试论高压水射流清洗系统的合理匹配

随着高压水射流清洗的应用领域日益广泛， 高压水射流清洗系统的合理匹配已成为急待解决的问题。因为只有高压水射流清洗系统的合理匹配，才能充分发挥高压水射流的高效、高质量清洗及节能、污染小的特点。笔者利用系统分析的方法，从实际应用角度出发，结合理论与实验，从高压泵技术指标的选择、清洗设备的选择及参数简析、清洗压力的选择等几个方面，分析了合理匹配高压水射流清洗系统主要参数的一般方法和原则，并将其应用于铁路罐车的高压水射流清洗系统的匹配。实际应用结果表明，这种方法是行之有效的     

采用高压水射流技术清洗炼油催化装置油汽管线

炼油厂催化裂化装置沉降器至分馏塔之间的油气管线,在生产过程中容易结焦而影响装置的正常运转。通过几种方案的分析对比,选择并采用高压水射流技术进行清洗。结合多年的清洗实践,提出了该工况条件下,高压水射流清洗工装的设计设置、清洗装备器材的选配、清洗工艺参数的确定、清洗方案实施的业绩以及清洗作业的安全措施要点。指出了采用高压水射流技术清洗油气管线结焦是行之有效的方法。     

磨料水射流切割影响因素及切割深度预测模型

切割破拆是实现高效应急救援的方式之一,针对现有破拆工具切割性能与适用性方面的不足,研究前混合磨料水射流(AWJ)用于破拆切割混凝土过程的影响程度,并提出优化方法;主要采用单因素试验法和正交试验法研究射流压力、横移速度、冲击角度、靶距等工艺参数对切割性能的影响程度,并通过多元线性回归分析得到切割深度的预测模型。结果表明:切割深度受不同参数的影响存在明显差异,随射流压力增大而增大,随横移速度增大而减小,随靶距增大而先增大后减小,且存在最佳靶距为4 mm,随冲击角度呈现波动式变化,存在最佳冲击角度为80°;各工艺参数对切割深度的影响程度存在差异,从大到小依次为:射流压力、横移速度、靶距。     

略论高压水射流清洗效率的提高途径

目前,我国工业清洗发展很快,大型高压水射流多功能清洗设备的用量日渐增多,并在清洗行业中的作用越来越大。但是,在使用中,普遍存在着压力和流量不合理、高压水泵能量利用率低、高压管路压力损失过大、喷枪、喷头涡流严重等弊病,为解决上述问题进行了提高高压水射流清洗效率的研究工作。     

高压水射流冲击煤体损伤的数值模拟研究

为研究高压水射流破煤过程中煤体的损伤状态及压力的分布状态,论文采用J-H-C含损伤本构模型,水射流采用Bridgman状态方程,通过拉格朗日-欧拉有限元法模拟计算高压水射流冲击煤体的损伤机制,得出了煤体在高压水射流冲击作用下不同时刻的损伤变化情况。结果表明,煤体在高压水射流作用下,在接触点两边形成"肺叶状"负压力区,煤体所受压力逐渐减小;冲击速度和产生的损伤随时间变化逐渐减小,损伤主要集中于坑洞底部。     

准直管水射流流动特性的研究

在后混合磨料射流或准直管磨料射流中，为使水射流的动量能够充分传递给磨料，往往需要用准直管同轴套住水射流，以避免因流的侵入。准直管水射流流动特性是影响准直管磨料射流混合和加速磨料效果的主要因素，利用可视化实验和动量守恒原理对准直管水射流的流动特性进行了研究，其结果表明：准直管水射流流动特性状态随压力变化而变化；高压准直管水射流具有扩散流动段、平行流动段和回气流动段；高压准直管水射流的打击力具有沿程损失和出口损失。此外，还推导出了高压准直管水射流打击力的计算公式。     

