空化射流清洗技术在船底海生物清洗中的应用

在当今，面对持续低迷的海运市场，船舶不得不采取降速航行、漂航、抛锚等多种措施。但如果船舶若漂航或在某一锚地、港口停泊时间超过7天，热带超过5天，船舶就应关注船壳附着的海生物问题。由此导致频繁发生的船舶污底事件成为船东、租家不得不经常面对的课题。船壳附着大量的海生物会增加船体阻力，降低航速以及增加油耗。多年来船壳附着海生物问题一直困扰着全球船东，每年为清除此类海生物大约花费数十亿英镑。  消除船舶污底影响常规方法是在船驶进船坞后将船吊起，用化学药剂清洗或者是人工用简单的器具敲打腐蚀垢层，但这些方法均存在较多的缺点，例如清理工作只能在船坞进行，造成清洗不及时降低船的使用寿命；其次，如果使用化学药剂清洗，清洗液会污染环境还会加剧船的腐蚀，并且清洗效率较低；另外，人工敲打不光效率低，还会损坏船的涂膜，后果十分严重。   随着空化射流技术的问世，国外专家将空化作用引入水射流技术中而形成的新型水下清洗技术。通过控制压力、流速等参数使水流束经过空化喷嘴时产生大量的空化泡，利用空化泡在材料表面狭小区域内溃灭产生高达140～170MPa的微射流冲击，达到清理设施表面附着物和污垢层的目的。该技术不但具有高效、节能、环保、安全等优点，而且不伤害设施母材，极少或者完全不伤害完整的防腐层，可对船舶螺旋桨等设备薄片区域进行合理有效的清洗。 通常情况下，水在高速运转的过程中，沿物体某处所产生的局部压力小于此处饱和蒸汽所产生的压力，此时，溶在水中的空气不但会浮出，而且水本身也会被汽化，产生大量的空泡。当高压水射流作用于物体表面时，所产生的空泡到达高压区时就会破碎，与此同时产生许多微射流或者压缩波。这个时候就会在物体表面及附近区域产生巨大的集中应力。这种作用力对物体的伤害是非常大的。因此，对高速运转的水力机械，要尽量避免这种空化现象的产生。但是，我们所利用的空化射流技术，是人为地产生并发展这种充满蒸汽空泡，进而有效地控制目标物体上所产生的局部压力，用来把控清洗和破碎的能力，从而提高其工作性能。所以，利用空化现象来进行清洗，非常有利于表面物体的破碎程度，从而有效地提高了清洗的效果和能力。    正因为如此，在当下所研发的各种高压水射流当中，空化射流是非常典型而且有效地射流，它在清洗、切割方面所具有的独特优势，深受人们的热爱和推崇。