新型船舶清洗方案-空化射流船舶清洗技术

船舶清洗市场主要由船舶营运企业、港口营运企业、造修船企业、海军舰队等与船舶有直接关系的企业组成，船舶营运企业的数量、运能、船舶保有量、港口数量、吞吐装卸能力、进出港船舶量，造修船厂数量、规模、造修船能力、造修船数量，海军舰队规模、舰艇艘数都直接影响船舶清洗市场的发展与运作。
 
大型船舶在经过长年的航行后，在其吃水线以下的船体外壳上会形成一层厚厚的垢层。这些垢层由藻类、贝类附着物构成，紧密而且坚硬。另一方面，船舶在运行多年后，不可避免地会产生大面积锈蚀的情况。因此，在大型船舶进行大修时，一般都要求将船体上的涂层、结垢和旧的油漆以及铁锈去除，然后再涂上新的油漆，这样才能保证船舶的正常航行和延长其使用寿命。目前，船体外壳上涂层、垢层的清除，大多数还在采用工人手持锤子铲子进行敲打和刮铲，因垢层坚硬致密且面积大，导致维修工期长，工人劳动强度大。国外于20世纪80年代末开始探索利用高压水射流技术对船舶进行清洗和除锈除油漆工作，并取得了成功，该项技术已在国外船舶维修行业广泛推广和应用。近几年来，随着我国高压水射流技术的发展，该项技术已广泛应用于船舶行业，但高压水射流清洗时所需要的压力很高，操作时不易控制，存在一定的危险性。

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设施清洗技术。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。

在解释何为空化射流前，我们先简单了解一下什么是空化？所谓空化，就是一种非常复杂的流体动力现象。我们这里所说的空化射流，通常是指在人为的作用下，有意地将高压水射流流束产生的许多空泡，加以利用起来——空泡的破裂所产生的能量通常是巨大的，从而以此来增强高压水射流的强大作用力。
 
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。