中壓水清洗系統(tǒng)詳解-格瑞戴西Greendash

簡介

中壓清洗系統(tǒng)指操作壓強在5X106~25X106Pa的清洗系統(tǒng)。所謂高壓清洗就是利用水流，以動能的形式去清除表面的污垢。但是在很多實際應(yīng)用中只需要中壓就可以完全達到清洗的目的。與高壓系統(tǒng)相比，中壓清洗的優(yōu)勢在于資金成本更低，安全隱患更少以及靈活性更大。中壓清洗系統(tǒng)與高壓清洗系統(tǒng)的區(qū)別在于，前者能夠使用添加化學(xué)溶劑的冷水或熱水，把沖力清洗和化學(xué)溶劑的作用結(jié)合起來。

系統(tǒng)細節(jié)

一個典型的中壓清洗系統(tǒng)的設(shè)計與高壓清洗系統(tǒng)相類似，但是前者的資金成本更低，而且在一定的條件下還可以使用熱水或化學(xué)添加劑。

泵組

無論是高壓還是中壓清洗系統(tǒng)，選擇水泵的基本原則都是一樣的，但是中壓系統(tǒng)的選擇范圍要更大一些。下列幾個問題關(guān)系到如何決定選擇一個水泵：

①污垢的性質(zhì)如何？

②清除它所需的最大壓力/流速是多少？

③哪一個水泵的特點與應(yīng)用條件最適合？

水泵類型的選擇，這里有好幾種選擇：高速離心泵、多級離心泵、柱塞泵、徑向活塞泵。

其他類型如Rotojet?泵，以及：柴油或電力驅(qū)動、移動式或固定式組合設(shè)計。

最終的選擇將取決于幾個因素：

*壓力，容量和功率要求；

*清洗液的溫度；

*操作和維護費用；

*清洗服務(wù)的性質(zhì)，例如是連續(xù)型還是間斷型；

*清洗液的類型；

*資金成本。

1.選擇合適的泵設(shè)計

按照每種泵的優(yōu)勢和不足，在細節(jié)上進一步考慮不同類型泵的設(shè)計。

（1）往復(fù)式柱塞泵

柱塞式中壓泵是同類高壓泵的縮小版本，多數(shù)操作功率小于32kW，工作壓力最大為2.5×10?pa，通常由于大量生產(chǎn)的關(guān)系使得成本較低。由于壓力和水流能在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，因此柱塞泵很受歡迎。幾乎所有的柱塞泵都是三缸設(shè)計，而且比專門用于高壓清洗系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)速度要快得多（800到1400rpm），最高速的時候可以和驅(qū)動發(fā)動機完全同步。如果柱塞泵經(jīng)常被使用，建議降低轉(zhuǎn)速到700rpm，以減少“氣穴現(xiàn)象”和過度磨損的危害，這時需要利用到一個內(nèi)置齒輪箱或者V字型的傳送帶。

（2）徑向活塞泵

在第三節(jié)關(guān)于高壓應(yīng)用的時候我們提到過Harben泵。這種泵的縮小型設(shè)計作為中壓泵同樣非常受到歡迎，特別是在排水道和下水道清潔等方面，這種泵通常安放在雙輪拖車或者輕型的車輛上面進行工作。

主要的優(yōu)勢有：

*構(gòu)造輕便（可以用一部小型貨車或者小卡車進行牽引）；

*可以使用劣質(zhì)水；

*高效率（容積式）；

*震動小（得益于多柱體的結(jié)構(gòu)）；

*多種壓力選擇；

*設(shè)計緊湊（水泵有內(nèi)置的齒輪箱，可以和主發(fā)動機高度同步）。

除了Harben泵以外，還有另一種歐洲設(shè)計的徑向活塞泵，適于作為固定的中壓泵使用。

圖5-13所示的是瑞士制造的Hydrowatt泵，有5個密封的、徑向活動的柱狀活塞組，每一個活塞組的活塞頭都加上了一個橡膠套管，并且正向連接著一個偏軸的驅(qū)動器。活塞頭的往復(fù)運動加上彈性套的伸縮作用可以產(chǎn)生很大的工作壓力：對于不銹鋼類型的機體而言最大壓力可達3.15×10?Pa，鋁和黃銅類型的機體最大壓力為2.5×10?Pa，泵流量最大為197L/min。Hydrowatt泵的優(yōu)勢在于：

