一、高壓水射流清洗技術 在生產過程中，儲運高壓氣體的高壓氣管，由于高溫氧化而產生大量的鐵氧化物，結垢后形成氧化皮。通常采用除氧化皮的方法是酸洗，表面剝皮或噴丸處理。這些傳統工藝，設備龐大，耗資較多，生產效率低，處理的質量也低。高壓氣管使用一段時間后，在其內部的高壓氣體作用下，會有部分殘留的金屬氧化皮脫落，造成高壓氣管出口閥路堵塞，降低了高壓氣管的使用壽命和經濟效益。而采用高壓水射流清洗技術，能夠較*地清除氣管內壁的氧化皮，提高了高壓氣管的使用壽命。 高壓水射流技術是利用高壓水發生設備產生的高壓水，通過噴嘴將壓力轉變為高度聚集的水射流流動，從而完成清洗、切割、破碎等工作。鋼管本體具有*的抗拉、抗壓和抗剪切強度，因而常溫狀態下，鐵的氧化物與本體結合強度很低，且有大量的裂紋。 射流的效能取決于射流本身的特性和被清洗物料的結構特性，即射流與物料在切割過程中互相作用的結果。射流在空氣中是一個液體錐形區域，其錐形直徑隨著離噴嘴距離的增大而變大。二、高壓水射流對高壓氣管內表面的清理機理 鋼管內表面的主要結垢物是氧化皮，是鋼管表面在熱軋過程中因高溫氧化而產生鐵的氧化物。鐵的氧化物的線膨脹系數遠遠小于鋼坯本體，而且質脆，隨著溫度的降低，其抗剪和抗拉強度都很低 （1）錐形芯部 錐形芯部液體動壓是恒定值（p為液體密度,v為液體速度少，長度約為40~160倍噴嘴水力直徑，它與雷諾數、噴嘴形狀粗糙度等有關。 （ 2}液體及氣泡部分 隨著離開噴嘴的距離增大，速度遞減，此時動壓也隨之下降。 （ 3）液滴和細射流部分 該部分射流的徑向擴散程度更大，分散為液滴和微細射流。 當射流沖擊固體表面時，在接觸區即產生接觸壓力，一般投射距離越短，接觸壓力越大。當接觸壓力接近或大于粘性物料的抗壓強度時，其誘導應力將使塑性物料流動，而脆性材料將會被壓碎，破裂為多粒結構碎片，附著于內表面的氧化皮則會在沖擊區剝落，這些碎片和氧化皮將被水流帶走，即產生水切割作用.。其次，連續的射流在空氣中湍動混合而擴散時，形成的液滴或細射流在沖擊固體表面物料過程中，會產生局部的水擊壓力。此時，水擊壓力計算值為P= v為在液體中的音速，在水中約為1500 m/ s，它比動壓值大得多。例如，射流速度:為13 m/s時，其瞬間局部水擊壓力可達19. 6 MPa。當沖擊波產生后，沖擊區液體膨脹，形成了波，并從沖擊區邊緣徑向傳入液體中，在極短時間內（t= dl2c d為液滴柱直徑），到達液滴中心，壓力瞬間驟降，所以它是一種水擊脈沖，其持續時間極短，一般僅為幾微秒。水擊脈沖雖然是局部瞬間作用，但很大程度上加強了射流的沖蝕效應。 此時，高速射流的空穴現象比一般液流更易發生，大量存在的空穴氣泡在接近固體表面時破裂，液體立即從外向內擠壓形成高沖擊波壓力。不對稱的破裂產生了微射流，其中一部分可能直接指向固體表面，同時產生很高的局部接觸壓力，起到破碎固體物料作用。 以上三種機理的綜合效果，構成了連續的射流效應，使金屬氧化皮碎屑不斷地流動剝落破壞，完成了水力切割過程。