CN108188116A - 一种管道脉冲清洗工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管道脉冲清洗工艺，待清洗管道的弯道内侧设有金属片；所述工艺步骤具体如下：将非牛顿液体磁性颗粒与第一清洗液混合形成混合清洗液；利用高压气体脉冲将第一清洗混合液冲入待清洗管道内，并导入超声波；向待清洗管道内输入温度为70℃～100℃的第二清洗液浸泡；向待清洗管道内输入高压水气进行冲洗。本发明提供的管道脉冲清洗工艺，通过高压气体脉冲、非牛顿液体磁性颗粒和金属片的共同作用，解决了管道清洗时弯道清理效果不佳的问题。

Description

一种管道脉冲清洗工艺

技术领域

本发明涉及管道清洗领域，特别涉及一种管道脉冲清洗工艺。

背景技术

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置，在日常生活的方方面面均可以见到。管道在长期使用过程中，会由于管内的油泥、锈垢固化等造成原管径变小；管内淤泥沉淀产生硫化氢气体造成环境污染并易引起燃爆；废水中的酸、碱物质易对管道壁产生腐蚀；管道内的异物不定期清除会造成管道堵塞。特别是水管，经过长时间的累计，管道内非常容易堆积重金属、病菌、毒藻、水垢等，对人体健康造成伤害。目前，市场上具有自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、卫生安全、水流阻力小、节约能源、节省金属、改善生活环境、使用寿命长、安装方便等优于传统金属管道特点的塑料管，受到了管道工程界的青睐，被广泛应用。

而为解决管道清洗的问题，市场上出现了许多种类的管道清洗机，管道清洗机是指对管道进行清洗，使管道内恢复材质本身表面的设备。管道清洗机能够对管道内部的积垢、病菌、毒藻等进行有效清洗，但仍存在管道弯道内侧清洗效果不佳的问题。

发明内容

为解决背景技术中提到的管道弯道清洗效果不佳的问题，本发明提供一种管道脉冲清洗工艺，待清洗管道的弯道内侧设有金属片；所述工艺步骤具体如下：

S10将非牛顿液体磁性颗粒与第一清洗液混合形成混合清洗液；

S20利用高压气体脉冲将第一清洗混合液冲入待清洗管道内，并导入超声波；

S30向待清洗管道内输入温度为70℃～100℃的第二清洗液浸泡；

S40向待清洗管道内输入高压水气进行冲洗。

进一步地，所述非牛顿液体磁性颗粒由低居里温度磁粉和非牛顿液体的混合体及其外部包裹的薄膜构成。

进一步地，所述由低居里温度磁粉为Mn-Zn粉、钕铁硼磁铁粉中的至少一种构成。

进一步地，步骤S10中的第一清洗液为柠檬酸溶液。

进一步地，步骤S30中的第二清洗液由以下重量份的组分构成：石墨烯分散体15～30份、碱性清洗剂20～50份、分散剂10～20份、水50～90份。

进一步地，经过所述步骤S30中的第二清洗液浸泡后，还包括如下工艺步骤：

S31向待清洗管内吹入羟丙基氧化甘油淀粉；

S32利用热气体将管道内部温度升至90℃～160℃；

S33利用冷气体将管道内部温度冷却至-20℃～5℃。

进一步地，所述待清洗管道污水排水口设有电磁通道。

本发明提供的管道脉冲清洗工艺，通过高压气体脉冲、非牛顿液体磁性颗粒和金属片的共同作用，解决了管道清洗时弯道清理效果不佳的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有清洗工艺中冲洗水流的流向示意图；

图2为本发明提供的管道脉冲清洗工艺中冲洗水流的流向示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供一种管道脉冲清洗工艺，所述工艺步骤具体如下：在待清洗管道的弯道内侧(图2中的A处)设置金属片；该金属片包覆于待清洗管道侧壁；该金属片为管道安装时所设；

S10将非牛顿液体磁性颗粒与第一清洗液混合形成混合清洗液；该步骤中清洗液为柠檬酸溶液；非牛顿液体磁性颗粒的直径为30μm；所述非牛顿液体磁性颗粒由Mn-Zn粉和非牛顿液体的混合体及其外部包裹的薄膜构成；所述Mn-Zn粉的直径为3μm；所述非牛顿液体由重量分数分别为50份的淀粉和20份的水搅拌制成；所述薄膜由防水材料制成，如塑料薄膜等；非牛顿液体的剪应力与剪切应变率为非线性关系，通过淀粉和水搅拌制成的非牛顿液体在超声波的作用下具有很大的强度，能够对待清洗管道内壁进行碰撞，使积垢脱落。

