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认识干冰

干冰是固态的二氧化碳，在常温和压强为6079.8千帕压力下，把二氧化碳冷凝成无色的液体，再在低压下迅速蒸发，便凝结成一块块压紧的冰雪状固体物质，其温度是零下78.5℃，块状干冰机厂商，这便是干冰。干冰蓄冷是水冰的1．5倍以上，吸收热量后升华成二氧化碳气体，无任何残留、无1毒性、无异味，有灭菌作用。它受热后不经液化，而直接气化。干冰是二氧化碳的固态，由于干冰的温度非常低，温度为摄氏负78.5度，因此经常用于保持物体维持冷冻或低温状态。

　　在室温下，将二氧化碳气体加压到约101325Pa时，当一部分蒸气被冷却到-56℃左右时，就会***成雪花伏的固态二氧化碳。固态二氧化碳的气化热很大，在-60℃时为364．5J/g，在常压下气化时可使周围温度降到-78℃左右，广东块状干冰，并且不会产生液体，所以叫“干冰”。 干冰物理特性

　　分子量 44.01

　　密度（固态） 1560kg/m3(-78℃)

　　熔点 -57℃

　　沸点 -78.5℃

　　液体转化为气体比率 8.726SCF(气体)/LB (液体-17.8℃，压力21kg/cm2)

　　液体转化为固体比率 0.46（-17.8℃）0.57（-48℃） 干冰历史

　　有关干冰的历史可以追述到1823年的英国的两位叫法拉地和笛彼的人，他们首1次液化了二氧化碳，其后的1834年德国的奇络列成功地制出了固体二氧化碳。但是当时只是限于研究使用，并没有被普遍使用。干冰被成功地工业性大量生产是在1925年的美国设立的干冰股份有限公司。当时将制成的成品命名为干冰，现在已经将它视为普通名词，但其正式的名称叫固体二氧化碳。1928年日本从干冰股份有限公司得到了制造销售权，成立了日本干冰株式会社，也就是现在的昭和碳酸株式会社的前身。

清洁度试验

在清洗过程中，高速喷出的干冰颗粒与污垢颗粒碰撞时，干冰颗粒的动量转移给污垢颗粒，使污垢能够克服与物体表面的黏结力，从而使固体颗粒脱离物体表面。而干冰气化吸热使污垢温度降低，低温污垢的脆性使其彻底被清除。试验采用目测光学法进行检验，即先目测清洗后的试件，块状干冰机购买，然后再将光学显微镜安装在高像素照相机上对试件进行拍照。通过将清洗前后的试件进行比较，得出干冰清洗的清洁度。

试验所采用的设备为上述自制试验机，其中清洗喷嘴部与干冰导入部由金属软管连接，可以改变清洗的角度。试验机的主要参数：进口空气压力（0.7MPa），空气温度（298.15K），排气量（1m3/min），喷嘴出口温度（195.15K），出口压力（0.122MPa），流体出口速度1.6倍马赫。本文主要对干冰清洗可行性进行研究，采用清洗部分距离喷嘴约20cm，角度在75o至85o之间的试验参数进行试验。

试验所采用的试件取样于重庆市渝中区五一路地下停车库环道隧道二衬，并在同等条件下养护28天的100mm×100mm×100mm的正方体。

干冰清洗隧道面临的困难

干冰清洗技术作为一门新兴的清洗技术，从知识、试用、检验、采用到广泛推广，必然会经历一个长期的过程。目前，干冰清洗的应用主要集中在石化、轮胎等领域，也取得了较高的经济和社会效益。但是对于隧道清洗方面研究以及应用都较少，目前所遇到的困难也较多。

1）隧道顶部的清洗问题

目前所研究的清洁度问题主要是近距离的试验研究，刘溟等研究干冰清洗变电站绝缘子时，设置的清洗距离为20cm、30cm及40cm。而对于高度一般为4.8m的隧道而言，对其顶部进行清洗时，清洁度会因清洗距离而受到较大的影响。

2）大量干冰运输具有一定的***性

干冰是温度为-78.5℃的固态二氧化碳，吸热后不经液化便直接气化，体积会急剧膨胀。因此，在干冰的运输过程中，要注意保持运输箱的冷冻，低温状态。并且长距离的运输也会加剧干冰运输的***性。

3）试验研究较少

进行试验及实际操作时，能借鉴的干冰清洗隧道的技术及理论依据较少。如采用将液态二氧化碳转换为干冰的方法来节省成本时，各种不确定因素会影响二氧化碳与干冰之间的转换率，而实际操作时所能依据的理论支撑较少。

虽然目前将干冰清洗用于隧道清洗有较多的困难，块状干冰厂家，但是，作为一种新型的、环保的、高1效的、相比传统的清洗技术拥有诸多独到优势的干冰清洗技术必将是我国清洗行业的发展趋势。

4、结论

（1）根据二氧化碳与干冰的两相性质及干冰清洗的特性设计出一种适用于干冰清洗混凝土试验的试验设备。清洁度试验及干冰用量分析说明自制试验机能够用于试验研究，为后续的干冰清洗试验提供了设备支撑。

（2）通过清洁度试验说明干冰清洗对混凝土的清洗效果较为明显，且表面孔隙没有发育，说明对表面基本无损伤。

（3）相对其它清洗技术而言，干冰清洗是一门环保、高1效、快速及对试件无损伤的清洗方法，将干冰清洗应用于隧道清洗，为隧道清洗的研究提供了一个新的发展方向。

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