*緊湊的設(shè)計；

*低震動和低噪聲；

*可以處理未凈化的水，不需要進行嚴格過濾；

*適用于多種類型的液體，包括油乳化溶液和海水（不銹鋼類型機體）。

圖5-13Hydrowatt徑向柱塞泵

（3）高速離心泵

一個典型的中壓高速離心泵包括一個水平的架子以及一個末端抽入的離心泵，離心泵通過一個與電動機直接匹配的一級齒輪箱來驅(qū)動。這種泵的運轉(zhuǎn)速度可以高達35000rpm，通常在造紙或紙漿廠廣泛使用，以提供大量的高壓水流進行日常清洗，即所謂的“毛布洗滌”工作。在造紙廠里，一條連續(xù)的帶子（或者叫“毛布”）把原材料帶過不同的濕潤、脫水和干燥階段，直到成為最終產(chǎn)品。在加工過程中，不可避免地會有一些原料粘在毛布上，如果不清除的話會影響產(chǎn)品質(zhì)量。通常的清洗方法是將中壓水直接噴灑在毛布的底面，水流壓力要根據(jù)毛布的種類而定，使得水流剛好穿過毛布，讓毛布吸收所有的動能。實際的清洗過程是由一個固定或者擺動的管子來進行的，管子上裝有許多的扇型管嘴以保證清洗的覆蓋范圍。盡管這種泵被認為不是一種典型的清洗用水泵，但是它可以產(chǎn)生1.6×10?Pa的水壓以及300L/min的流量，因此對于這些工廠而言，可以用它來組成一個環(huán)路以供應(yīng)多個清洗噴頭使用。高速多級離心泵基本上不存在震動問題，占地小，運行安靜，而且抽水條件的要求也不是很重要（參見圖5-14）。這種泵主要的不足在于：在實際操作中輸出壓力需要大約8×10?Pa左右，整體效率小于75%，而柱塞泵可以達到95%，因此動力成本更大一些。我們應(yīng)該根據(jù)具體的條件，結(jié)合優(yōu)勢和不足進行權(quán)衡考慮。

（4）Roto-Jet泵

盡管在清洗應(yīng)用方面Roto-Jet泵沒有柱塞泵和徑向活塞泵那么聞名，但是這款美國制造的泵操作簡單而有效。液體進入尾端的喇叭口，然后經(jīng)過一個旋轉(zhuǎn)的盒子，離心力使得液體在壓力作用下進入轉(zhuǎn)子。當(dāng)轉(zhuǎn)子內(nèi)的液體噴出到一個接收管道的時候，其動能轉(zhuǎn)化為附加壓力。液體輸出壓力可以高達7.7×10?Pa（1150psi），流量最高為90m3/h。這種泵主要是固定使用，如圖5-15所示的油罐汽車和容器清洗系統(tǒng)。Roto-Jet泵的優(yōu)勢在于：

圖5-14泵的凈正吸入壓頭（NPSH）比較：柱塞泵與離心泵

圖片P290頁

*設(shè)計簡單，易于保養(yǎng)；

*震動小；

*提供多種壓力和流量選擇，性能靈活多樣；

*設(shè)計緊湊。

圖5-15英格蘭東北部的一家油罐汽車/容器清洗站安裝的一臺Rotojet泵

（英國Sunderland的Haskel能源系統(tǒng)公司和Thurroclean集團提供）

圖片P290頁

（5）Rodder泵

這種泵簡單而有效，專門用于大型的下水道清洗。由美國PeabodyMyers公司開發(fā)的這種泵，被用來與其開發(fā)的“Vactor”移動式下水道清潔車相配套。泵的工作原理基于一個雙向低速往復(fù)式的單柱體活塞設(shè)計，工作壓力最高達到1.4×10?Pa，流量最大為300L/min。這種泵的一個主要優(yōu)勢在于，其往復(fù)式的運動有利于清除大型排水管和下水道的堵塞物和大的殘骸。

考慮到所有可行的選擇，柱塞泵可能是使用最廣的中等壓力裝置，其次是徑向活塞震動膜式泵。由于這兩種泵的設(shè)計緊湊，性能靈活，而且可以用柴油機驅(qū)動，因而適用于固定或移動式泵組。Roto-Jet泵、高速多級離心泵和Hydrowatt泵則是為固定安裝的場合而設(shè)計的。

2.泵組的類型

固定泵和可移動泵之間的選擇，取決于實際的應(yīng)用條件和設(shè)備的輸出要求。

（1）可移動泵組

當(dāng)清洗任務(wù)包括了一片較廣的區(qū)域范圍的時候，可移動泵組就顯得十分重要了。最新式的泵組設(shè)計不僅便于移動，而且還有功率強大的柱塞泵，可以提供高達2.5X107Pa的壓力。有兩種類型的泵組，圖5-16顯示了一種輕型機組，適用于需要強調(diào)移動性和便于操作的場合。規(guī)格如下：

圖5-16工業(yè)用可移動式電動冷水泵組

（英國倫敦的Reiss機械公司提供）

圖片P291頁

泵：陶制柱狀活塞，316個不銹鋼澆鑄部件，鋁壓鑄曲柄軸箱，氮化鉛鉗合金機軸，涂有潤滑油的錐形滾筒軸承，以及活塞密封鋼圈。標(biāo)準(zhǔn)配件包括：一個可調(diào)節(jié)的彈簧負重的安全/卸載閥門，涂有甘油的壓力計和進水濾網(wǎng)，V形傳動皮帶，IP55型發(fā)動機（11.15或18.5kW），DOL按鈕開關(guān)和保險絲盒，帶軟管支架的軟鋼框架，重型環(huán)氧涂料拋光劑，緩沖用橡膠輪胎。

壓力/流量選擇：

模式：51/10048/15034/200

壓力（Pa）10?1.5X10?2X10?