S20利用高压气体脉冲将第一清洗混合液冲入待清洗管道内，并导入超声波；该步骤中，高压气体脉冲的气压值为0.65MPa，非牛顿液体磁性颗粒和清洗液在高压气体脉冲的作用下形成弹流体，在管内形成间断的气－水流，随着空气的压缩和扩张，使管内的紊流加剧，清洗液的切应力增大，使管壁的积垢、杂质被切割下；如图2所示，管道的弯道内侧设有金属片，非牛顿液体磁性颗粒在高压气体脉冲带动下向金属片方向运动，对金属片所在的待清洗管道内壁进行碰撞清理；同时，金属片和高压气体脉冲为非牛顿液体磁性颗粒提供了两个不同方向的力，在二者的共同作用下，非牛顿液体磁性颗粒带动清洗液在弯道处形成抛物线运动形式，从而克服在弯道处的离心力；避免直线的高压脉冲冲击管道弯道外壁(如图1所示)，对外壁造成过大冲击，但却无法清理弯道内壁的问题。

S21利用高压脉冲水气将待清洗管道内的第一清洗混合液冲洗干净；

S30向待清洗管道内输入温度为70℃的第二清洗液浸泡15mi n；该步骤中，第二清洗液由以下重量份的组分构成：石墨烯分散体15份、碱性清洗剂20份、分散剂10份、水60份；磁性Mn-Zn粉中在80℃的高温下，失去磁性；从而避免冲洗时，磁性Mn-Zn粉吸附在待清洗管道设有金属片的区域而难以清理的问题；通过石墨烯分散体、碱性清洗剂、分散剂和水构成的第二清洗液对待清洗管道进行二次清洗，碱性清洗剂能对柠檬酸溶液不能清洗的油脂等进行清洗，对待清洗管道的清洗更加彻底。

S40向待清洗管道内输入高压水气进行多次冲洗；该步骤中，利用的气压值为0.6MPa的高压水气对待清洗管道进行多次清洗，直至排水口排出的液体清澈为止。

本发明实施例提供的管道脉冲清洗工艺，通过高压气体脉冲、非牛顿液体磁性颗粒和金属片的共同作用，解决了管道清洗时弯道清理效果不佳的问题。

本发明提供一组实施例2，待清洗管道的弯道内侧设有金属片；所述工艺步骤具体如下：

S10将非牛顿液体磁性颗粒与第一清洗液混合形成混合清洗液；非牛顿液体磁性颗粒的直径为100μm；所述非牛顿液体磁性颗粒由Mn-Zn粉和非牛顿液体的混合体及其外部包裹的薄膜构成；所述Mn-Zn粉的直径为3μm；所述非牛顿液体由重量分数分别为60份的淀粉和50份的水搅拌制成；所述薄膜由防水材料制成，如塑料薄膜等；

S20利用高压气体脉冲将第一清洗混合液冲入待清洗管道内，并导入超声波；该步骤中，高压气体脉冲的气压值为0.7MPa；

S21利用高压脉冲水气将待清洗管道内的第一清洗混合液冲洗干净；该步骤中，第二清洗液由以下重量份的组分构成：石墨烯分散体30份、碱性清洗剂50份、分散剂20份、水90份；磁性钕铁硼磁铁粉中在100℃的高温下，失去磁性；便于将磁性钕铁硼磁铁粉冲洗排出；

S30向待清洗管道内输入温度为100℃的第二清洗液浸泡20mi n；第二清洗液由以下组分组成：石墨烯分散体、碱性清洗剂、分散剂和水；

S31向待清洗管内吹入羟丙基氧化甘油淀粉；经过前述步骤的清洗，待清洗管道内壁的积垢已经脱落，积垢的脱落导致了待清洗管道内壁的受损，受损后的表面变得粗糙，粗糙面对水的吸附力强，从而使受损面吸附大量水份；本步骤中，淀粉具有亲水性，使淀粉附着在受损面上；再对管道进行气体吹扫，潮湿粘稠的淀粉仍旧吸附在受损面上，而多余的干燥的淀粉被气体带出管道外；同时，由于步骤S30中采用的碱性清洗剂，将受损面吸附的柠檬酸溶液中和，避免酸性的柠檬酸溶液与淀粉反应而失去玻璃化的性能；

S32利用热气体将管道内部温度升至90℃～160℃；

S33利用冷气体将管道内部温度冷却至-20℃～5℃；

通过上述管道问题从常温升高到90℃～160℃以及再从90℃～160℃降温至-20℃～5℃的步骤，将淀粉玻璃化，从而在受损面面上形成保护层，而通过羟丙基氧化和甘油处理的淀粉成膜后的疏水性提高，从而有效减小了杂物在受损面再次积聚的概率，从而增加管道的使用寿命；另外，前述步骤S30中，采用的石墨烯分散体和分散剂与水一起吸附在受损面，在淀粉玻璃化过程中，石墨烯分散体由于其具有的优良导热性，能够加快淀粉升温和降温，高温的石墨烯分散体嵌合进待清洗的塑料管内，使受损面产生细微收缩形变，从而将淀粉玻璃化体更好地嵌在受损面；石墨烯分散体具有特殊的二维片层状结构、低密度和高径厚比，对水分子、氧气和离子有很好的稳定性和物理屏蔽性，用于与淀粉混合形成玻璃体时，可以像片状填料一样，增加腐蚀介质在玻璃体中的渗透路程，使有玻璃体的物理屏蔽性能更好，提升了玻璃体漆膜的接触角，使玻璃体具有优异的疏水性能。

