高壓水射流技術(shù)在地浸采鈾井管壁及其過(guò)濾器沖洗中的應(yīng)用

天然鈾是核電“糧倉(cāng)”、核軍工“基石”，在核工業(yè)發(fā)展中有著重要地位，隨著社會(huì)的快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化，對(duì)金屬鈾需求急劇擴(kuò)增，天然鈾產(chǎn)量缺口也逐漸增大，加大天然鈾開(kāi)發(fā)力度、提升天然鈾自給率是我國(guó)當(dāng)前面臨的重大需求和挑戰(zhàn)。作為采礦工業(yè)一項(xiàng)十分先進(jìn)的技術(shù)，地浸采鈾技術(shù)與傳統(tǒng)地下、露天采礦技術(shù)相比，具有地表破壞小，污染少、治理成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度小、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被世界上許多國(guó)家采用，對(duì)于以巖石型鈾礦為主要鈾資源的我國(guó)來(lái)說(shuō)也不例外。

地浸采鈾是利用酸堿溶浸液注入地下礦層與礦中的鈾和其他離子反應(yīng)并將含鈾溶液抽至地表提取鈾礦。地浸生產(chǎn)井中的地浸液與采鈾礦礦層中金屬離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶性物質(zhì)（CaSO₄、MgSO₄、CaCO₃等），其附著在地浸生產(chǎn)井的井壁、并沉積在注液井下部的過(guò)濾器上，日積月累下造成注液井變狹窄、過(guò)濾器堵塞。如不及時(shí)、定期進(jìn)行清理，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)井流量持續(xù)下降、滲透率降低、到底地浸采鈾效率大打折扣。
 
目前，常用的洗井方法有：活塞洗井、空壓機(jī)洗井、化學(xué)洗井等，但這些方法一般生產(chǎn)效率都不高，不僅易對(duì)套管造成傷害，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作時(shí)間長(zhǎng)，傳統(tǒng)的清洗方法主要為機(jī)械式、化學(xué)式清洗，相比較而言高壓水射流清洗技術(shù)具有清洗速度快、效率高、清潔環(huán)保、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為主流的清洗方式，廣泛應(yīng)用于洗潔、除銹、去垢、去毛刺等場(chǎng)合。

高壓水射流是通過(guò)高壓水發(fā)生裝置和特定形狀噴嘴產(chǎn)生的具有極高能量的高能射流束，由于射流具有很大的沖擊動(dòng)能，故當(dāng)射向被清洗物表面時(shí)使污垢和附著物從被清洗物表面脫離，最終實(shí)現(xiàn)清洗的目的，使用高壓水射流技術(shù)進(jìn)行清洗，不會(huì)造成任何機(jī)械損傷、還可以去除化學(xué)清洗難溶或不能溶解的特殊積垢，能夠在空間狹窄，環(huán)境復(fù)雜、惡劣、有害的場(chǎng)合進(jìn)行清洗；易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，便于數(shù)字控制。由此可見(jiàn)，利用高壓水射流技術(shù)對(duì)地浸采鈾井壁、過(guò)濾器進(jìn)行清洗是再合適不過(guò)的了。

地浸采鈾生產(chǎn)井口徑較小，由80~128 mm不等、PVC材料、長(zhǎng)度300~400 m的管道和過(guò)濾器組成，過(guò)濾器由有孔管道和環(huán)形骨架組成，管道和環(huán)形骨架都是具有耐酸堿性強(qiáng)、硬度和脆性較低的聚氯乙烯材料。因此，使用高壓水射流清洗生產(chǎn)井時(shí)需要考慮高壓水壓力過(guò)大時(shí)會(huì)破環(huán)管壁和環(huán)形骨架的問(wèn)題。

在實(shí)際應(yīng)用中，為避免因高壓水射流壓力過(guò)大造成管壁和環(huán)形骨架，需控制高壓水射流的輸入壓力的大小，該壓力值應(yīng)該小于PVC材質(zhì)的抗壓強(qiáng)度42.7 MPa，為了保證清洗效果，輸入的壓力值應(yīng)該大于污垢的最大抗壓強(qiáng)度7.35 MPa，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析得出，以口徑為128mm的管道為例，在輸入壓力為 15 MPa的高壓水射流噴射在深度 300 m的采鈾生產(chǎn)井過(guò)濾器上到達(dá)的最大壓力為20.4 MPa，最大射流速度為155 m/s。由此可見(jiàn)，15 MPa壓力值是可行的。
 
值得強(qiáng)調(diào)的是，地浸采鈾生產(chǎn)井的過(guò)濾器距離地表300~400 m深處，采用高壓水清洗技術(shù)清洗過(guò)濾器時(shí)只需控制水管的長(zhǎng)度便可以精確地清洗。因此，高壓水清洗技術(shù)應(yīng)用于300~400 m的地浸采鈾生產(chǎn)井中更是優(yōu)勢(shì)突出，不僅效果好、成本低而且清潔環(huán)保。且從以上結(jié)論不難得出，高壓水射流清洗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)多且應(yīng)用廣泛，但使用高壓水射流技術(shù)進(jìn)行清洗作業(yè)時(shí)，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確把握技術(shù)參數(shù)，只有選擇合適的高壓清洗機(jī)工作參數(shù)，才能使得清洗效果達(dá)到理想的效果。

作為一家專(zhuān)業(yè)的環(huán)保清潔供應(yīng)商，德高潔在環(huán)保除塵、凈化成套裝備、工業(yè)設(shè)備清潔領(lǐng)域已積累了近三十年的業(yè)內(nèi)寶貴經(jīng)驗(yàn)。自1994年成立以來(lái)，自主研發(fā)并投入生產(chǎn)了一系列高壓清洗機(jī)（100~2800 bar），并以過(guò)硬的品牌實(shí)力和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)在高壓水射流清洗領(lǐng)域占領(lǐng)一席之地。公司擁有20余人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，旗下部署工藝組、技術(shù)組、質(zhì)檢組，實(shí)時(shí)管控產(chǎn)品性能、質(zhì)量，并通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證。長(zhǎng)期服務(wù)于國(guó)企、軍工、外資、上市公司等500強(qiáng)企業(yè)，德高潔將繼續(xù)以客戶(hù)需求為基準(zhǔn)，用現(xiàn)代技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)工藝，竭誠(chéng)為客戶(hù)服務(wù)。