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高壓水射流技術在疏浚工程應用中的五大特點

更新時間:2023-03-30   點擊次數:936次
  近十幾年來,高壓水射流技術發展非常迅速,超高壓清洗機以其清洗質量好、清洗成本低、效率高、對環境無污染、安全性高、應用范圍廣等優點,廣泛應用于工業清洗、采礦、化工等行業,特別是通過使用標準的超高壓泵,我們已經可以獲得高達300MPa的超高壓水射流,這在疏浚領域中的輔助切削作用尤為顯著。目前在疏浚領域中已經開始使用超高壓清洗機進行輔助切削,并展示出無限光明的未來。
 
  目前,尤其是從環保和安全角度出發,使用已經受到越來越多的限制,這導致疏浚工程中對巖石鐵板沙和粘土的切削會遇到不少麻煩。如果采用超高壓水射流進行輔助切削,即可以解決疏浚過程中遇到的不少難題。以下主要介紹高壓水射流技術在疏浚工程應用中的五大特點。
 
  高壓水射流技術在疏浚工程應用中的五大特點:
 
  1、降低耙頭的切削力
 
  在挖泥船疏浚硬質土壤時,為了得到高濃度泥漿,必須要讓耙齒嵌入土壤中,這就需要耙頭和耙臂具有足夠重的重量,如果重量不夠,耙齒就不能深入到土層中去切削土壤,從而導致挖泥船產量降低。若將高壓水射流的噴嘴和耙齒結合起來,在耙齒插入土層前先使用超高壓水射流切削土壤,沖擊破壞硬土的結構,便可使耙齒嵌入土層所需要的力降低,從而提高切削效率。
 
  2、預防耙頭堵塞
 
  挖泥船疏浚粘土時,耙頭很容易被大塊粘土所堵塞。為了防止堵塞現象的發生,須盡可能將粘土切削成小塊。若在耙頭罩殼內也就是耙齒上方安置一個高壓水射流噴嘴,使得超高壓水射流直接射向耙頭的吸口,這樣就可以預防耙頭堵塞。
 
  3、預切削
 
  耙頭上的超高壓水射流還可作為水里翻挖器使用,當超高壓水射流垂直射向土壤時,土壤即被切削,其作用與土壤翻挖器相類似,一方面可降低耙齒的切削力,另一方面可減少耙頭堵塞。
 
  早期耙吸式挖泥船的自航耙是利用泥泵產生的高速水流沖刷底土,從而達到浚深的目的,但其沖刷效果較差,且泥泵壓頭損失很大,因此對泥漿的輸送非常不利。而今自航耙頭設計的趨勢越來越不依賴于沖刷,取而代之的是利用超高壓水射流開挖底士,而泵產生的真空全部用于泥漿的輸送。應用超高壓水射流開挖底土的基本原理是基于高壓水使砂液化,從而大大提高砂的滲透性,既可有效破壞底土結構達到開挖目的,又保證了泥泵輸送壓頭的需要。
 
  4、破巖切割
 
  在挖泥船在疏浚礦石、巖石這類硬度較強的材料時,如果單純使用絞刀進行切割,須產生相當大的切削力才能破碎巖層,因此必須使用很大的功率才能驅動絞刀。另外,在切割巖石時,絞刀和巖層接觸引起的激烈振動很容易對挖泥船造成損害,特別是容易產生疲勞裂縫,并使其他零部件發生故障。由于巖石的密度較大,材料被絞刀切割下來卻沒有被泵吸走,這就需要額外進行切割和清掃工作,從而大大影響疏浚的效率。
 
  采用高壓水射流技術進行輔助切削,一方面水射流能以較低的輸入功率使得材料被破碎到超細的粒度范圍,易于高壓泵系統輸送;而另一方面,通過高壓水射流破碎巖層,可以延長絞刀及挖泥船等疏浚設備的使用壽命。因此,這項新技術具備了安全、節能、高效等優點。
 
  5、沖刷式清淤
 
  疏浚工程中,還有一個問題已經困擾人們多年卻一直沒有得到解決,那就是高挾泥沙水流道的淤積問題。在含沙量較高的水域,由于水中泥沙的自然沉降,使得河道局部區域淤積嚴重,不僅影響了河道洪水的排泄,而且還影響到了船舶的正常通航。在挖泥船耙頭上安裝高壓水射流系統,利用大流量高壓脈沖水射流(俗稱水炮)進行水下沖刷式清淤作業,可使河床上沉積的細沙揚起并懸浮于天然水流中,天然水流便可作為載體將懸浮的泥沙帶走。這種作業方式,設備無需與淤泥直接接觸,不產生相對磨損,因此具有壽命長、維護簡單、費用低等優點。
 
  綜上所述,我們總結了高壓水射流技術在疏浚工程應用中的五大特點,由此可以看出,超高壓清洗機非常適合在疏浚行業推廣應用。




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