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1、（建筑工程管理）工业清洗工程(发出)15工业清洗工程15.1工业清洗的对象高压水射流技术在工业清洗中有广泛的用途。高压水射流工业清洗的主要对象是采掘业、流程工业、制造业、建筑业和交通运输业等行业中的设备、设施（表15-1）。表15-1各行业中可清洗的对象领域行业清洗对象采掘业石油开采工业钻杆、油管、钻井平台、贮罐、管道采矿工业采掘设备、输送设备煤炭工业采掘机、液压支架、矿车流程工业石油炼制工业换热器、空气预热器、塔器、贮罐、反应器、加热炉、锅炉、管线、烟机化学工业换热器、空气预热器、塔器、贮罐、反应器、聚合釜、废热锅炉、管线、汽轮机、压缩机、挤出机、过滤器冶金工业轧材除鳞、换热设备、加料槽、贮
2、仓、管道有色金属冶炼工业过滤机、蒸发器、沉降槽、洗涤槽、管道炼焦工业炼焦炉、换热设备、管道火力发电工业省煤器、空气预热器、烟道、凝汽器、汽轮机、脱水仓、浓缩机、换热器、管道核电工业蒸汽发生器、汽轮机医药工业反应釜、换热器、贮罐、管道造纸工业黑液蒸发器、蒸煮锅、卸料桶、筛网酿造业发酵罐、锅炉、管道榨糖工业蒸发罐、管道制造业机械制造铸造件汽车制造喷漆房食品制造蒸发器、混合罐、换热器、管道军事工业火炮、坦克、炮弹建筑业建筑维修业建筑物外墙、中央空调蒸发器、冷凝器市政建设业下水管道、道路标记建材工业水泥窑、料仓交通运输业铁路运输业机车转向架、旅客列车、铁路罐车、柴油机活塞道路运输业工程车辆城市公共交通
3、业公交车辆船舶工业船体、船舱、换热器、管道航空运输业机场跑道、飞机机体管道运输业管道、换热器15.2工业清洗方法的选择15.2.1工业清洗方法的分类按清洗原理的不同，清洗方法可分为物理清洗、化学清洗、微生物清洗。其中，物理清洗按其机理又可分为多种不同的清洗方法。物理清洗人工清洗机械清洗高压水射流清洗超声波清洗清洗方法激光清洗干冰清洗电液压脉冲清洗空气爆破清洗气脉冲清洗PIG清洗化学清洗微生物清洗图15-1工业清洗方法的分类15.2.2工业清洗方法的技术特点各种工业清洗方法都有其自身的技术特点。掌握工业清洗方法的技术特点，并结合客观条件和顾客要求进行综合考虑，便可有针对性地正确选择工业清洗方法。
4、表15-2工业清洗方法的技术特点清洗方法优点缺点人工清洗投资少成本低节省资源适应性好劳动强度大，条件差用工多清洗效率低清洗质量差机械清洗不使用清洗剂，无腐蚀，操作简单、灵活，耗水量低，除垢除锈好，适合大型机械设备结构复杂机械设备清洗困难，必须对设备解体到可看到清洗表面可能造成清洗表面的损伤清洗装置规模较大高压水射流清洗无腐蚀，无二次污染适用范围广质量好，速度快清洗成本低易于机械化、自动化清洗部位需要暴露产生污水超声波清洗速度快、质量好，可清洗复杂结构的物体，易于实现自动控制，可用于对人体有损的清洗场合对质地较软、声吸收较大的材料效果差，被清洗物体需位于声波震动中心次微米级以下的污粒无法清除激光
5、清洗适应各种物体表面的清洗不损伤基体对环境无影响，无二次污染操作自动化程度高成本较高目前技术尚不完善干冰清洗无清洗剂残留，清洗剂无毒，不磨损表面，清洗后被清洗表面无需处理，对某些危险环境可进行清洗需提供良好的通风条件，工作场所有严格的许用浓度要求电液压脉冲清洗清洗对象的内外部均得到清洗无粉尘，噪声低清洗效率高成本低廉不适用长距离管道空气爆破清洗清洗质量好不污染环境能耗水耗低处理费用低仅适用于大中型设备、设施气脉冲清洗无环境污染，无腐蚀作业距离长，工期短，效率高适用不同直径的复杂管网操作简便，不破坏管网系统清洗费用低仅适用于软垢PIG清洗可清洗长距离、大直径管道清洗时间短清洗质量较好不适用变径管
