高压水射流清洗技术是传统的水射冲洗技术的最新发展，是随着高压水射流技术发展的高新清洗技术。高压水射流清洗与传统的水射流冲洗、机械清洗以及化学方式清洗相比具有以下的优点：不会损伤被清洗的基体、不会造成二次污染、能清洗形状和结构复杂的工件，并且既用水又节水，清洗能力强，工作效率高，使用成本低。

高压水射流清洗用途非常广泛，不仅能清洗物体表面、疏通管道、进行涂装前的表面预处理，而且能除锈除漆、清除附着的海生物以及用于钢坯的除鳞、铸件的除毛刺等。

1.高压水射流清洗作用

高压水射流技术主要依靠喷射携带的动能造成的冲击力。离喷嘴越远喷射的动能越小。经验证明，用直射喷嘴清洗时，在远离喷嘴一定距离处，清洗效果更好。清洗作用不仅依靠水射流的冲击压力，而且与水中存在的气体有关，在喷嘴中的压力急剧降低时，水中的气体将分离而出，形成空泡，同时，在喷射过程中还会卷吸外部的气体。当射流冲击到清洗物时，压力急剧变化，在喷射中生成的气体或蒸汽空泡迅速溃灭。由此产生的微射流形成的空蚀作用能够提高水射流的清洗效果。因此应根据喷嘴的孔径，确定射流的工作压力以产生最大清洗效果和最佳射程。

（1）工作压力的确定 在高压水射流清洗中，决定清洗效果最主要的参数是工作压力。压力过大，对设备要求就高，清洗成本提高。同时，过高的压力射流到工件表面可能反射回去，形成干扰，抵消了水压的作用。压力过小则清洗不彻底。工作压力应根据污垢性能、结垢程度、工件结构等综合考虑。目前工作压力常用类比法或试验法确定。

（2）喷射流量及速度的确定 喷射的实际流量一般取泵的额定流量，射流速度的计算式为

式中 v——流速，单位为m/s；

p——工作压力，单位为MPa；

ρ——液流密度，单位为kg/m³。

（3）载荷面所受打击力的经验确定 连续喷射垂直打击平坦表面时载荷面所受的打击力的经验计算公式为

F=2.665×10^-4Ap^1.5（5-4）

式中 F——载荷面所受打击力，单位为N；

A——喷嘴的截面积，单位为m²；

p——工作压力，单位为MPa。

（4）喷射距离的确定 喷射距离是指喷嘴到被清洗工件表面的距离。喷射距离过大或过小都使清洗效率降低。喷射距离过大，射流扩散程度大，功率损失就增大；喷射距离过小，自然除垢面积就小。实践证明，对一般工件表面的油脂的清洗，喷射距离为喷嘴直径的150～300倍。

（5）入射角的确定 入射角是指射流和被清洗表面的夹角。应根据污垢的特性和试验确定，若清洗一般油脂，入射角一般确定为17°。

虽然高压水射流清洗是一次完成的，但是针对不同的清洗对象，可以采用下切、剥离、穿透或用水射流去擦、蹭等清洗手法。高压水射流清洗的压力一般为2～35MPa，水流量为20～100L/min。在达到的工作范围内所耗费的功率为3～15kW。大多数清洗作业都可使用70MPa以下的水射流来完成。(www.daowen.com)

2.高压水射流清洗的类型

高压水射流清洗既是一种单独使用的清洗手段，也可作为复杂的表面处理工艺的一个清洗环节，小型高压水射流清洗机的工作压力为4MPa的居多。在该压力以下或在自来水龙头上接喷嘴这种传统的清洗方法，不在高压水射流清洗之列。可以称作低压水射流冲洗。

（1）水力剥离 水力剥离是一种压力等级较低的高压水射流技术。通常使用的工作压力为7～14MPa，水流量为20L/min。

（2）纯水射流清洗和磨料水射流 高压水射流清洗的工作介质为水、油或海水时称为纯水射流清洗。磨料水射流清洗是在高压水射流清洗的工作介质中添加磨料。一般磨料有硬磨料和软磨料两种。硬磨料是坚硬的矿物微粒，而软磨料是粉碎的植物坚果的果壳或果核。为了满足特殊的清洗需要，并避免回收处理带来的困难，也有用高压空气带动冰粒或干冰粉进行清洗作业。

（3）水基清洗 水基清洗是以水为散剂，配以一定量的清洗剂，并施加一定的物理能（温度及射流的冲击力）去清洗机械零部件的一种清洗方式。在水射流冲洗中又可分为高压冲洗和低压喷淋两种，高压冲洗的压力为5～15MPa。

3.高压水射流清洗基本部件

高压水射流清洗系统由泵、调压装置、软管与硬管、喷头及控制装置等部件组成。高压水射流专用清洗机有以下几种。

（1）自动零件清洗机 以水射流机械力为主，化学作用及热能为辅的自动清洗机，适用于机械制造厂清洗加工后待装配的零件；机械加工厂使用的机床等机械设备大修前的零件清洗；机修厂进行维修前的清洗。以水带油，节能节水，安全可靠。

性能范围：水射流压力可达7MPa，药液喷射量可达3000L/h，药液温度≤70℃，旋转工作台尺寸可达1400mm×500mm，清洗零件质量可达500kg。

（2）输送带式连续清洗机 由机体、链传动输送网带、水泵及管路系统、清洗液过液装置、油水分离装置以及加热温度控制系统等部分组成。具有清洗液喷洗、清水喷淋漂洗及压缩空气吹干等多种功能。主要适用于生产发动机、柴油机、内燃机的各工厂对油、污、垢的清洗。特别适宜于机械制造行业清洁度标准日益提高和流水线大批量清洗的需要。

（3）多工位零件清洗机 具有清洗液浸洗、清洗液喷洗、清洗喷淋漂洗、热风吹干等多道工序清洗功能，是一种高效节能清洗机。主要用于小型零件油、污、垢清洗。该机利用带有特种曲线螺旋槽的辊筒输送工件，零件在轴向移动的同时缓慢翻动，各个面都受到水射流的直接冲击，有利于密集型零件的清洗。特别适用于下列情况：各热处理厂，在流水线上清洗热处理前的小零件；各标准件厂清洗螺钉、螺母、链条辊子、微型轴承等；各缝纫机、自行车、仪表厂清洗零件；各机械加工厂清洗小零件等。

性能范围：喷洗喷射压力0.2MPa，流量12t/h；漂洗喷射压力0.1MPa，流量12t/h；辊筒直径500mm，长度2150mm。

4.高压水射流的应用

随着高压水射流清洗技术的日益成熟，其清洗范围、被清洗设备和所清洗的垢层等方面也日渐广泛。表5-4列举了一些高压水射流清洗工程应用的一些参数及特殊要求。

表5-4 高压水射流清洗工程应用