Вода испокон века использовалась как чистящее средство, однако до недавнего времени в основном лишь в качестве растворителя и смазки. В последние 20 лет всюду в мире для чистки стали применять водяные струи, выбрасываемые под высоким давлением [101]. Давление, необходимое для чистки, изменяется в весьма широких пределах: от очень низкого — 400 кПа, которое требуется, чтобы смыть грязь с бетонной дорожки, до очень высокого—100 МПа, достаточного, чтобы извлечь из бетона стальную арматуру.[ ...]
Инициатива в применении высоконапорных водяных струй для чистки принадлежит в первую очередь химической промышленности. На многих крупных химических заводах используются трубчатые теплообменники, в которых тепло при различных производственных процессах передается от одних веществ к другим. Обычно теплообменник состоит из 700—900 тонких трубок, заключенных в кожух, через которые протекает другая жидкость. С течением времени на стенках трубок образуется налет, состоящий из нерастворимых веществ, содержащихся в жидкости. Начальный диаметр трубок в свету (обычно 19 мм) по мере образования налета уменьшается, а вместе с ним уменьшается и теплообмен, который максимален при чистых трубках.[ ...]
За тот значительный период времени, в течение которого в технике применяются теплообменники, был разработан ряд способов чистки трубок: сквозь них прогоняли стержни, их обжигали (чтобы сжечь осадок), продували песком или дробью, применяли для снятия осадка сверление. Три первых способа годятся далеко не для всех материалов, поэтому наиболее распространенным приемом было сверление. Однако это сложная операция, требующая от рабочего постоянного внимания, чтобы не повредить пучка трубок. Кроме того, она очень трудоемка и отнимает много времени. Уорд [133] приводит пример обработки пучка трубок, применявшихся при производстве этилена, для тщательной очистки которых потребовалось 450 чел.-ч. Пучок состоял из 990 трубок длиной 3,6 м каждая. В начале 1960-х гг. для чистки стали применять водяные струи под давлением 70 МПа при расходе 5,5 м3/ч. При этом затраты труда на чистку указанного пучка сократились сначала до 110 чел.-ч, а затем (после усовершенствования технологии чистки) до 24 чел.-ч.[ ...]
Применение водяных струй оказалось очень эффективным и при чистке других частей судна, хотя, чтобы достаточно быстро обработать большую площадь поверхности, струе приходится придавать форму веера, а не сохранять, как обычно, ее сечение строго круглым. Такие веерные струи под давлением 20—35 МПа часто применяются для очистки корпусов судов. Особенно они эффективны при очистке танкеров от остатков нефти, когда им предстоит везти какой-либо другой груз. Следует, однако, отметить, что пользоваться этим методом очистки надо с осторожностью [100]. Известно несколько случаев взрывов, которые произошли при чистке цистерн в условиях недопустимо высокой концентрации паров нефти. В таких случаях мельчайшие водяные капельки, облаком окружающие струю, могут приобрести достаточно большой электрический заряд, а образовавшаяся искра — поджечь пары нефти и вызвать взрыв.[ ...]
Часто, применяя водяные струи для чистки поверхностей, пользуются ручным брандспойтом, на конце которого установлено сопло, формирующее струю. В этом случае максимальное давление и диаметр сопла ограничены, поскольку рабочий, обладающий средними физическими данными, может выдерживать силу отдачи не более 15—20 кгс. Горпи [126] отмечает, что, вообще говоря, максимальная допустимая мощность такого орудия труда составляет 15—20 кВт; во всяком случае она не может превышать 30 кВт. Однако н такая мощность при условии, что струя выбрасывается под давлением 50—70 МПа, позволяет осуществлять чистку большинства поверхностей, с-которыми приходится иметь дело в промышленности. Изменяя соответствующим образом параметры струи, то же устройство можно использовать и для резки материалов.[ ...]
В ряде случаев материал, который предстоит разрезать, не поддается воздействию обычной струи. Примером могут служить линии газовых коллекторов заводов ICI, производящих полимеры [17]. Обычными водяными струями даже под давлением 70 МПа не удавалось достаточно хорошо очистить эти линии, в конструкцию которых входят проточные участки и клапаны с проходными сечениями диаметром 50—250 мм. В ряде случаев было дешевле заменить их новыми. Поскольку материал, забивающий трубы, при нагревании размягчается, на заводе ICI модифицировали стандартную установку для резки водяной струей, снабдив сопло пережатием, в которое подавался пар, образующий вокруг струи горячую оболочку. В результате двое рабочих смогли вычистить секции трубы за 45 мин, в то время как ранее на эту работу тратили по меньшей мере 1 человеко-день. Одновременно без особого труда были прочищены колена и клапаны линии.[ ...]
Можно привести много примеров применения водяных струй для чистки промышленного оборудования. Их применяют для удаления осадков на химических и нефтеочистительных заводах, при реализации петрохимических процессов и в строительной промышленности для удаления бетона, извлечения заполнителя и других материалов при повторной обработке поверхностей. Универсальность водоструйных установок и возможность их применения в местах, куда доступ по каким-либо причинам затруднен, стимулировали в последние 20 лет быстрое развитие промышленности, производящей такие установки.[ ...]
Исключительно большое значение имеет правильный выбор величины давления и диаметра сопла водоструйной установки для работы с тем или иным конкретным материалом. Это, пожалуй, лучше всего видно на примере бетона. Хотя существует множество разных марок бетона и его прочность в значительной мере определяется применяемым наполнителем, для всех марок бетона характерно следующее.[ ...]
Бетон широко применяется в строительстве, и в ряде случаев его покрывают другими материалами. Бывает, что на поверхности бетона образуются нежелательные наслоения, которые необходимо время от времени удалять. Иногда бетон с течением времени теряет свои свойства, и его верхний слой приходится удалять и заменять новым. При заливке бетона часть его может попасть на соединения конструкции, и тогда его приходится удалять, стремясь не повредить конструкции. Покажем на этих примерах, какое большое значение имеет правильный выбор оборудования.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Установка для чистки взлетно-посадочных полос высоконапорными водяными струями (с разрешения Уайта). |
 |
| Чистка взлетно-посадочной полосы водяными струями. Показаны стрела установки, очищенная и неочищенная части полосы (с разрешения |
|