淺談工業管道清洗中水氣兩相清洗技術使用
發布時間：2020-06-26 16:37:48
如今，在工業中為了使管道使用周期增長以及確保管道正常運作，實用的方式就是管道清洗。然而在管道中由于各種介質以及溫度、壓力的物理作用下，產生的高溫聚合物、結焦、水垢、油垢還有沉積物、腐蝕物等，這些污垢物不僅會影響系統運行的安全和效益，還會使得系統的工作效率降低，嚴重還會導致事故發生。雖然通過選擇合理的處理技術或者是水質處理能夠改善這樣的狀況，卻不是長久之計，無法避免污垢的形成，所以需要一種合理的管道清洗技術。常用的管道清洗技術通過物理、化學方法去除管道內壁上的污垢，實現干凈的管道內壁，使得管道通暢，保證工業系統可以正常運行。現今，常見的物理清洗方法有液體沖洗法、高壓射流清洗法等，然而這些沖洗方法在使用過程中多少都發現些問題，要么清洗時間太長，或者是危險系數比較高，因此為了解決這些問題，引入水氣兩相清洗法。
1.水氣兩相清洗法作用原理
常規情況下管道沖洗的水流基本都是絮流，絮流指的就是流體間互相摻混作無層次地流動。事實上水氣兩相清洗法作用原理是使用高壓空氣通過氣體脈沖發生裝置使得空氣以一定頻率的脈沖形式作用在水流上，隨著空氣的壓縮和擴張，使得管內的絮流加贈，流向切應力加大，對于管壁起著強力沖擊影響，與此同時，這些高壓氣體也會融入到管道液體中，之后產生大量的氣穴，氣穴在產生的時候，也有很多氣穴在不停地消失，氣穴在消失的過程是異常劇烈額，會產生瞬間的橫向力，對管壁產生類似的錘擊影響，使得污垢脫離管壁，更多地加快了管道清洗的速度，并且脈沖壓力波在傳播的過程中，會因為受到管道的限制，會在管道中反復振蕩，從而在管壁處起到膠東的效果，更進一步地增加管道清洗的能力。
2.技術方案
如圖1所示是水氣脈沖管道清洗系統，主要是由液壓系統和空氣脈沖系統兩部分形成。液體通過泵，按照絮流的形態進入待沖洗的管路中，空氣則通過空氣壓縮機還有脈沖發生裝置，通過高壓脈沖的方式進入帶沖洗管道，和液體混合形成兩相混合物對管道進行清洗，之后通過氣液分離器進行氣液分離，液體返回水箱，進行循環使用。
3.試驗分析
試驗管路直徑為50mm,供水壓力為0.04MPa,供水流量為0.0034m3／s，供氣壓力為0．5MPa，在室溫250℃的情況下進行試驗，通過更改脈沖氣體的充氣時間和停氣的間隔時間，得到一系列數據，通過整理，選擇停氣時間3S，充氣時間為4S、5S和停氣時間4s，充氣時間5S這3組比較有代表性的數據，繼而制作成管道內流速的變化圖，例如圖2所示。根據從圖中的3條曲線能夠看出，管道中水的流速大很多，能夠大大增加流體的絮動程度，這樣能提高管道的沖洗能力。
當空氣脈沖進入管道后，混合著液體，會釋放出巨大的能量，可以加大液體切應力，并且與管壁進行撞擊，消耗一部分能量，從圖3中能夠看出，空氣脈沖停氣時間為3S，充氣時間分別是4S和5S的壓力變化曲線，整體趨勢大體相同，管道內壓力有較大的增長；充氣時間為5S,停氣時間分別是3S還有5S的壓力變化曲線，整體趨勢看上去相同，管道內壓力有較大的增長；充氣時間為5S,停氣時間分別為3s和4s的壓力變化曲線，曲線之間有相應量的交錯，然而總體上壓力還是處于增長的狀態。總之，當空氣脈沖進入管道后，管道內的壓力相比于初始狀態壓力會大很多，對于管道內壁的清洗能力有進一步的加強。
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