流量（L/min）514834

功率（kW）111518

圖5-17顯示的機組安裝在一個拖車上，其設(shè)計能夠滿足重型任務(wù)及多人操作。這個機組的規(guī)格包括：

三缸柱塞泵

泵壓力：1.6×10?Pa；流量：72L/min；泵速：500rpm；活塞：直徑40mm。

發(fā)動機功率22kW；三相“三角星”啟動器；IP55型。

啟動器/斷路器盒。

內(nèi)置傳動齒輪。

手動可調(diào)的安全/調(diào)節(jié)閥門。

當(dāng)有兩個操作人員同時使用這個機組的時候，可以安裝一個雙頭出口的支管。每個管口的大小按照50%的流量考慮，一旦其中一個人停止使用，卸載閥門會把一半的流量送回泵的吸入口。這種安排的唯一缺點就是需要添加一個卸載閥門，這等于多加了一個部件并需要額外的周期性維護。無論是1人還是2人用，這套機組都要附加一個噴槍，而是否需要附加管道和排水設(shè)備清洗則視實際應(yīng)用而定。

（德國的URACAPumpenfabrik提供）

圖5-17重型電動拖車泵組

（2）固定泵組

有的系統(tǒng)的設(shè)計只是為了在有限的區(qū)域內(nèi)操作。一個固定泵組的規(guī)格和移動式泵組相似，它們主要的差別在于輸送加壓水的方法。出于水壓的考慮，很多泵都會使用帶接口的硬質(zhì)管道，接口上可以安裝一些附加設(shè)備，如油罐清洗裝置等等。

3.壓力清潔器

以前壓力清潔器曾是車庫里的一個不起眼的清洗機器，但是現(xiàn)在已經(jīng)是許多工業(yè)清洗系統(tǒng)中的必備項目之一。其設(shè)計有輕型的冷水清潔器，操作壓力10?Pa，發(fā)動機功率2kW；也有高度復(fù)雜的可編程組合泵系統(tǒng)，可以為不同場合和清洗應(yīng)用提供高達2×10?Pa壓力的水流。一個典型的規(guī)格包括：

泵：通常是一個小型的三缸柱塞泵，不過丹麥的Kew公司使用他們自己設(shè)計的三缸軸向活塞。通常泵的運轉(zhuǎn)直接和發(fā)動機同步。

主驅(qū)動器：目前大多數(shù)壓力清潔器靠電力驅(qū)動，不過還有很多汽油和柴油機驅(qū)動的型號正在使用。

控制：包括壓力調(diào)解閥門，壓力計，燃料計，溫度計和溫度控制，帶過載斷路功能的鍵控開關(guān)。

鍋爐：很多壓力清潔器被設(shè)計用來可以提供熱水（最高90°C）或冷水。當(dāng)需要熱水的時候，通常是把水通過一個連續(xù)的管網(wǎng)，在里面由一個燃油鍋爐進行加熱。水溫完全可以通過溫度調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)節(jié)和控制。

其他部件：帶漂浮物收集功能的廢水收集罐，這在許多國家的法令中都有規(guī)定（主要是為了防止清洗后的廢水進入主要的供水系統(tǒng)中）。其他的還包括清潔劑供應(yīng)罐、配量閥、軟管卷盤、油箱和燃料計，安全閥門和壓力計等。

壓力清潔器可分為兩種類型：

（1）輕型可移動設(shè)計

最新的型號設(shè)計緊湊，外形美觀，易于維護和清潔，移動性好。圖5-18給出了一個例子：

圖5-18小型冷/熱水壓力清潔器，包括噴槍

（英國Darlington的JimRuck壓力清洗服務(wù)公司提供）

圖片P293頁

（2）柜式機組

這種機組種類多樣，從簡單型如僅需要1個操作者的設(shè)計，到復(fù)雜型的為整個工廠清洗的多泵設(shè)計，可以根據(jù)特定的要求調(diào)整每一個出水口的參數(shù)如壓力、流量、溫度、清潔劑以及其他的化學(xué)添加劑等。為了獲得最大的靈活性，人們將泵組集中安放在一個柜子里面，通過中央PLC（ProgrammableLogicControl，可編程邏輯控制器）控制器進行控制，根據(jù)不同的清洗需要使用不同的預(yù)編程清洗順序。類似的例子參見圖5-19。

（3）壓力清潔器附件

一套標(biāo)準(zhǔn)的附件包括10m長的高壓軟管，輕型噴槍和一套排水清洗管口。可選配件包括：內(nèi)置的雙軸噴頭，清洗劑混合和濕噴砂附件裝置。

在食品制造業(yè)中，一個標(biāo)準(zhǔn)的多操作者清洗系統(tǒng)有以下的應(yīng)用范圍：

*地面和墻壁瓷磚清洗，使用手動噴頭或者旋轉(zhuǎn)噴頭。

*攪拌和儲存用容器的內(nèi)部清洗，使用雙軸噴頭。

*生產(chǎn)設(shè)備的清洗，使用固定噴灑裝置。

*排水和管道清洗，使用不同類型的管口。

*容器清洗裝置，包括特殊設(shè)計的柜子和噴灑裝置。

除了普通的冷/熱水清洗功能，濕噴砂附件裝置還可以用來清除頑固的污垢，這時可能要用到清洗劑。

圖5-19—個固定的柜式壓力清洗器機組

中壓水清洗應(yīng)用

目前中壓清洗系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用范圍很廣，這是因為相對于高壓清洗系統(tǒng)而言，它們可以在更為靈活、安全和成本低廉的條件下處理較頑固的污垢。標(biāo)準(zhǔn)的配件如噴槍、管道和圓筒清洗裝置等可以在工廠里作為多用途的清洗工具完成多種清洗任務(wù)。同時，在大部分工業(yè)清洗中，如果使用小型的內(nèi)置雙軸噴頭也可以達到髙清潔標(biāo)準(zhǔn)要求的話，其節(jié)省下來的成本效益是非常可觀的。

