状分离，其具体构成及波长变化依赖于射流排出工况。射流流体与环境介质的质量及动量交换过程也即是射流的传播与扩散过程。射流的扩散首先开始于射流表面，逐渐向轴心发展，因而，在距喷嘴一定距离内就形成丁一个锥形的等速流核区。等速流核区内射流的轴向动压力、流速及密度基本保持不变。
紧密段结束端面至等速流核心区消失的截面间的一段射流即为射流核心段。核心段射流的核心部分仍保持初始喷射速度，呈紧密状态。由出口端面至核心段结束也称起始段，在起始段内等速流核区外的区域均为射流混合区。
射流起始段后较长一段射流为射流破裂段，一般边称基本段。在经过起始段后，由于气体动力、惯性力、黏性力和表面张力等各种力相互作用的综合结果，连续的射流液柱较终分裂破碎成为形状各异的分散团块。该段内射流表面破碎为水滴，射流中心内紧密状态破碎为大块水团，并且射流轴向流速及动压力逐渐减少，随离开喷嘴距离的增大，水团渐渐变小，较终全部变成水滴。在垂直于轴心的截面上，轴向动压力与流速自较大值迅速减至边界上的较小值，如图2.4所示。同时，该段内射流仍保持完整，并且有紧密的内部结构。不同的射流状态可产生不同的分裂形式，其决定因素是喷射速度。

图2.4 射流轴心动压沿程变化规律
——轴心动压
——起始段轴心动压
x——射流距出口的距离
——射流起始段长度
射流基本段后即为射流水滴段(消散段)。此时，射流与环境介质已完全混合，射流轴向速度与动压力相对较低。如在大气中，射流将吸入大量空气，射流的整个断面被空气隔离成水滴状，射流则已变成水滴与空气的混合物或雾化，整个流动呈现出气——液两相流的流动特征。
2.4.3射流喷嘴结构对射流特性的影响
喷嘴是水射流设备的重要元件，它较终形成了水射流工况，同时又制约着系统的各个部件。它的功能不但是把高压泵或增压器提供的静压转换为水的动力，而且必须让射流具有优良的流动特性和动力特性。同时，喷嘴又是射流清洗、破碎与切割等工艺的执行元件，喷嘴的完善是成套射流设备技术水平提高的重要标志之一。研究和工程实践表明，喷嘴几何形状、结构参数等，对射流的性能具有重要影响。
从有效射流作业和节能降耗的角度来看，较为理想的喷嘴应符合以下要求：
1、喷嘴射的水束应能将压力有效地转化为对射流表面的喷射力；
2、喷嘴具有较小的流动阻力，喷出水束受卷吸作用力小，并保持射流稳定，以利于对射流表面的作用；
3、喷嘴不易发生堵塞；
4、在保证一定射流效果下，尽可能地降低水耗。
喷嘴的结构参数几何参数一般主要包括喷嘴喷孔的直径、喷孔的长径比、喷嘴的入口角等。通常喷嘴的直径d取决于射流流量与压力，是设计的原始数据。对于射流清洗喷嘴，其喷孔形状不一定为圆形，因此本设计选用喷孔面积代替直径作为喷嘴设计的主要参数之一。在这些几何参数中，需要优选的有喷嘴收缩角α和喷孔的长径比L/d。
（1）喷孔直径 喷孔的直径是喷嘴设计时首要选定的重要参数，也是确定其他参数的依据。一般情况下，喷孔直径的大小主要是考虑水耗的大小和喷孔是否有堵塞的危险。孔径大，水耗就增加，堵塞的危险也就减少；孔径小，水耗小，堵塞的危险增大。综合上述两个方面，在设计时，孔径的选择通常以降低水耗为主，取较小值。
（2）喷孔长径比 喷孔长径比是影响喷射状态的另一个重要参数。它直接影响到喷嘴的流动阻力、流量系数等。它的大小决定了喷孔属薄壁孔还是厚壁孔，从而使经过喷孔的水流具有不同的流动状态。根据流体力学原理，厚壁孔具有较高的流量系数，因此具有较高的压力能转化为喷射能的效率。通常长径比L/d=2~4。
（3）喷嘴收缩角 喷嘴收缩角α是决定喷嘴流动阻力的主要因素。收缩角较大的喷嘴其入口流动阻力较小。
2.4.4射流水力参数
射流清洗的水力参数主要有水射流速度、理论喷嘴流量、实际喷嘴流量、射流功率和单喷嘴射流反冲力。
表2.4 水射流水力参数
名称
公式
备注
理论喷嘴流量/(L/MIN)

实际喷嘴流量/(L/MIN)

射流功率/w