6、线和复杂管网管线需有一定承压能力15.2.3影响清洗方法选择的因素影响清洗方法选择的因素很多，主要包括技术可行性、清洁度要求、安全健康要求、环境保护要求、经济性、时效性和顾客要求。1.技术可行性。技术可行性是选择清洗方法首先要考虑的因素。技术可行性是由每种清洗方法的特点决定的，因此，要针对清洗对象、污垢性质，客观环境条件和顾客要求，结合清洗方法的特点选择适合的方法。例如，石油化工生产中产生的一些聚合物污垢没有适合的溶剂清洗剂可以用来进行化学清洗，只能采用物理清洗的方法。再如，不能打开的设备很难采用人工、机械或高压水射流清洗。2.清洁度要求。不同的客户，不同的客观条件和要求对清洗洁净度要求差别很
7、大。如换热器堵塞，流程被阻，顾客可能仅要求疏通便可；如换热器因污垢厚度增加，影响传热效果，顾客就会要求较高的洁净度。3.安全健康要求。在清洗工程中确保被清洗设备的安全完好至关重要。要确保被清洗设备不被损伤，如被腐蚀、被机械刀具穿透，破坏表面光洁度（如聚合釜的抛光釜壁）。此外，人身安全和健康要求也是必须考虑的因素。4.环境保护要求。采掘工业和流程工业都是国民经济的重要部门，担负着环境保护重要职责。因此，顾客对清洗工程承包商有严格的环境保护要求。5.经济性。经济性通常需要考虑，当其他条件较为宽松时，顾客会对清洗费用考虑的更多些。6.时效性。流程工业中的非计划停车要求在规定时间内完成清洗，这时要考虑
8、采用最快的清洗方法，使装置恢复生产是顾客的最大效益。7.顾客特殊要求。顾客要求往往是对上述各因素的综合，会偏重这些因素或那些因素，有时还会有其他一些特殊要求，在选择清洗方法时需加以综合考虑。满足顾客要求，力争取得最佳的综合效果，是我们选择清洗方法时所追求的目标。15.3工业清洗工程施工组织设计工业清洗工程的施工组织需要科学的方法和程序。施工组织设计是为完成工业清洗工程创造必要条件、制订先进合理的工艺所作的规划设计。全面掌握施工信息，精心制订施工方案，充分做好施工准备，是完成工业清洗工程的基础。15.3.1施工组织设计的编制依据清洗工程的基础信息是编制施工组织设计的依据。它包括被清洗设备信息、被
9、清洗污垢信息、清洗作业现场信息、客户背景信息以及客户要求和期望等。15.3.1.1被清洗设备的信息被清洗设备的信息包括设备类型、设备位置、设备规格、清洗数量等内容。1.设备类型高压水射流清洗施工中常见的设备类型有：换热设备、容器类设备、专用设备、管道、表面类设备（设施）等。换热设备有多种不同的结构型式，常见的是列管式换热器。炼油化工行业的固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、空气冷却器、火力发电厂的复水器等都属于列管式换热器，但构造有所不同。浮头式换热器和U型管式换热器的管束可以从壳体内抽出，管束的内外表面都可以清洗。换热设备有水平布置、垂直布置和倾斜布置等不同的布置方式，其清洗工艺
10、是不一样的。容器类设备可以分为贮罐包括立式罐、卧式罐、浮顶罐、气柜等，反应釜包括有搅拌釜、无搅拌釜、有内冷管的反应釜、夹套反应釜等，塔器包括浮阀塔、填料塔等以及铁路罐车。应掌握不同容器类设备的构造特点，同时还需要了解容器的人孔或通风孔所在位置、尺寸和数量。专用设备结构复杂，各不相同。如火力发电厂的汽轮机转子和隔板，炼油化工厂的压缩机、挤压机，造纸厂的金属网辊，轮胎厂轮胎模具等，都需要认真了解其特性，为制定方案做充分准备。管道的直径、长度、转弯次数、观察孔的位置和数量是需要重点掌握的信息。表面清洗类设备（设施）包括大型钢结构、大型构筑物、机场跑道等，它的隐蔽部位是需要重点了解的情况。2.设备规格
