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高压清洗机在铁路罐车中的使用
高压清洗机在铁路罐车中的使用
铁路罐车是运输液体物料的重要工具，广泛应用在石油、化工、食用油等运输领域，其数量正在逐年增加。这些罐车在段修、厂修及换装物料前都需清洗内部，按平均每台每年洗车达1. 5次计算，罐车清洗的工作量是相当大的。目前国内有洗罐车站300多家，年洗车能力在千台以上的约占60%，这些洗罐站中除几家采用高压水射流清洗之外仍沿用落后的蒸汽洗罐工艺。
1. 1蒸汽洗罐存在的问题
蒸汽洗罐通常使用低压蒸汽蒸煮，将罐内的残留物挥发到大气中，然后再注水清洗、烘干。
蒸汽洗罐存在以下问题:
1)污染严重 残存罐内的物料，特别是那些有毒的物料，在蒸煮过程中挥发到大气中，严重污染洗罐站和周边环境。这些洗罐站给人第一感觉就是有强烈的刺激性异味，从事洗罐工作的工人的身体健康也受到严重损害，洗罐站一般都是当地环保部门关注的污染源。燕
山石化洗罐站曾做过一次检测，在洗苯罐车的时候，洗罐站内大气含苯量达到263 mg/L，超过国家标准109倍，距洗罐站400 m处，仍然超标5倍，可见污染的严重程度。
2)洗罐效率低
洗一台化工罐车一般在4-8 h之间。
3)洗罐成本高、能耗高
洗一台罐车耗水60 t，消耗低压蒸汽6一10 t
4)工人在污染的大气中工作，劳动条件恶劣。
1. 2高压水射流清洗罐车优点
与蒸汽洗罐工艺相比较，高压水射流清洗罐车则有明显的优势。高压水洗罐是由高压水泵将水压到20 -70 MPa，通过高压水管、清洗机、清洗头喷射到罐壁上，通过高压水的打击、冲蚀、切削、铲除作用，洗净罐体。应用高压水洗罐已是成熟技术，燕山石化、吉化、天津石化等单位，采用高压水射流技术取代了原蒸汽洗罐工艺，取得了良好的经济效益和社会效益。
高压水射流清洗罐车的优点如下:
1)消除了大气污染
由于不使用蒸汽，罐车内残存物料不会随蒸汽挥发到大气中，罐车中的残存物料被高压水冲洗下来后排放到污水场进行处理，工人的作业环境明显改善，影响健康的大气污染也消除了。
2)洗罐效率高
高压水射流洗罐一般清洗一台车需要40 min，难洗罐车为60-70 min/台。利用高压水射流洗罐，每个洗车站的洗车能力可提高4-5倍
通过以上两种洗车方法的比较，我们认为采用高压水射流技术取代蒸汽洗罐车工艺是非常必要的、可行的，并且会取得明显的节能和环保效果。
采用高压水射流清洗铁罐车的主要设备构成如下:
1)高压水供给设备
主要包括水箱、高压水泵、调压阀、水阀、高压水管线。工作时，工业用水经过滤网进入水箱，清洁水通过手动阀门或电磁阀进入高压水泵，加压后的高压水，经调压阀以限定的压力由高压水管输出，供给清洗设备工作。
2)清洗设备
由三维吊、清洗机、三维清洗头(容器清洗器)组成。这是高压水射流清洗技术的核心设备，国内外研究和生产这些设备的厂家有数十家。在清洗实践中己得到广泛应用，但也暴露出一些不足:
1)高度不配套
如某单位生产的二维吊高11m，宽度要占站台2m多，如果采用蒸汽洗车的洗罐站进行高压水射流洗罐改造，则无法安装。因为这些洗罐站的厂房高度在7-9m之间，站台宽度1m多。
(2)清洗质量不均匀，不能做到逐点清洗
如某单位生产的清洗机所能控制二维的清洗头的运动轨迹为弧线，二维清洗头在罐车内的弧线上喷射水流，罐车内壁各点所承受的冲洗强度不均匀。
(3)严重浪费高压水。
如某单位采用的四点清洗，即二维清洗头分别停在罐车内定点清洗，每点停儿分钟，同样问题是清洗不均，高压水只能一部分有效利用，部分却无效流失。因为高压水清洗的有效靶距2-2. 5 m,罐体长11 m,二维转动时，有相当的高压水是在大于2. 5 m的距离之外射向罐壁的，这部分水就无效流失了。再如某些单位生产的二维清洗头，能完成二维方向的射水要求，对球面清洗是最理想的，但对圆柱形容器，如铁罐车，就自然出现清洗不均匀和浪费高压水的问题。
3)其他设备
除了上述供水及核心设备之外，还有其他有关的配套设备，现介绍如下:
(1)抽残液及废水设备
由真空泵、中问罐、废污罐、残液罐及闸门等组成。其作用是抽残液，抽出洗罐的污水;
(2)空气净化设备
由真空泵、过滤器、真空阀等组成。罐体洗完之后，罐体中的废气抽出罐外净化处理之后才被允许排放到大气中。
(3)供气设备
工人进入罐内作业，戴长管呼吸器，由空气压缩机、储罐及精密过滤器向长管呼吸器供清洁的新鲜空气。
(4)烘干设备
经清洗并人工处理后的罐体用热风烘干，热风由热风机供给。
(5)控制设备
主要设备由PLC和可编程控制器及电磁阀、行程开关、压力、温度、液位传感器、指示灯、显示仪、继电器等组成。高压水清洗罐体清洗机的动作及水压选择、清洗速度的选择等，可以人工手动，也可以自动控制。
针对上述国内外现有高压水射流清洗设备在清洗铁路罐车时存在的局限性，开发了性能科学，并适合我国国情和工厂实际情况的发明专利。现介绍如下:
罐车高压射流清洗机该专利发明的清洗机可以控制三维清洗头在洗罐时在罐内做直线运动，三维清洗头在清洗过程中和罐壁保持等距，使三维清洗头的运行轨迹更合理，罐壁可获得较均匀的清洗，清洗效果较好。这套装置是由三维吊和清洗机组成。设计时在保证装置性能的同时，力求控制整机高度和宽度。其高度仅为同类产品的一半，占地宽度不到lm。该专利产品可以在7m高度以上厂房安装使用，完全适应现有国内蒸汽洗车的旧厂房，不用拆旧厂房或建设新厂房就可以进行高压水射流技术改造，并可以做到技改过程中不停产，实现技改和生产两不误，同时节省了大量的厂房改造费用。
目前，国内外现有的三维清洗头的工作原理，基本是让水嘴做公转加自转运动，同时向容器喷射水流。这种工作原理，无法保证被清洗表面逐点获得均匀清洗。这主要是由于喷嘴自转一周，射流射程不等，有远有近，远端正处于有效射程之外，高压水部分无效流洒。
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