1.內(nèi)部清洗

前面介紹輕型雙軸噴頭，這種噴頭使得中壓清洗設(shè)備可以完成許多以前高壓清洗系統(tǒng)任務(wù)。噴頭可以分成兩種主要的類型：

（1）自我驅(qū)動的雙軸噴頭

很多設(shè)計都屬于這一類，它們都是利用水流壓力帶動內(nèi)置的水壓發(fā)動機，然后以設(shè)定的速度帶動2?4個轉(zhuǎn)臂。圖5-20提供了一個范例。

自我驅(qū)動噴頭的優(yōu)勢在于：靈活、簡單、易于操控和降低資金成本，設(shè)計耐用可靠，可以接在普通的軟管后面。

不足之處：受到噴頭直徑大小的限制，以及由于一部分的水流清洗能量被用于驅(qū)動噴頭，導(dǎo)致噴灑范圍受限制。

注意里面錐形氨基聚合物材料的設(shè)計，使得清洗噴頭可以適用于容器開口大小不同的情況，另外有可以調(diào)節(jié)高度的噴桿，這樣就能夠根據(jù)容器尺寸的大小上下調(diào)節(jié)。（英國Darlington的CDN系統(tǒng)公司設(shè)計提供）

（2）外部驅(qū)動的雙軸噴頭

此種噴嘴由外部的獨立發(fā)動機驅(qū)動。動力來源通常是電力，不過在有防火要求的場所，空氣動力更為理想。小直徑的噴頭可以進入一些較小的入口，如標(biāo)準(zhǔn)55mm的鼓形箱注入孔。噴頭的操作壓力可以從最低的5×10?Pa到最高的2.5×10?Pa，根據(jù)清洗水流的能量而定。噴頭的構(gòu)造材料包括標(biāo)準(zhǔn)的鍍鐮磷青銅，或者在更高要求的應(yīng)用條件下（如溶液噴灑的時候），使用316號不銹鋼再加上特殊的密封措施。

Moog系列的雙軸噴頭有2、4或8個管口可供選擇，以應(yīng)付不同的工作強度。但是要注意管口越多，每個管口的流量就越少，隨之而來便是水流沖力的下降。每個噴頭能容許通過的最大流量是80L/min。

特殊應(yīng)用的設(shè)計有很多種，比如：

*標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，但是使用了電動機或者空氣驅(qū)動。

*使用錐形塞的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，適用于鼓形箱/普通容器的清洗（圖5-21）=

*直角氣動發(fā)動機設(shè)計，適用于空間受限的情況（圖5-22）。

圖5-20自我驅(qū)動雙軸清洗噴頭和定位裝置

圖5-21電力驅(qū)動并有錐形密封塞的標(biāo)準(zhǔn)小型雙軸噴頭

（瑞士PeterMoog和CIESA公司提供）

圖5-22裝有直角氣動發(fā)動機的小型雙軸噴頭

適用于噴頭活動空間有限的情況（瑞士PeterMoog和CIESA公司提供）

圖片P295-296頁

（3）自動清洗噴頭

當(dāng)一個特定的容器需要經(jīng)常清洗的時候，通常人們會考慮安裝一個自動清洗系統(tǒng)。典型的專用容器清洗系統(tǒng)包括一個雙軸噴頭，一個類似于圖5-23的驅(qū)動裝置（通常是一個無支架、氣體驅(qū)動的圓柱體，以盡量縮短總體長度），再加上一個斷路保險裝置（一旦氣體供應(yīng)中斷，確保噴頭不會受損）。

圖5-23（a）裝有萬向球軸承的小型噴頭；（b）裝有氣壓驅(qū)動裝置的小型噴頭

（英國Darlington的CDN系統(tǒng)公司提供）

圖片P296頁

這套系統(tǒng)包括一個可編程的控制面板來定位噴頭到合適的位置，控制清洗循環(huán)次數(shù)，如果需要的話還可以用來確認清潔劑和消毒劑的加入量是否合適。在多容器清洗的應(yīng)用中，這套清洗系統(tǒng)還可以決定要清洗哪一個容器，并對每一個容器分別選擇合適的清洗程序。每個容器上都獨立地安裝有一套噴頭和驅(qū)動機械，獨立儲存，并且由一個連鎖閥門對容器和清洗裝置進行隔絕。

在危險的環(huán)境下，需要使用氣體驅(qū)動。單個容器的自動清洗系統(tǒng)基本包括一個雙軸清洗噴頭，驅(qū)動器和泵模塊。更具體的還包含定量泵、儲存罐、引擎驅(qū)動的閥門、手動控制的開關(guān)機組、噴頭定位器、清洗循環(huán)次數(shù)設(shè)定和化學(xué)添加劑等。

2.工業(yè)清洗應(yīng)用實例

（1）制藥廠和精細化工廠應(yīng)用

在我們對水流動力清洗概念進行深入討論之前，對現(xiàn)有制藥工業(yè)的清洗應(yīng)用進行調(diào)查可能會很有用處。我們將在本節(jié)討論其優(yōu)勢和不足之處。

之所以把制藥廠、生物技術(shù)企業(yè)和精細化工廠單獨分出來是由于以下三個原因：

*由于這些地方的有效標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)程序要求非常嚴格，清洗通常需要頻繁進行；

*根據(jù)不同的殘余物，需要使用不同的清洗技術(shù)；

*清洗程序通常被認為是生產(chǎn)過程不可分離的一部分。

由于受到政府機構(gòu)如美國食品及藥物管理局（FDA）的監(jiān)控和管制，再加上日益廣泛的國際社會針對污染控制、排放、人類健康安全以及水資源的保護立法，制藥廠和精細化工廠的清洗要求是非常嚴格的。