高压水射流清洗油井结垢管安全生产问题讨论

针对目前油田开发生产中出现的油井管存在结垢日益严重、清洗难度大、污染环境、影响油水井安全生产等问题,理论与实际结合,提出了利用高压水射流清洗结垢管技术。给出了结垢管安全清洗的工艺流程及清洗装置,并阐明射流清洗的工作原理、结构特点、技术标准、检验方法、安全保护措施等,同时进行了高压旋转喷头的设计和其他技术参数的优选。通过胜利油田孤东采油厂结垢管现场高压水射流安全清洗,证实该技术具有良好的经济效益和社会效益,保证结垢管的安全使用和油水井的安全生产。     

石油化工特殊工况的高压水射流清洗技术

采用高压水射流技术清洗石油化工设备，已经越来越被石油化工企业的人们所认识，所接受。近年来，中国石油化工企业在设备检修中，已广泛推广应用高压水射流清洗技术，并取得了显著的技术成果和经济效益。本文不讨论一般条件、通常工况下的清洗问题，而是着重介绍了中国石油化工企业特殊设备、特殊介质、特殊污垢、特殊现场作业环境等特殊工况下的高压水射流清洗技术。这里包括①４００立方米容积的合成橡胶胶液储罐的清洗技术；②直径１．１２米，高５６米的重油催化裂化油汽管线的清洗技术；③罐内有９圈被硬水垢完全堵塞的盘管的清洗技术；④被苯乙烯聚合物完全堵塞的换热器管程以及其它特殊工况下的清洗技术。研究开发石油化工特殊工况下的高压水射流清洗技术及应用并不断使之进步与提高，无论是对高压水射流清洗技术的发展，还是对石油化工企业的经济效益和社会效益都十分有益。     

双喷嘴三维洗罐器工作特性的研究

双喷嘴三维洗罐器是清洗容器内表面的清洗设备,其清洗参数的确定直接影响容器内表面的清洗质量及清洗效率。因此,对其工作特性的研究,可以确定其合理的使用参数,高效发挥其清洗能力。从研究其运动特性、动力特性入手, 分析了双喷嘴三维洗罐器喷注的运动规律及其覆盖容器内表面的清洗规律, 导出了合理确定双喷嘴三维洗罐器清洗时间或清洗速率的计算方法。实际上,在铁路罐车的高压水射流清洗系统中,用该法确定了清洗时间参数, 实践证明,这一选择取得了较好的效果     

低压水射流辅助PDC刀具切削花岗岩

采用低压水射流辅助聚晶金刚石刀具车削花岗岩，采集不同切削条件下切削力的数据，分析了在水射流辅助下刀具进给量、切削深度、切削速度、水射流压力、喷射距离对切削力的影响。结果表明，在实验压力范围内，切削过程中，水射流使岩石受到冲蚀，并使微裂纹扩展，有利于岩石的切削。切削力随着水射流压力的增大而减少。     

高压水射流卸压防治复合动力灾害机理及应用

为研究高压水射流卸压防治复合动力灾害的可行性，以余吾煤业高瓦斯矿井东翼采区内首采N2105工作面工程地质条件为背景，通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法，对N2105进风平巷两帮采取高压水射流卸压防治效果进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流卸压技术，煤体在高压水射流的冲击力和扰动应力波共同作用下瞬间发生破坏；巷帮侧支承应力分布曲线由原有的“单高峰值”转变为“内低外高双峰值”，受以上支承应力变化的影响，底板煤岩体内难以形成范围较大且连续的塑性应力状态区；现场电磁辐射和矿压监测结果表明高压水射流技术对煤层卸压增透效果显著，降低了巷道发生复合动力灾害的可能性。研究结果可为同类矿井复合动力灾害的防治提供参考和借鉴。     