11、设备的规格型号是确定工作量的重要依据，也是工程结算的基础。换热设备需要掌握换热面积、管束直径、管束长度、管孔内径及列管根数等信息。容器需要掌握直径、高度（长度）及容积等数据。塔器需要掌握是塔体直径、高度，塔盘的面积和层数，填料的体积、重量和表面积等数据。管线需要掌握的信息包括管线的直径和长度、管线的弯头数量和转弯半径、管线的垂直段长度。3.设备位置及周边环境高压水射流清洗施工中，被清洗设备的位置及周边环境对作业有很大的影响。对于首次进入的施工现场，工程技术人员到现场实地查看非常必要。被清洗设备安装在框架内或室内时，应注意楼层的高度和作业的空间，尤其是需要采用刚性喷杆的作业，更要有足够的作业空间
12、。立式安装的设备，上方要有作业空间和吊挂支点。设备安装在地面以下的，要注意清洗后污水排放口的位置、方式和距离。要注意被清洗设备周围的环境情况，了解供清洗泵组停放的位置，供水水源的位置和距离，清洗后污水排放口的距离，与周围危险源之间的安全距离。4.清洗数量为了准确落实工作量，必须了解被清洗设备所在装置的名称、设备的名称和位号、计量单位及设备数量。15.3.1.2被清洗污垢的信息要开展清洗作业，必须掌握被清洗污垢的类型、强度、硬度、黏度、堵塞程度、危险程度等信息，才能有针对性地选择合理的清洗工艺。1.污垢的类型高压水射流清洗的机理是切割、破碎污垢并将其冲刷、排出，污垢的化学成分对清洗效果的影响很小
13、，而污垢的物理特性直接影响技术参数和工艺方法的选择。根据这种特性，行业内一般将污垢分为絮状松散型、板结泥沙型、聚合物型、粘稠油浆型。2.污垢的强度与硬度板结泥沙型和聚合物型污垢有一定的强度与硬度。在清洗过程中，随污垢强度和硬度的增加,切割破碎所需的水射流压力也要增加。这样就需要准确了解污垢的硬度，正确选择清洗泵组的压力等级。板结泥沙型污垢随形态由松散、板结、脆硬到坚硬，其硬度逐渐增加；聚合物型污垢的强度和硬度随形态由松散、半熔融到全熔融逐渐增加。在不易使用专业方法和术语对污垢的强度与硬度进行定量描述的情况下，可以使用类比的方法进行定性的描述。3.污垢的黏度在清洗过程中，随粘稠油浆型污垢黏度的增
14、加,清除下的污垢排出过程中所需的流量也要增加。这样就需要准确了解污垢的黏度，正确选择清洗泵组的流量等级。行业内一般将粘稠油浆型的污垢分为自流液、冷黏液和热黏液。污垢的黏度可以使用举例、类比的方法加以描述。4.污垢的危险程度有些污垢在遇到水以后会发生化学反应，或产生大量气体和热量，引起燃烧爆炸，或生成腐蚀性及有毒性物质。有些污垢在清洗、切割、破碎以后会从断面逸出易燃易爆或有毒有害的气体。这些情况对清洗作业带来非常大的危险。5.污垢的厚度污垢沉积的厚度不同，管道内污垢堵塞的程度不同，清洗作业的工艺和方法也会不同。准确了解污垢的厚度或管道内污垢堵塞的程度，是制定清洗方案的依据，也是编制工程预算的依据。15.3.1.3清洗作业现场的信息清洗作业现场的安全条件、空间条件、施工条件、环保条件和自然条件对施工作业有重要影响。1.作业现场的安全条件高压水射流清洗作业现场一般都是处于风险等级较高的工矿企业，经常会有易燃易爆、有毒有害的气体伴随，所以应重点掌握防火防爆的情况。作业现场多为检修现场，多工种、多部门交叉作业是常见情况，所以必须了解施工现场上下左右的作业情况，防止高空坠物、他方事故、误操作等意外伤害。作业现场有时会处在未停工的装置区域内，这时作业人员处于高等级风险状态，高温、辐射、易燃易爆、有毒有害的危险对作业人员形成威胁，所以必须了解施工现场安全监视和测量的能力和水平。高压水射流
