摘要：高壓水射流工業(yè)清洗在管道清洗中應(yīng)用最為廣泛,管道清洗約在工業(yè)清洗中占有70%以上的份額,管道清洗的安全事故亦多于其它設(shè)備和裝置清洗的事故.通過介紹管道清洗事故的類型和防護方法,以期減少或避免安全事故的發(fā)生,保護人身和設(shè)備的安全.

　　關(guān)鍵詞：高壓水射流　清洗　管道安全

　　1、高壓水管道清洗系統(tǒng)及過程

　　目前高壓水射流清洗管道在國際上應(yīng)用比較普遍，因為這種方法非常簡便，只要將噴頭(亦稱鼠頭)從小井放在管道口內(nèi)，開動清洗機，它就可在管道內(nèi)鉆來鉆去，將管道清洗干凈。其清洗系統(tǒng)如圖1所示。

　　圖1

　　高壓水射流管道清洗系統(tǒng)圖

　　1.清洗車;2.小井I;3.高壓水管;4.管道;5.噴頭;6.小井1;7.吸漿管;A.管道傾斜方向;B.噴頭送進方向;C.噴頭收回方向

　　1.1高壓水管道清洗系統(tǒng)

　　如圖1所示，管道清洗系統(tǒng)由聯(lián)絡(luò)井(小井I，小井I)、管道4、清洗車1、高壓膠管3及噴頭5等組成。

　　1.2清洗機工作原理

　　開動清洗車1上的高壓水泵后，具有額定壓力和流量的高壓水，通過高壓膠管3輸送給高壓噴頭50噴頭上設(shè)置前直方和后斜方諸多噴孔。能量高度集中的水射流從噴孔噴出后，以極高的速度打擊噴頭前后的管道內(nèi)壁上的結(jié)垢物和堵塞物，使其落到管道底部，通過射流的前推及后拉作用，將垢物推向小井I及拉到小井I，管道內(nèi)的垢物即被清洗干凈。

　　1.3清洗過程

　　根據(jù)管道堵塞具體情況清洗過程為:

　　如果管道局部結(jié)垢，即沒有被完全堵死時，將部分高壓膠管及前部帶孔噴頭通過小井I，送進欲清管道200一300mm，啟動清洗機，噴頭靠后斜方的射流噴射反作用力，推動噴頭前進，直至小井I，然后，由液壓收管器或人工將噴頭緩漫收回，根據(jù)垢物的結(jié)垢程度邊收管邊清洗，垢物同時向小井I方向流動。反復(fù)上述動作幾次，管中垢物除少部分推向小井I外，其余全部被拉回到小井I，管中不再有殘留垢物，露出金屬或小泥管壁，完成清洗任務(wù)。

　　如果管道全部被堵死時，將前部帶孔噴頭通過小井I放到欲清管口處，開動清洗機后，噴頭靠其前端錐狀射流將堵死管道射出大于本身直徑的射孔、噴頭鉆進去再靠后斜方射流擴孔前進。前進一段距離，再將垢物全部拉回到小井I，這樣分段往復(fù)清洗，最后將全部堵塞的管道徹底清洗干凈，結(jié)束清洗工作。

　　2、高壓水射流管道清洗應(yīng)用范圍

　　高壓水清洗的管道直徑一般都在50mm以上，最大管道直徑可達1000mm，如果管道直徑大于lm，工人可以進入管道操作。清洗的管道長度可在20一100m，如果從管口兩端清洗可達200m，再長就需要拆卸法蘭或者開口進行，否則，高壓膠管中的磨擦阻力將使清洗機的原有水流壓力大幅度下降，造成清洗能力的降低，甚至不能清洗。

　　清洗垢物多為泥沙、棉絲、油脂等的機械混合物，很少有質(zhì)地均勻的堅硬鹽堿結(jié)垢物，故清洗壓力一般在20一50MPa之間，流量根據(jù)管徑大小可在50一200L/min之間。

　　可清洗的管道類型一般有下水管道、物料輸送管道及排污管道，也有煤氣管道，樓房煙道，短距離或可拆卸的輸油管道及采油管道，供水管道等。使用高壓力、大流量清洗機也可清洗堅硬鹽堿結(jié)垢物，如發(fā)電廠的排灰管道等。

　　3、常見清洗事故及防護

　　高壓水射流管道清洗的常見事故有有害氣體中毒、生物病菌傳染、機械性傷害及高壓水誤射等。

　　3.1有害氣體中毒及防護

　　在管道中長期駐留的很多有機物質(zhì)會腐爛發(fā)臭，形成有害氣體，其種類有:硫化氫，二氧化碳，沼氣(甲烷)，氨氣(阿摩尼亞)等。

　　1)腐臭毒氣中毒

　　排污管道中的腐化物生成的氣體中有相當(dāng)部分是硫化氫，這種氣體被工人呼吸后就會中毒窒息，甚至死亡。

　　2)腐化物氣體燃爆

　　排污管道中腐化物氣體中有的為可燃燒、易爆炸的沼氣(即瓦斯)，當(dāng)其含量占有相當(dāng)比例時，如遇到吸煙或打火機的火星時即發(fā)生燃爆，給操作工人帶來很大傷害。