傳統(tǒng)的容器清洗方法如沸騰法和溶劑添加法等，已經(jīng)受到強烈的置疑。人們開始試驗可替代的清洗方法，包括使用清潔的中壓水流清洗。一些著名的制藥廠已經(jīng)開始進行一系列的實驗，實驗中采用的是空氣驅(qū)動的雙軸噴頭，水壓可以達到2×10?Pa（這是容器制造商在經(jīng)過大量實驗以后得出的最大清洗壓力的推薦值）。實際采用的壓力值會根據(jù)玻璃涂層和其他因素的情況進行適當(dāng)?shù)慕档汀Ｔ谑褂贸^5×10?Pa的清洗壓力之前，建議先跟容器制造商聯(lián)系以聽取建議，特別是在當(dāng)容器已經(jīng)被維修過或者已經(jīng)有表面損壞的情況下。

清洗噴頭通過圖5-23（a）所示的蓋板和球形連接裝置被固定在容器的入孔邊緣，這樣使得噴頭可以被調(diào)節(jié)、定位以及固定在容器周圍的不同位置，以達到完全的清洗覆蓋范圍。此外，人們還設(shè)計了一種特殊的模板，以防止噴頭和玻璃涂層直接接觸。

英格蘭北部的一家大型制藥公司對一個2000型玻璃涂裝反應(yīng)容器進行了一次實驗，公司的質(zhì)量認證部門進行了確認研究。英格蘭南部的另一家制藥廠進行了類似的實驗，得出了相似的結(jié)果。

本節(jié)的主要目的是解決制藥過程的加工清洗技術(shù)和系統(tǒng)在現(xiàn)實應(yīng)用上的問題。清洗和確認程序的標(biāo)準(zhǔn)則交給制藥廠、消費者和有關(guān)的監(jiān)管部門進行討論。

（2）中等體積容器（IBC）機組的清洗

在過去10年來，關(guān)于中體積容器機組的清洗需求增加得很快，主要是由于日益增加的中等體積容器機組替代了過去的鼓形容器。理由如下：

對于鼓形容器，特別是那些入孔僅為55mm的而言，要達到清洗標(biāo)準(zhǔn)非常困難。

對于容量為1000-2000L的中型容器而言，操作和運輸?shù)馁M用比起200L的鼓形容器要更經(jīng)濟一些。

由于世界上越來越多國家已經(jīng)開始對健康、安全和環(huán)境方面進行立法限制，使得鼓形容器使用日益減少，而它們的廢棄處理又會帶來很多問題和成本。

需要進行IBC清洗的公司可以有如下的選擇：

①使用工廠自己的清潔設(shè)備進行原地清洗。這很大程度上取決于容器機組本身的質(zhì)量和污垢的性質(zhì)。主要考慮到污水處理問題。如果能征得地方水管理部門的同意直接將污水排出，那樣的話事情就相對簡單了：廠家只需要付出一筆費用即可。但是如果政府

要求工廠在排放以前要對污水進行預(yù)處理的話，則需要一筆較大的投資。這是一個經(jīng)濟學(xué)上的替代成本問題。

②承包清洗。大多數(shù)工業(yè)區(qū)有1個或多個清洗機構(gòu)，對本地的公司提供清洗服務(wù)。這些機構(gòu)一般要能夠處理多種污垢，從軟的食物級別污垢到聚合物和橡膠等等。圖5-24說明了一個流水線式的IBC清洗裝置。

③租借清洗。這是最近才出現(xiàn)的一個新方法，具體做法是：公司從一個租賃組織承租容器機組，而租賃組織則負責(zé)承擔(dān)所有容器的供應(yīng)、清洗和維修責(zé)任。

有兩種類型的IBC機組：不銹鋼和塑料。后者通常是高密度的聚乙烯。不銹鋼材料可承受的最大清洗壓力可以高達4×10?Pa，而高密度聚乙烯可承受的最大清洗壓力則只有2X107Pa或更低，視塑料的狀態(tài)而定。很多塑料的IBC是設(shè)計為一次性使用的，但是一般來說它們都會被多次反復(fù)利用。

一次普通的承包清洗工程會包括不同的清洗技術(shù)在內(nèi)，例如：低壓和中壓水流，化學(xué)溶劑的使用等等。承包清洗的合約里一般都會提到中體積容器清洗時的一些清洗規(guī)范。

很多制藥廠、生物技術(shù)公司和精細化工廠使用一些專門為現(xiàn)場使用而設(shè)計的中體積容器機組。這些容器不僅要求符合嚴格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，而且要求與工廠生產(chǎn)過程的清洗標(biāo)準(zhǔn)一致。這些容器可能是屬于生產(chǎn)材料處理一體化系統(tǒng)的一部分，而這個系統(tǒng)一般會包括—個容器清洗裝置。

如果在清洗中涉及到一些活性有害成分的話，要根據(jù)其危害程度的大小，決定是否把容器放在一個封閉的柜子里進行清洗，以完全防止有毒物質(zhì)泄漏，或者類似第四節(jié)低壓清洗中所提到的，使用一個人工操作的清洗控制臺就可以達到目的。