影响双喷嘴旋转速度的参数研究

研究和分析了双喷嘴旋转速度方程,探讨了旋转速度与诸参数间的依存关系,并给出了参数的取值范围。为控制旋转射流的速度,提高清洗效率,提供了科学依据。     

综放面煤机水力引射喷雾降尘装置的设计与试验

根据滚筒采煤机割煤产尘扩散机理和水力引射降尘原理 ,优化设计了水力引射喷雾参数 ,研制综放面机载高压水力引射喷雾降尘装置 ,经历 1年多的时间 ,在姚桥矿 70 0 3综放面的工业性试验表明 ,在正常采煤条件下 ,其平均降尘效达 6 7.8%     

Rapid regional outburst elimination technology in soft coal seam with soft roof and soft floor

In order to solve the problems in outburst elimination of coal seams with outburst potential, methods of field testing, theoretical analysis and numerical simulation are employed in this study. It is found that the horizontal stress concentration surrounding coal unloading boreholes is the primary cause of the coal and gas blowouts in the process of the coal unloading and permeability improvement with high-pressure water jet. The results indicate that low borehole density and inefficient drainage are the main reasons for the occurrence of high outburst indices in the effeteness validation of regional measures to control outbursts. Based on numerical modeling results and onsite parameter testing, reasonable parameters such as borehole density are determined, and hydraulic fracturing is applied to improve coal seam permeability and relieve stress levels so as to eliminate regional outburst potential. The effect is significant in the field application, coal and gas blowout during the coal unloading period with high-pressure water jet is reduced dramatically, and the roadway development rate is increased by 48%. It is demonstrated that the gas drainage combined with the hydraulic fracturing, coal unloading with high-pressure water jet is a practical and effective technique for rapid elimination of coal and gas outburst potential in roadway development.     

循环磨料射流综合理论分析

循环磨料射流是磨料射流的一种重要形式。循环磨料浆液被高压水加速后直接输入喷嘴，构成具有强大打击力的磨料射流；特别适用于锻件、轧制件的除鳞除锈，铸件清砂等表面处理。要保证循环磨料射流在工业中应用，必须首先解决两个关键问题，即循环磨料射流浆体在管路中的正常流动、磨料的悬浮与沉降规律以及过碎的微小磨粒的剔除，以满足高效、连续的作业。本文论述了循环磨料射流的工作原理和主要工作参数的确定方法。     

Evaluation of hazard range for the natural gas jet released from a high-pressure pipeline: A computational parametric study

In the present study, the hazard range of the natural gas (NG) jet released from a high-pressure pipeline was investigated. A one-dimensional integral model was combined with a release model to calculate the length and width (i.e., size), and the shape of NG jet release. The physical parameters affecting the jet release of NG were categorized into three types: source release, environmental and time parameters. The effects of each type of parameters on the gas jet release rate, size and shape were evaluated systematically. The results show that all of these parameters have important influence on the hazard range of NG jet release. The source release parameters, including the pipeline length, the operation pressure of the pipeline, the release hole diameter and the pipe diameter, dominate the gas release rate through a hole and therefore the length and width of gas jet release. The gas jet release rate and size are found to be highly correlative with these parameters in terms of power curve regression analysis. The environmental parameters including the atmospheric stability, the ambient wind speed and the source height, have no influence on the gas jet release rate but have influence on the hazard range of gas jet by the turbulent mixing and dilution of NG with air. The time parameters including the concentration averaged time and the valve closing time which are related to the unsteady state jet release of NG, also show the influence on the hazard range of gas jet release. The results show that the decreasing valve closing time and increasing gas concentration averaged time are in favor of reducing the length and width of gas jet release. In addition, these computational parametric studies indicate that the parameters of source release and time have no significant influence on the shape of gas jet release (i.e., jet length/width ratio, LWR) which can maintain the values between 7 and 8. However, the environmental parameters have influence on the shape of gas jet release. These comprehensive investigations provide useful database of evaluating the hazard range for NG jet released from a hole on a high-pressure pipeline and also provide the foundation of decision-making for further fire and/or explosion evaluation and people evacuation.