S40向待清洗管道内输入高压水气进行多次冲洗；该步骤中，利用的气压值为0.6MPa的高压水气对待清洗管道进行多次清洗，直至排水口排出的液体清澈为止。

本发明提供的管道脉冲清洗工艺还在待清洗管道污水排水口设有电磁通道，由电磁产生器及其底部设置的磁性收集器构成，污水经过电磁产生器后重新获得磁性，在经过磁性收集器后吸附在其表面；达到回收Mn-Zn粉、钕铁硼磁铁粉的目的，实现循环使用。

本发明另外提供对比例1，采用专利申请号为201610421222X的管道清洗工艺进行清洗；

本发明还另外提供对比例2，采用现有管道清洗工艺进行清洗；

测试方法如下：

将测试管道采用不同清洗工艺清洗后，对管道的弯道处残余积垢厚度以及清洗后管道内积垢的生长情况进行评价，来确定管道弯道处的清洗结果；

具体地，分别采用实施例1、实施例2、对比例2和对比例2的管道清洗工艺，对在相同环境下使用、具有相同弯度和长度，且为相同型号同一批次生产的管道进行清洗测试，经测试，在使用相同时间后，这些管道弯道处积垢约为2.0mm。各实施例以及对比例随机分配10根管道进行清洗测试，清洗后测量管道弯道处的残余积垢厚度以及清洗后管道内表面与水的接触角(通过清洗后管道内表面与水的接触角来判断清洗后管道内积垢的生长情况)，对各测试项目数值取平均值；测试结果如表1所示：

表1

	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2
					积垢厚度/mm	0.01	0.005	1.8	2.0
接触角/°	83.2	106.3	85.8	83.5

一方面，如上表所述，实施例1和实施例2中，管道清洗后残余的积垢厚度分别为0.01mm和0.005mm，表明采用本发明提供的清洗工艺，能够有效对管道弯道处的积垢进行有效清洗；而对比例1和对比例2中的管道弯道处的积垢分别为1.3mm及2.0mm，相较于清洗前的2.0mm无明显的清洗效果。以上可知，采用本发明提供的管道脉冲清洗工艺，能够对管道弯道处的积垢进行有效清洗，解决管道弯道处清洗效果不佳的问题，具有显著的效果。

另一方面，表1中，实施例2中接触角为106.3°，明显优于实施例1、对比例1以及对比例2的接触角，接触角的增大使管道内表面的疏水性加强，从而减少杂质、藻类等在管道内表面的生长积累；故通过本发明实施例2提供的管道脉冲清洗工艺，能够提高清洗后的管道内表面的疏水性，减少杂质、藻类的附着，从而减少清洗的次数，降低清洗成本；另外，由于清洗次数过多易使管道损坏，故降低了清洗次数，也延长了管道的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种管道脉冲清洗工艺，其特征在于：待清洗管道的弯道内侧设有金属片；所述工艺步骤具体如下：

S10将非牛顿液体磁性颗粒与第一清洗液混合形成混合清洗液；

S20利用高压气体脉冲将第一清洗混合液冲入待清洗管道内，并导入超声波；

S30向待清洗管道内输入温度为70℃～100℃的第二清洗液浸泡；

S40向待清洗管道内输入高压水气进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：所述非牛顿液体磁性颗粒由低居里温度磁粉和非牛顿液体的混合体及其外部包裹的薄膜构成。

3.根据权利要求2所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：所述由低居里温度磁粉为Mn-Zn粉、钕铁硼磁铁粉中的至少一种构成。

4.根据权利要求1所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：步骤S10中的第一清洗液为柠檬酸溶液。

5.根据权利要求1所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：步骤S30中的第二清洗液由以下重量份的组分构成：石墨烯分散体15～30份、碱性清洗剂20～50份、分散剂10～20份、水50～90份。

6.根据权利要求5所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：经过所述步骤S30中的第二清洗液浸泡后，还包括如下工艺步骤：

S31向待清洗管内吹入羟丙基氧化甘油淀粉；

S32利用热气体将管道内部温度升至90℃～160℃；

S33利用冷气体将管道内部温度冷却至-20℃～5℃。

7.根据权利要求1～6任一项所述的管道脉冲清洗工艺，其特征在于：所述待清洗管道污水排水口设有电磁通道。