近代战争给人民和国家带来巨大创伤的同时,也残留下了各种潜在危险,这包括全国各地的战争遗留或过期的弹药等危险品,而现代的常规处理方法主要是引爆,这种方法因为需要将危险弹药运输到空旷场地,因此在运输过程中便有一定的危险性。而在摧毁时稍有不慎就会随时引起爆炸,威胁操作人员的生命安全,即使是引爆顺利进行,也会产生大量有毒气体,对人体和环境造成一定危害。而今天,又一个人却能够突破传统技术瓶颈,用一把“水刀”解决了这些问题,那么这个人是谁?他所用的“水刀”到底是什么样子的?存在哪些“特异功能”呢?
这个人就是来自燕赵大地的河北锐迅水射流技术开发公司总经理纪新刚先生,而他所用的“水刀”就是他创新发明的便携式水切割设备。其实,除了用于危险弹药的切割,“水刀”已经被应用于各种高风险作业中,并创造了数不清的奇迹,也让纪新刚的名字响遍华夏大地。
据纪新刚介绍说,所谓水刀,就是通过使用压力系统对普通水增压,从而生成高能量水流,然后经过一个极细的喷嘴,以每秒近千米的速度喷射出来,这在此之前还要在水流中加入少量磨料,从而以水为刀,进行物体切割。
虽然国内外早有使用水切割设备的行业,但由于此类设备属于超高压三相混合射流设备,对易燃易爆物质存在高势能冲击、静电等风险因素,因此并没有应用于特种行业切割。同时,传统的水切割设备体积庞大,无法实现快速移动,更限制了其发展。
但纪新刚却看到了“水刀”的优势,凭借着多年来在弹药销毁技术领域的研究经验,他觉得水切割技术不产生高温、没有火花等优势,可以实现用水安全地将炸弹剖开,同时破坏爆炸所需的密闭空间,达到完全销毁,且能够回收炸药和蛋壳金属的目的。
另外,因为想到爆炸物或弹药如果移动可能引起爆炸,为了安全起见,纪新刚决定制作可方便运载、可实现野外作业便携式水切割设备,并且是最多仅需两个人就能到现场作业的高性能切割机。
然而,理论和成果的距离是需要艰苦的探索才能不断拉近的。于是,为了安全,为了达到要求,他事无巨细,小到喷嘴,大到加压电机,每个环节他都亲手设计测试。这期间,他以水为载体,从380MPa的超高压水切割到20MPa的低压切割尽数尝试,最终将水压降低到25~50Mpa期间,远低于237.6MPa的水射流安全冲击阈值。
为了给“水刀”"瘦身",以及如何保证“安全”。纪新刚最终采用了低压两项混合射流技术路线,不但将压力降低了,也去掉了原有导致静电产生的因素“空气”,设备采用前混合方式提高了效能,缩小了体积,同时采用复合材料减轻了设备重量。从而使设备在原有水切割的功能不变的基础上,不但满足了安全的要求,还具有机动灵活的特性,可实现野外及各种不同工况的现场作业。
就这样,一款安全环保、压力低、体积小、重量轻、功能强的便携式水切割设备面世了。
也正是这台饱含着五年光阴,一千多个日夜的新产品,让纪新刚在水切割领域成为后起之秀,并在便携式水切割领域成为主导人物。
如今,便携式水切割设备已经广泛应用于特警排爆、危险物销毁、消防救援、石油化工、煤矿作业等领域,为安全作业提供了有效保障。正如纪新刚所说,便携式水切割系统,采用的低压前混磨料射流技术,以及根据实际要求设计制作的特点。使得整套设备有着较高的智能化、人性化、安全性,同时改善了传统水切割系统不可移动,限制工作环境的缺点,有效推动水切割技术的发展。
2009年,便携式水切割技术被列入公安部2009年度科技推广项目,获得北京市公安局巡特警总队、济宁市公安消防支队、上海市公安消防特勤支队的认可并应用。2010年6月,便配合公安有关单位,开启了世界首次对航弹的解剖式切割销毁实践。据了解,航弹通常是先制作壳体,再将TNT烈性炸药采用融入的方式填入,一旦炸药填入即无法打开,而安装好引爆装置后更无法解剖。面对直径50公分,长1米5,内装500公斤当量TNT,外部钢板厚2公分的航弹,纪新刚内心是紧张的,但也对自己的产品充满信心。
于是,在整个惊心动魄的切割中,当人们看到便携式水切割设备一次性完成外部钢壳、TNT炸药层、内部引爆管剖开过程,并形成断层式剖面的时候,参与的人们沸腾了,这是世界上第一个在野外解剖航弹的记录,这是纪新刚的骄傲,更是中国的骄傲。
从此,纪新刚的便携式水切割设备在国内外一炮打响。
众所周知,化工行业一直都是国内外的高危行业,其设备所容物质一般为易燃易爆品,这导致该行业中的罐体、管道和设备等维修始终都是个难题。纪新刚再次用便携式安全水切割设备解决了这一历史难题,以水为介质,使得化工行业的设备维修过程中无高温、无明火、无静电、不产生静电积聚,消除了安全隐患。
矿井瓦斯爆炸、煤气泄漏都是危及生命的灾难,并且近年来时有发生。而井下维修工作也有可能发生危险,因此维修时必须停止相关作业,并模拟地上环境进行操作,费时费力,还影响生产,潜在危险巨大。如今纪新刚研发的便携式安全水切割能够在不停工、不用模拟地上环境的情况下,出色完全这些工作,从而避免危险的发生。
我们知道,在岩石爆破中,炸药是常用的手段,但是炸药的运输、存放、使用不可控因素很多,风险极高。对此,针对此行业的特性与要求纪新刚再次创新,开发了水力裂切破岩技术,这是一种新型的静力破裂岩石、混凝土技术。其原理是通过增压装置通过高压水管,向放置在岩石钻孔中的专用涨裂器内注入高压水,并控制增压使涨裂器径向膨胀,压迫孔壁。在加载上百吨膨胀力的情况下,岩石或混凝土构体定向开裂或随机破碎。实践证明,这是一种安全、高效、便捷、环保的破岩装备,不仅避免了炸药爆破引起的安全隐患,更确保了人身财产安全。此技术也被央视科教频道采访并于2017年12月12日播出题为《水胀石开》的专访。
随着纪新刚创新成果的应用领域越来越广,他的知名度也随着提升。2011年,中央电视台对他做了为期60分钟的专访,2012重新编排并重复多次于黄金时段播放。同时,他的先进事迹先后被中国网、360新闻眼、科技文摘报、科学中国人等媒体争相报道。他个人则先后获得“科技之星”、“科技创新人物”、“民营企业家”、“中国最具潜力的发明人”等荣誉称号。
如今,纪新刚还创立了“水刀坊”与“合泽”品牌,是国内著名的流体技术专家。他说,之所以树立这样的品牌,“水刀”即以水为刀,貌似柔弱,实则锋利,在特殊领域大显身手,所向披靡;是源于“坊者,集合也”。寓意水刀工匠的集合,“合泽”泽者,聚水之地也。意寓合作才会集聚起强大的力量。纪新刚始终想着做强做大,更要有居安思危意识。创建水刀界的百年民族品牌,让中国品牌享誉世界,是纪新刚始终不变的梦想!