圖5-24中體積容器的流水線清洗系統(tǒng)，包括容器內(nèi)部和外部清洗

（德國的URACAPumpenfabrik提供）

圖片P298頁

（3）鼓形容器清洗

在歐洲，日益增多的法律法規(guī)（特別是即將生效的《包裝和包裝廢棄物指導(dǎo)條例》）對處理和維修鼓形容器作了嚴格的規(guī)定，目前北美的狀況也大致相同。這種傾向所帶來的影響是，現(xiàn)在鼓形容器清洗已經(jīng)成為一項高度專業(yè)化的工作。在第五節(jié)我們會提到，用高壓水流沖洗頑固污垢是非常有效的，但是因為鼓形容器的容積有限，所以單獨安裝高壓清洗裝置的成本將非常高。鼓形容器難以清洗的問題部分是由于鼓形容器的設(shè)計因素引起的，特別是容器底部的結(jié)合處很容易導(dǎo)致沉積。最經(jīng)濟有效的方法是，先使用低壓水流和化學(xué)溶劑清洗，然后用1.5×10??2×10?Pa的中壓冷水進行最后的沖洗。如果鼓形容器的頂部是封閉式設(shè)計的話，通常在清洗時會把容器固定在30。角，使得小型的雙軸噴頭能夠進入容器的注入孔，也能夠讓清洗后的水排走。

頂部開放式設(shè)計的鼓形容器如圖5-25所示，反扣在清洗噴頭上，這時可以使用固定的噴灑噴嘴或者旋轉(zhuǎn)噴頭，也可以兩者一起使用。

對于不銹鋼或者塑料鼓形容器的維修，是屬于《聯(lián)合國危險貨物建議書》的規(guī)定范圍里的。由于近幾年來IBC機組的使用率不斷上升，因此IBC的清洗狀況也開始不容樂觀。因此，和鼓形容器相類似，我們可以理解為什么聯(lián)合國有關(guān)委員會要經(jīng)常討論關(guān)于IBC機組維修的提案。英國已經(jīng)有法案規(guī)定了處理中等體積容器機組的有關(guān)責(zé)任，如1997年頒布的《制造商的責(zé)任和義務(wù)法令（包裝廢物類）》等。許多著名的IBC維修公司開始認識到這一點，并且出于提高自己的專業(yè)知名度的考慮，已經(jīng)開始著手訂立起一套操作準(zhǔn)則。各國也都成立了一些商業(yè)組織，這些組織包括：

英國和歐洲的固定式中等體積容器協(xié)會（RIBCA）、英國容器和鼓形容器維修者聯(lián)合會（FCDR）、歐洲維修者協(xié)會。

美國的可再利用工業(yè)包裝協(xié)會（RIPA）。

圖5-25柜式鼓形容器清洗系統(tǒng)，可以清洗容器內(nèi)部和表面

圖片P299頁

為了提高可再利用容器生產(chǎn)和維修公司的專業(yè)水平和商業(yè)利益，成立了美國可再利用工業(yè)包裝協(xié)會，希望通過這個協(xié)會來實現(xiàn)全北美相關(guān)利益公司、國會和立法機構(gòu)的合作，從而開發(fā)出一個包含經(jīng)濟和環(huán)境問題方面的技術(shù)數(shù)據(jù)庫，并推廣可再利用容器的使用。初期按產(chǎn)品類型成立了三個組，即：

*不銹鋼鼓形容器組；

*塑料鼓形容器組；

*中等體積容器組。

為了給會員提供支持，這個協(xié)會組織了一系列的產(chǎn)品組會議，以訂立操作計劃、預(yù)算和目標(biāo)。目前該協(xié)會進一步的措施是，對會員和會員的客戶每個月發(fā)一份新聞通訊，里面包括由一組專家撰寫的關(guān)于技術(shù)、法規(guī)和教育方面的文章。其他的服務(wù)還包括保險建議和一系列的活動，如職業(yè)安全和健康管理（OSHA）課程等等。

（4）排水和下水道清洗

可移動的排水和下水道清洗裝置目前在我們的大街、高速公路和大工業(yè)區(qū)都已是司空見慣了，這要得益于人們對水的清潔和排水系統(tǒng)效率的要求不斷增加。在英國，許多下水道都是19世紀的磚式建筑，由于當(dāng)今道路交通的數(shù)量和重量不斷增加，許多都已經(jīng)塌掉了。政府已經(jīng)訂立了主要的下水道重修計劃，但是要等到其完成則尚待時日。某些下水道需要完全重建，有些現(xiàn)存的下水道則要重新布置管道。后者需要大量的清洗和廢舊物清除工作，而這些工作是由Jumbo下水道噴洗機組來完成的。

日常使用中有3種類型的機組：

>安裝在拖車和小貨車上，供家庭和企業(yè)的地基排水管道使用。動力源通常是氣冷設(shè)計的柴油機，如功率為33kW的赫茲牌（Hatz）或里斯特（Lister）牌。它們體形小巧而且輕便，但是噪聲比其他可選的水冷式柴油機要大得多。上述這兩種柴油機都適于安裝在中等規(guī)格的小貨車或拖車機組上。因為水箱的容量有限，清洗人員會向當(dāng)?shù)氐乃芾聿块T申請使用輸水管為水箱加水，容許他們在加裝閥門和水表的條件下臨時連接主要的供水管道。通常自來水公司會根據(jù)其使用的水量，向其收取一筆費用。

圖5-26輕型市政排水清潔系統(tǒng)

