2021年1月9—11日，廣西新港灣集團有限公司與力凱工程裝備（深圳）有限公司聯合在廣西貴港市某水域進行了國內首次二氧化碳水下膨脹破巖試驗研究並取得圓滿成功。本次試驗研究是根據中國爆破行業中長期科學技術發展規劃（2016-2025）的有關要求進行的。本次試驗研究得到中國爆破行業協會汪旭光院士及有關專家的大力支持和技術指導。
縱觀全球，在航道疏浚、水下清礁工程作業中，除了部分使用「落錘法」、「機械劈裂」等方式外，絕大部分是以傳統炸藥爆破為主。機械水下破巖存在作業效率低，易受時空條件限制，施工成本高昂等突出問題。炸藥水下爆破產生的衝擊波的傳播及氣泡的脈動（振蕩）效應都會對水中生物造成一定的損傷，如爆破產生的衝擊波會撕裂或破碎魚體內的空腔（如魚鰾、膽囊）造成內臟破損，或可能使魚類麻痺從而喪失遊動能力，甚至死亡。另外，炸藥在水中爆炸化學反應過程中會產生有毒的氮氧化合物、一氧化碳、硫化氫等，對水生態環境、水生物造成不良影響。
為了解決在對水生態保護要求高的水域快速清除礁石，降低炸藥爆破對水生物、水生態環境的影響，力凱工程裝備（深圳）有限公司與廣西新港灣集團有限公司一起經過多年研究，成功開發出一款新型二氧化碳水下膨脹致裂器和水下膨脹新技術及水下作業新工藝，解決了這個領域的一項世界難題。
據了解，二氧化碳氣體膨脹破巖是利用二氧化碳氣體在一定的條件下可由液態相變為氣態，通過高壓泵將液態的二氧化碳壓縮至致裂管內，當微電流通過電點火頭時，引起發熱藥劑產生高溫，瞬間將液態的二氧化碳氣化，急劇膨脹產生300MPa以上的膨脹力，瞬間作用在炮孔壁上使巖石破裂和移動。
為了定量驗證和評估二氧化碳氣體膨脹破巖對水下生物及水環境的影響，此次試驗研究中特地邀請了國家水利水電科學研究院和長江水利水電科學研究院兩家有相關檢測資質的第三方檢測機構對氣體膨脹危害效應進行全面檢測和評估。為了與炸藥水下爆破產生的危害效應進行對比，本次試驗還安排了同樣條件和當量的炸藥水下爆破對比試驗，同時檢測炸藥水下爆破產生的危害效應相關參數。通過檢測爆破前後水質變化、水中應力波強度及其對受試水生物的影響來評估二氧化碳水下膨脹破巖的危害效應。
根據檢測的數據分析表明：二氧化碳水下膨脹破巖產生的應力波強度僅是炸藥爆破的十分之一，二氧化碳水下膨脹破巖產生的地震波強度僅是炸藥爆破的三十分之一， 二氧化碳水下膨脹破巖對鄰近水質無影響，二氧化碳水下膨脹破巖對鄰近（10m範圍內）的水生物（魚類）無影響。
專家表示，二氧化碳膨脹破巖不僅工作效率高、成本低，還具有諸多優點：一是膨脹過程中不產生衝擊波、地震波，揚塵少，飛石少且近，對周圍環境影響小；二是特別適合在煤礦釋放瓦斯及城市複雜環境下破巖使用；三是二氧化碳氣體易採購，部分致裂裝置可重複使用；四是第三代致裂管的使用可以滿足相關管理部門提出的「不飛管、不搬運操作充氣管、可現場人工拆解方便治安檢查、不會成為不法分子威脅公共安全的工具」的管理要求。
業內人士認為，二氧化碳膨脹破巖技術是破巖除礁的利器，非常適合當前水下清礁作業，不僅可大面積施工作業且沒有衝擊波、地震波，也不會產生一氧化硫、二氧化氮等有害化學物質，非常環保。可以說，這次二氧化碳水下膨脹破巖技術的成功應用，將填補國內外水下清礁領域的一項空白。（記者 楊柳）
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