利用上述基本原理，研究產生連續:恒定的高壓射流裝置，設計自動操作機構傳送射流，并使之均勻地投射于高壓氣管內表面，這是高壓水射流技術的關鍵，鋼管內表面氧化皮清除系統分兩步完成。 （ 1）在鋼管進行試壓成形前，將鋼管固定在工作臺上，噴嘴在行走機構的輔助下可以沿著軸線勻速送進，同時兩個噴頭與軸線成一定角度安裝，利用射流自身的反沖力使噴頭繞軸心旋轉。這樣，從噴嘴中噴出的高壓水就會均勻地掃過鋼管的內表面，從而完成鋼管內表面氧化皮的清除工作。系統組成及工作原理 （ 2）鋼管兩端口試壓縮口成型后，使用一個三維旋轉噴頭對端口熱處理部分進行內表面清理，清除縮口過程中形成的氧化皮。三維旋轉噴頭有3個自由度，可以沿著管軸線移動和旋轉，同時噴頭也可繞自身軸旋轉，這樣射流能夠觸及縮口的各個角落，保證清洗質量。系統組成及工作原理四鋼管內表面氧化皮清除裝置系統的組成三鋼管內表面氧化皮清除系統的工作流程高壓氣管是由無縫鋼管經過兩端縮口成型后制鋼管內表面氧化皮清除自動生產線由主機、噴射裝置冰循環裝置及電控裝置四部分組成原水經過凈化后，被水泵送入水箱。由高壓泵引出，通過高壓管道、高壓水閥等，噴出，形成高壓水射流。水循環裝置包括水箱淀池、過濾器、水泵及廢水收集器等。鋼管的白動上料、固定、下料及旋轉噴頭的白動送進由電控裝置和操作臺來控制。鋼管內表面氧化皮清除機的主要技術參數有以下三個。 （1）高壓發生器 兩臺電機水泵驅動的白動增壓超高壓水發生器，單臺電機功率為180 kW,高壓水排量為30L/ min,額定壓力為150 MPa。 （ 2）旋轉噴頭 單孔可邊幅超高壓旋轉噴頭，排量為10L/ min, 2個噴嘴，額定壓力為150 MPa，轉速為300一1000 r/ min。 （3）控制閥 遠距離電磁控制閥。 （ 1）表面處理效果好，處理可見金屬本體，氧化皮清除率不低于98%，可以保證結構的安全可靠。 （ 2）射流系統使用純水，不添加任何添加劑，同時水可以循環使用，無排放，清理下來的氧化皮也可回收再利用，整個系統不存在任何污染。 （ 3）系統簡單，效率高。系統正常運轉中的實際運行成本主要是電能消耗，據估算，每噸鋼管需耗電35 kW?h，運行成本低。 （ 4）整個系統由計算機白動控制，噴射機構處在全封閉狀態，全套高壓管路采用鋼管連接，具有較高的安全性。既可以適應罐體邊緣板運動產生的位移，又可以防止腐蝕性介質的滲入。在罐底邊緣板與混凝土基層砂漿層上，采用加彈布和彈性材料組成耐蝕保護層，可有效保護被涂基層，避免外邊緣板和混凝土基座受熱運動。整個作業表面用彈性材料涂裝，組成儲罐底外邊緣板耐蝕保護層。通過多層次的保護，罐底外邊緣和罐底板下部可防止腐蝕性介質的侵入。六、結束語 （1）國內儲油罐底外邊緣板防腐失效的原因主要是選材不當，未充分考慮邊緣板在儲油罐運行和環境溫度變化中發生立體位移的嚴重性;另外，防腐結構設計不合理，如果僅對外層的保護進行處理，而不對縫隙進行防腐密封處理，就會造成防腐失效。 （ 2）儲油罐底外邊緣防腐蝕保護是由體系設計、材料應用、施工控制組成的有機整體，每個環節的工作只有符合規范、科學、合理的原則，才能取得滿意的長效防腐效果?？估彌_層。