（注意放在機組后面的卷盤和控制臺，使得工作人員很容易能夠得到。）

圖片P300頁

*輕型排水和下水道清洗機組，如圖5-26所示。這種機組被市政和高速公路部門廣泛用于市內(nèi)和小型高速公路的排水和下水道的清洗工作。這種機組通常會附加污泥抽取設(shè)備和貯存設(shè)備，卡車上裝有供水的水箱和軟管卷盤。水泵的能量由車上主發(fā)動機的動力輸出裝置（PTO）提供，最高達60kW，或者由一個輔助發(fā)動機（獨立的柴油發(fā)動機）提供。安裝在小貨車上的清洗機組還可以設(shè)一個遙控裝置。

*重型下水道清洗機組。圖5-27給出了一個范例，典型的規(guī)格包括：

*三柱塞泵，提供在1.8×10?Pa的壓力下280L/min的流量（功率88kW）。

*前置或后置水壓軟管卷盤，附加100m長的25mm孔徑軟管。

圖5-27一個承包商的重型排水/下水道清洗機組，包括吸入系統(tǒng)和可擺動卷盤

圖片P301頁

一可擺動式吸管和真空泵，用于清除污物和殘渣。

一干凈的水，以及最大容量為7000L的水箱。

—操作控制臺，通常為了方便起見放在靠近軟管卷盤的地方。

—廢水循環(huán)系統(tǒng)，以延長可工作時間。

—獨立的柴油發(fā)動機，以驅(qū)動泵組。

一后門傾倒裝置以卸載殘渣。

—消音設(shè)計，使得在“建成區(qū)”內(nèi)工作的時候，機器發(fā)出的噪聲能降到最低。

這種類型的機組在高速公路、市中心和大型工業(yè)區(qū)等處被廣泛地使用，以處理一些較頑固的污垢和直徑最大為1m的巨型下水道。

由于這套裝置的功率強大，效率很高，因此在很短時間內(nèi)就可以清理掉數(shù)噸的下水道殘渣。一般都有附加的水箱以提供清洗用水，特別是在高速公路的清洗工程中。

（5）地上排水管道清洗——脈沖式斷續(xù)噴射

在排水管清洗應(yīng)用中，人們使用一項獨特的技術(shù)——脈沖式斷續(xù)流量技術(shù)（參見第五節(jié)）——對延長的地上排水管道進行清洗。

在那些有大片土地位于海平面以下的國家來說（如荷蘭、英國的東盎格魯?shù)貐^(qū)等），陸地排水是必需的。通常這些地方的田地被許多小的人工運河所分隔。這些運河的功能是把每一塊田地下面的一系列排水管道里的水收集起來。而排水管道布置在兩條運河之間，可以長達300m，但是會經(jīng)常被細小的污泥堵塞。

常規(guī)清洗技術(shù)的最大有效距離一般認為是100m，視泵的大小而定。限制因素包括可使用的功率，軟管和水的重量，軟管和排水管之間的摩擦等。值得注意的是，一般在這些土地上公路都很少而且間隔很遠，通常只能使用拖拉機作為運輸工具。這使得運送清洗工具車輛的尺寸和重量都受到限制。但是當(dāng)人們使用以前聯(lián)合國的Unimog型越野卡車時，這個問題就迎刃而解了。如圖5-28所示，這部車上安裝了一個三缸柱塞泵，工作壓強為1.8×10?Pa，要達到最大流量50L/min，需要的功率為20kW。

泵由卡車引擎的動力輸出裝置驅(qū)動，帶一個液壓驅(qū)動的卷盤（150m，直徑為19.05mm的軟管），有需要的話還可以再延長20m的軟管。一個1500L的水箱負責(zé)提供清洗用水。

人們從兩邊的運河操作脈沖式噴射設(shè)備，把管嘴向中間推進超過150m，脈沖式作用的好處除了更大的沖擊力以外，還有就是能夠把軟管隔一段時間就從排水管底部升起一下，使得管嘴能推進更遠的距離。

圖5-28Unimog地上排水管噴射清洗機組

（6）油罐汽車/容器清洗

這是另一種中壓清洗應(yīng)用技術(shù)。由于只需要使用更少的水量就可以清除頑固的污垢，這種技術(shù)正受到越來越多的油罐清洗公司的青睞。目前日益上漲的清潔水和污水處理費用已經(jīng)成為了清洗公司的重要考慮因素之一。油罐汽車的清洗需要一些通用的清洗系統(tǒng)，其可處理的污垢范圍從食物級別到橡膠、乳液聚合物和樹脂等。規(guī)模更大的清洗服務(wù)點通常可以提供低壓和中壓清洗系統(tǒng)兩種選擇。高壓清洗裝置目前也開始在一些清洗服務(wù)點配備，這些服務(wù)點從策略方面的考慮出發(fā)，一般布置在港口和重型綜合化學(xué)企業(yè)附近。

大部分油罐汽車的清洗服務(wù)點還可以處理ISO標(biāo)準(zhǔn)油罐/容器。這些容器通常只有一個清洗入孔，因此需要更大的水流量以產(chǎn)生足夠的沖力，來清除容器末端的污垢。標(biāo)準(zhǔn)的油罐汽車內(nèi)部分成3到4個隔間，比較容易清洗。

圖5-29一個典型的油罐汽車清洗服務(wù)點

圖片P302頁

一個標(biāo)準(zhǔn)的；使用中壓清洗系統(tǒng)的多隔間容器清洗服務(wù)點（圖5-29）應(yīng)包括下面的設(shè)備：

柱塞泵，每一個的工作壓力為1.5×10?Pa，流量100L/min（功率30kW）。主要是根據(jù)程序需要提供冷熱水的輸送，一個典型的泵系統(tǒng)如圖5-30所示。

