高壓水射流技術在地浸采(cǎi)鈾井管壁及其過濾器衝洗中的應用

    時(shí)間:2023-04-14 14:49:00作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備分(fèn)享到:QQ空間新(xīn)浪微博騰訊(xùn)微博人人網微信

    天(tiān)然鈾是核電“糧倉”、核軍工“基石”,在核工業發展中有著重要(yào)地位,隨著社會的快(kuài)速發展和能源結構的持續優化,對金屬鈾需求(qiú)急(jí)劇擴增,天然(rán)鈾產量缺口也逐(zhú)漸增大,加大(dà)天(tiān)然鈾開發力度、提升天然鈾自給率是我國當前(qián)麵臨的重大需求和挑(tiāo)戰。作為采礦工(gōng)業一項十分先進的技術,地浸采鈾技術與傳統地下、露天采(cǎi)礦技術相比,具有地表破壞小,汙染少、治理成(chéng)本低(dī)、勞動強度小、建設周期短等優點,已經被世界上許多國家采用,對於以岩石型鈾礦為主要鈾資源的我國來說也不例外。

    地浸(jìn)采鈾是利用酸堿溶浸液注入地下礦層與礦中的鈾(yóu)和其他離子反應並將含鈾溶(róng)液抽至地表提取鈾(yóu)礦。地浸生產井中的地浸液與采鈾礦礦層中金屬離子產生化學反(fǎn)應,生成難溶性物質(CaSO₄、MgSO₄、CaCO₃等),其附著在地(dì)浸生產井的井壁、並沉積在注液井下部的過濾器上,日(rì)積月累下造成注(zhù)液井變(biàn)狹窄、過濾器堵塞。如不及時、定期進行清理,會導(dǎo)致生產井流量持續下降、滲(shèn)透率降低、到底地浸(jìn)采鈾效率大打折扣。
     
    地浸采鈾井

    目前,常用(yòng)的洗井方法有:活塞(sāi)洗井、空壓(yā)機洗井、化學洗井等,但這些方法一般生產效率(lǜ)都不高,不僅易對套管造成傷害,且勞動強度大,工作(zuò)時間(jiān)長(zhǎng),傳(chuán)統的清洗方(fāng)法主要為機械式、化(huà)學式清洗,相比較而言高(gāo)壓水(shuǐ)射流清洗技術具有清洗速度快、效率高、清潔環保、適用範圍廣(guǎng)等優點,在發達國家已經成為主流(liú)的清洗方(fāng)式,廣泛應用於洗潔、除鏽、去(qù)垢、去毛刺等場合。

    高壓(yā)水射流是通過高壓(yā)水發生裝(zhuāng)置(zhì)和特定形狀噴嘴產生的具有極高能量的高能射流束,由於射流具有很大的衝擊動能,故當射向(xiàng)被清洗物表麵時使汙垢和附著物從被清洗物表麵脫離,最終實現清洗的目的,使用高壓水(shuǐ)射流(liú)技術進行清(qīng)洗,不會造成任(rèn)何機械(xiè)損(sǔn)傷(shāng)、還可以去除化學清洗難溶或不能溶(róng)解的(de)特殊積垢(gòu),能夠在空間狹(xiá)窄,環境複雜、惡劣、有害的場合進行清洗;易於實現機械(xiè)化、自動化(huà),便於數字控製。由此可見,利用高壓水射流技術(shù)對地浸采鈾(yóu)井壁、過濾器進行清洗是(shì)再合適不過的了。

    地浸采鈾生產井口徑較小,由80~128 mm不等、PVC材料、長度300~400 m的管(guǎn)道和過濾器組成,過濾器由有孔管道和(hé)環形骨架組成,管道和環形骨架(jià)都是具有耐酸堿性強、硬度和脆(cuì)性(xìng)較低(dī)的(de)聚氯乙烯材料。因此,使用高(gāo)壓水射流清(qīng)洗生產井時需要考慮高壓水壓力過大時會(huì)破環管壁和環形骨架的問題。

    在實際應用中,為避免因高壓水射流壓力過大造成管壁和環形骨架,需控製高壓水射流的輸入壓力的(de)大小,該壓力(lì)值應該小於PVC材質的抗壓強度(dù)42.7 MPa,為了保證清洗效果,輸(shū)入(rù)的壓力值應該大於汙垢的(de)最大抗壓強度7.35 MPa,經過數據分析得出,以口徑為128mm的管道為例,在輸入壓力為(wéi) 15 MPa的高壓水射流噴射在深度 300 m的采鈾生產井過濾器(qì)上到達的最大壓力為20.4 MPa,最大射流速度為155 m/s。由此可見,15 MPa壓(yā)力值是可行的。
     
    高壓水清洗管道

    值得強調的是(shì),地浸采鈾(yóu)生(shēng)產井的過(guò)濾器距離地表(biǎo)300~400 m深處,采用高壓水清洗技術清洗過濾器(qì)時隻需控製水管的長度便可以(yǐ)精確地清洗。因此,高壓水清洗技術應用(yòng)於300~400 m的地浸采鈾生產井中(zhōng)更是(shì)優(yōu)勢突出,不僅效果好、成(chéng)本低而且清潔環保。且從以上結論不難得出(chū),高壓水射流清洗技術的優(yōu)勢(shì)多且(qiě)應用廣泛,但使用高壓水射流技術進行清洗作業(yè)時,關鍵是要準確(què)把(bǎ)握技術參數,隻有選擇(zé)合適的高壓清洗機工作參數,才能使得清洗效果達(dá)到理想的效果。

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