温州高压清洗水射流技术在高校公寓下水管道清洗中的应

更新时间: 2024-06-15

高校公寓楼内的上下水管道、暖气热水管道、洗澡热水管道和排污管道等使用一段时间后, 都可能产生结垢现象。当公共厕所下水管道结垢堵塞后, 会导致下水外溢, 气味难闻, 服务满意度降低, 维修量增大。某高校公寓楼内的下水管道因结垢在3个月内出现了百余次堵塞, 因此公寓楼管道清洗成为现代公寓维护保养的一个重要组成部分[1,2]。

欧美等国自20世纪70年代末开始发展高压水射流清洗技术[3,4]。截至目前, 高压水射流清洗已成为西方发达国家的主流清洗技术, 占清洗业市场份额的80%以上。我国的清洗行业仍主要以化学清洗为主, 存在着污染环境、成本较高、效率低、耗时长等问题, 特别是对于复杂的管道则清洗困难, 存在需要长时间封闭等制约因素。

针对前述高校公寓下水PVC管道结垢的原因和清洗复杂等问题, 提出以化学清洗和高压水射流清洗相结合的下水管道清洗方案, 首先进行密闭的化学清洗, 再使用高压水射流技术, 既可降低清洗成本, 施工也方便, 具有一定的推广价值。

1 管道清洗方案设计

1.1 高压水射流技术

高压水射流技术是将普通自来水加压, 然后通过特殊的喷嘴 (孔径只有1～2 mm) 以极高的速度 (200～500 m/s) 喷出一股能量高度集中的水流, 该水柱能用于切割钢板、清砂铸件、金属除锈, 还能除去管内壁的结垢和堵塞物。其优势主要体现在:①清洗成本低, 喷嘴直径小, 耗水量仅为3～5 m3/h, 功率为30～100 kW;②清洗效果好, 清洗管道内壁时具有巨大能量的水流能将坚硬的结垢物破坏, 可见管道本体;③清洗速度快, 水射流的冲刷、剪切、磨削等复合破碎作用, 可立即将结垢物打碎脱落, 比常规清洗速度快;④无污染及金属腐蚀。

1.2 化学清洗技术

伴随着精细有机合成技术等的发展, 化学清洗技术正在向绿色环保方向发展:弱酸性或中性的有机化合物将取代强酸、强碱;可生物降解的绿色环保型清洗剂将取代难分解的污染性清洗剂;各类系列化“傻瓜型”清洗剂功能强, 操作也非常简便。

1.3 管道结垢分析

该高校公寓的下水管道采用PVC管材, 其管径为110 mm, 壁厚为3～5 mm, 普通区域管路结垢厚度达1～5 mm, 堵塞比较严重的区域 (管道连接处) 的结垢厚度>10 mm。由此可知, 清洗的重点在于管道连接处。同时由于公寓楼按7层6区域设计, 在每个区域均要清洗横支干管道和立主干管道, 清洗路线较复杂。

1.4 清洗方法的对比

立管部分管径较大, 高压水射流清洗相对容易, 但水压过高, 易造成管道破裂, 需调整至合适的压力范围;若同时使用化学清洗, 因该公寓楼的楼层有6层或7层, 管路密封及清洗成本会很高, 耗时长, 操作较为困难。横管部分管径较小, 高压水不易清洗, 但由于是横管, 采用化学清洗相对较方便。综合以上分析, 决定先采用化学冲洗, 软化横管及立管的结垢体;然后采用高压水射流清洗。高压水射流技术和化学清洗方法的对比见表1。

表1 高压水射流技术和化学清洗方法的对比 导出到EXCEL

Tab.1 Comparison between high pressure water jet technology and chemical washing method

2 高压水射流系统参数

2.1 高压清洗系统

高压水射流清洗系统由清洗车系统、管道系统和喷射枪具三部分组成。清洗车系统由承载卡车、高压水泵、驱动机、水箱、卷筒及各类控制阀组成, 是高压水的产生及运送设备。管道系统相对较为复杂, 分为上下联络井, 在此工程中按层划分为上游管道、下游管道、清洗立管等, 清洗顺序由横向转为竖向, 逐层从上至下进行。喷射枪具由高压胶管及清洗喷头组成, 是高压水的接收系统及高压转变为动能的能量转化系统。

2.2 工程参数

高压水流清洗机机组的作业能力与其压力、功率成正比, 随着压力和功率增大, 其技术含量和成本也会随之增加。常用的工业清洗压力为80 MPa, 由于此次清洗的为PVC管道, 故其清洗压力设置为28 MPa。采用三维喷头, 其喷嘴孔径为2 mm, 在高压水射流清洗机工作期间, 泵的溢流阀无泄流, 其初始排出压力需为额定排出压力的90%～110%;泵的排出压力达到额定排出压力, 其溢流阀的初始溢流量不大于额定流量的10%。在从6层～1层逐层进行化学药剂冲洗持续一段时间后, 以该公寓公共卫生间的便池出口作为上游管道, 地面层的下水井出口作为下游管道, 进行了高压水射流清洗, 可以较彻底地去除PVC下水管道内的结垢。

3 结论

实践证明, 高压水射流清洗技术配合传统的化学清洗工艺, 可以很好地去除管壁较薄的PVC管道结垢。在化学清洗的基础上, 配合高压清洗机和三维旋转喷头等功能, 保证了喷头伸及PVC管路中的每一局部, 清洗效果明显, 具有一定的推广价值。