圖5-30中壓清洗系統(tǒng)，用于油罐汽車/過關(guān)檢查清洗

一個鍋爐，能夠以80°C的溫度提供流量為800L/min的水流，同時還可以提供蒸汽以供清洗和軟化一些半固體污垢，如重油等。

化學(xué)藥劑定量添加系統(tǒng)和貯存箱，以儲存清潔劑、石蠟和其他添加劑。

一個中央PLC控制單元，用來控制每一個清洗隔間的污水獨立循環(huán)。控制范圍包括水壓/水流量，溫度，化學(xué)添加劑濃度（如果需要的話），以及水循環(huán)的次數(shù)。某些特殊客戶，特別是在食品和飲料工業(yè)里，需要一份數(shù)據(jù)記錄以確保清潔。這份記錄包括油罐汽車制造商，運送油罐的司機，清洗日期及時間和實際清洗狀況等。

中壓雙軸噴頭，電力驅(qū)動。

特制的鋼架，包括一個通道、水管、軟管，以及操作噴頭的裝置。

一套記錄系統(tǒng)，可以詳細地記錄污水處理量和污水的化學(xué)成分。

（7）多車輛清洗系統(tǒng)

除了手動噴槍以外，對于工作人員來說還有效率更高的方法來處理多車輛清洗。該系統(tǒng)的設(shè)計里有一個包括很多噴桿的簾狀結(jié)構(gòu)，可以覆蓋上下前后各個方向，車輛就在這條水簾中移動。一系列的扇型噴頭確保了水簾的全方位覆蓋。這些噴頭噴灑壓力可達10?Pa，總流量最高90L/min，可以使用冷水或者熱水，添加或不添加清潔劑。其他更復(fù)雜一些的車輛清洗系統(tǒng)使用噴灑噴頭和旋轉(zhuǎn)刷子的聯(lián)合設(shè)計，正如在洗車業(yè)使用的更小一些的類似系統(tǒng)那樣。

（8）軟箱清洗系統(tǒng)

所謂“軟箱”是一種世界通用的運輸大量液體產(chǎn)品的獨特而且成本低廉的方法。它其實是一個耐磨的重型橡膠容器，當(dāng)內(nèi)空的時候可以折成一個扁平外殼，這樣運輸起來只需要硬質(zhì)容器的一小部分成本。軟箱里裝的貨物一般分為酒類和乳膠類，而后者通常是最難清洗的。通常在氣密條件下，乳膠只需一條軟管加上輸送管就可以被清除掉。但是一旦密封失效，在數(shù)分鐘之內(nèi)乳膠就會接觸空氣而固化。制造商建議采取如下的方法進行處理和清洗：

當(dāng)一個空的軟箱從貨箱里拿出來時，應(yīng)該被放在平坦的表面上。絕對不要拖著軟箱從粗糙的地面或混凝土經(jīng)過。在清洗過程中軟箱應(yīng)該始終保持膨脹狀態(tài)，內(nèi)部的氣壓不應(yīng)超過350mm（14in）水位表壓力。清洗時軟箱可以放在一個腳手架或者支架上面，以保持其入孔位于最下方。譚洗用的溶液或清水通過一個旋轉(zhuǎn)噴頭泵入，其壓力視軟箱里所裝過的貨物而定。對于插類或類似的貨物，只需要用50.8mm旋轉(zhuǎn)噴頭以6×10??8×10?Pa的低壓就可以清洗干凈。但是，乳膠污垢常常需要用到小型電動雙軸噴頭，以最大允許壓力1.3×10?Pa加上20L/min的流量進行清洗。無論是酒類還是乳膠，噴頭都應(yīng)該通過軟箱的清洗接口伸到軟箱的內(nèi)部進行清洗。所有的清洗液在使用前都應(yīng)該事先咨詢軟箱的制造商或委托人，以確認能否適用于這種類型的軟箱清洗。

清洗須知：

根據(jù)軟箱所需要裝運的貨物，清洗完畢以后可能需要進行除濕處理，以及除掉所有的殘留清洗劑。

乳膠污垢在清洗時，必須防止內(nèi)部接觸空氣超過20min（即在污垢固化以前〉。否則清洗工作將變得非常困難。

軟箱的外表可以通過在手噴槍上加裝扇型噴嘴來進行清洗，可能需要加清洗劑。對于某些敏感貨物，必須采取一定的防護措施，以確保清洗液不會進入容器內(nèi)部。

所有的結(jié)合部位都必須檢查是否有損壞和泄漏。一旦在容器外表發(fā)現(xiàn)有肥皂水或清洗液產(chǎn)生的小泡沫，即表示這里可能有細小的泄漏。如果需要修補的話，必須用防水筆在這里做一個記號。

裝置和設(shè)備要求：

干凈的地毯

大約1m高的腳手架，上面有固定膨脹軟箱的裝置。

空氣壓縮機，再加上25.4mm的BSP陽螺紋管接頭，對軟箱打氣時使用。

壓力計

叉式升降機和提升設(shè)備，以提升充氣后的軟箱。

壓力清潔器，能以8×10??13×10?Pa的壓力提供冷水或熱水（80~85°C），以及手動噴槍和洗滌劑添加裝置。