　　3)氧氣匱乏窒息

　　在腐化氣體濃度較高的管道中及管口處作業(yè)時，由于空氣中的氧氣被置換，當(dāng)氧氣含量為ll%-22%時，在5一6min時間內(nèi)，就可使人昏迷和失去知覺，造成人身的危害。

　　為預(yù)防有害氣體中毒，防護措施必須得當(dāng)和嚴(yán)密:

　　1)保持通風(fēng)良好，在清洗管道前，應(yīng)先將聯(lián)絡(luò)井的端蓋打開，將管內(nèi)廢氣排除，然后作業(yè);

　　2)穿戴防毒面具或有效的口罩，在清洗過程中如遇固體腐爛物不斷溢出或形成有害氣體，防毒面具及有效口罩則能起到防護作用;

　　3)清洗工人盡可能不進入聯(lián)絡(luò)井及管道，在井外作業(yè)基本上可避免有害氣體的侵襲。

　　3.2生物病菌的傳染

　　管道中的腐化污水中含有大量的微生物病菌，這些病菌通過呼吸及肌膚接觸，可能傳染給作業(yè)工人，致使工人患上傳染性疾病，據(jù)稱，香港淘大花園的管道污水就有傳染非典肺炎之嫌。防護方法有:

　　1)井下作業(yè)一定要穿好防護服戴好防護帽，肌膚不可和腐化污水接觸;

　　2)作業(yè)完畢工人要及時洗浴，然后方可餐歡;

　　3)噴頭出入管道管口前，應(yīng)降低泵壓，以減少射流噴射的霧化，這樣可大幅度減少可吸入病菌顆粒物。

　　3.3機械性傷害

　　上下聯(lián)絡(luò)井時要踩蹬井內(nèi)的鐵梯子，一些梯子常因失修松動，使工人攀登時掉入井中。

　　在清洗管道時地面管子可能被往返過路車輛碾軋，使高壓膠管破損，高壓水噴出傷人。

　　在清洗過程中，井口處沒設(shè)標(biāo)志牌，或清完后未能及時蓋上井蓋，致使過往車輛及行人誤入井中，造成人員及車輛的傷害。防護措施是:在施工中必須設(shè)置各種警示標(biāo)志;檢查各種蹬梯的可靠性;嚴(yán)禁無關(guān)人員進入作業(yè)區(qū);嚴(yán)防操作工人跌打損傷。

　　4、高壓水誤射傷人

　　高壓水射流噴頭是管道清洗的主要工具，射流向斜后方向以極高速度噴水，射向管壁，將結(jié)垢物打落，同時靠噴射反力推動噴頭及高壓膠管向前移動，其原理如圖2所示:

　　圖2

　　噴頭噴射力及牽引力示意圖

　　圖2中Fp—噴頭單孔噴射力，N;

　　a—噴射力與噴頭體夾角，度;

　　∑Fp噴射力水平合力，N;

　　∑FQ噴頭及高壓管的牽引力，N。

　　由圖2可知∑FQ=∑Fp=nFpcosa,N

　　(1)圖2中Fp是單孔噴射力，有幾個噴嘴孔就有幾個噴射力Fp，同時在反方向上就有幾個噴射反力，這些反力使噴頭處于徑向平衡狀態(tài)。如果有一個孔被堵死，則就缺少一個Fp和相應(yīng)噴射反力，噴頭就失去了平衡，于是就會使噴頭產(chǎn)生折返向后運動。如果噴頭未在管道中，即徑向沒有約束，它就會在空間大幅度甩動，造成人員傷害。

　　避免噴頭作業(yè)失衡造成人員傷害的措施有:

　　1)噴頭要精心設(shè)計與制造，即噴頭上的孔在噴頭體圓周上要均勻分布，且孔徑及傾角大小完全相等，以便構(gòu)成平衡的反作用力。

　　2)每次施工前都要檢查咀孔是否有堵塞現(xiàn)象，如遇堵塞要及時用針絲穿通。

　　3)精心操作。每次施工時都要將噴頭放入管孔內(nèi)大約30cm處，然后將噴頭加壓使其進入管中。當(dāng)施工告一段落將噴頭從管孔中拉出時，在噴頭離開管孔30m距離，將高壓泵壓力降低或調(diào)至零狀態(tài)，以免噴頭形成水龍甩動傷人。