Подводная резка металла: описание технологического процесса
Подводная резка металла используется при осуществлении аварийно-спасательных, строительных и судноподьемных работ.
Для подводных работ применяют электрокислородный и газовый способ резки. Электрокислородный способ резки является более опасным с точки зрения техники безопасности из-за возможности поражения электрическим током, особенно в морской воде.
Подводная резка металла резаком осуществляется преимущественно резаками, работающими на бензине, ибо такое горючее вещество можно подать на значительную глубину под большим давлением. Ацетилен при больших давлениях может взорваться, поэтому не используется. Мощность подогревающей пламени при подводной резке в 10-15 раз превышает мощность пламени для резки на воздухе.
Горит огонь под водой в газовом волдыре, создаваемый продуктами сгорания бензина, или путем подачи воздуха вокруг головки резака для оттеснения воды. Розжиг пламени осуществляется электрозапалом, что подключен к батарее аккумуляторов. Давление в бензиновых бачках создается азотом. В резаках бензин разбрызгивается в завихрительных головках и при этом испаряется.
Для подводной резки широко используется спецустановка БУПР. Рампа кислородных баллонов, канистра с горючим, баллоны с азотом и пульт управления БУПР необходимо размещать над водой. Чрезмерный бензин, всплывая на поверхность воды, может заниматься, потому бензокислородная резка применяется в неглубоких водоемах и замкнутых пространствах.
Водородная резка металла осуществляется водородом, который вырабатывается в аппарате. Вследствие разложения молекул воды на 2 элемента, кислород и водород, получается водород. В результате чего появляется газовая смесь, при помощи которой можно осуществлять работы резке.
Технология подводной сварки и резки сдвоенным электродом
Подводная электродуговая резка металла нашло широкое применение как при изготовлении трубопроводов для газо-нефтеперерабатывающей отрасли так и в ремонтном производстве благодаря своей оперативности и простоте выполнения. Однако оно имеет значительные трудности как технологического так и металлургического характера. Технологические трудности заключаются в необходимости обеспечения герметичности оборудования и материалов для зажигания дуги под водой, что требует использования трубчатых электродов и дополнительного оборудования для подачи газа, что создает пузырь в котором зажигается дуга. Металлургические трудности обусловлены водородно-кислородной атмосферой парогазового пузыря, который формируется уже в процессе сварки под водой и способствует окислению легирующих элементов и насыщению металла сварочной ванны водородом, а ускоренное охлаждение окружающей водой приводит к его задержке в металле шва и образованию закалочных структур.
Так же могут использоваться сдвоенные экзотермические электроды для подводной резки металла. Эта технология заключается в том, что электродов размещены параллельно друг другу и подключения их к клеммам источника питания переменного тока. Такая технология позволяет зажигать дугу между электродами над водой и заглублять ее на небольшую глубину к месту сварки. Зажигания дуги под водой возможно с помощью осциллятора. В таком случае концы электродов необходимо изолировать, например термоклеем, с обеспечением воздушного канала между их торцами. После зажигания дуги электроды приближают к деталям. Как только расстояние между электродами и изделием становится меньше расстояния между самими электродами дуга начинает гореть между электродами и деталью, что позволяет выполнять как сварку, так и резку металла.
Реализация такого способа подводной сварки возможна с использованием обычных искусственных электродов с предварительно нанесенным на их поверхность водоотталкивающим изоляционным покрытием. Однако подводная сварка кроме технологических трудностей, имеет ряд металлургических связанных с насыщением металла сварочной ванны водородом и ускоренным охлаждением. Для исследования влияния этих факторов были проведены эксперименты с использованием для подводной сварки электродов марок АНО-21, МР-3, УОНИ 13/45. Все они позволяют формировать в воде качественный сварной шов с характерным металлическим блеском аустенитным нержавеющим сталям.
Общеизвестно, что высокоуглеродистые стали с мартенситной структурой имеют высокую твердость и малую пластичность. Эти обстоятельства имеют существенное значение для установления способности сварных швов заваренных под водой. Технология двухэлектродной подводной сварки и резки штучными электродами на ряду со своей простотой в использовании показала такую эффективность, какую не дает подводная кислородная резка металла. Полученные соединения имеют высокое качество и структуру с небольшой твердостью по глубине, что позволяет делать вывод о пригодности предлагаемой технологии в промышленности.
Источник
Как режут металл под водой
Для скачивания каталога «Водолазное снаряжение и оборудование для подводных работ» заполните «АНКЕТУ — ЗАЯВКУ».
Уважаемые коллеги! [X]
Для скачивания каталога «Необитаемые подводные аппараты и гидроакустические системы» заполните «АНКЕТУ — ЗАЯВКУ».
Сварка и резка под водой вчера и сегодня
Водолазная техника и водолазное дело за последние десятилетия прошли многие этапы своего развития. Одновременно изменялись и совершенствовались способы и инструменты для подводных работ. В этой статье рассмотрим различные варианты таких сложных подводно- технических работ, как сварка и резка c использованием отечественных и импортных инструментов.
Сварка и резка в водной среде с каждым годом все больше находят практическое применение при выполнении всех видов водолазных работ. С помощью подводных сварки и резки можно заделывать трещины и разошедшиеся швы обшивки корпуса аварийных кораблей, устанавливать заплаты и накладные листы на пробоины, прикреплять к затонувшим судам судоподъемные проушины и рымы, расчищать завалы и освобождать проходы, ремонтировать подводные трубопроводы и различные сооружения и т.д. Представленные ниже виды резки и сварки металла использовались в разные периоды и претерпели ряд изменений.
Подводная электродуговая сварка и резка металла
Электрический ток широко используется для сварки и резки металла под водой. Возникающая электрическая дуга горит под водой так же, как и на воздухе, благодаря тому, что вокруг нее образуется газовый пузырь, защищающий дугу. Для поддержания дуги необходим мощный источник тока (до 450 А).
Резка металла электродуговым способом недостаточно эффективна: расплавленный металл медленно стекает и с трудом удаляется из линии реза и, быстро остывая, требует по вторной резки. При наличии плохого контакта электрода с зажимом электрододержателя соединение быстро перегревается, и электрододержатель выходит из строя. При применении постоянного тока прямой полярности («минус» – на электроде) в полости реза выделяется большое количество тепла, позволяющего разрезать металл большей толщины, чем на переменном токе. Заметим, что обратная полярность значительно снижает производительность резки.
Происходит за счет нагрева разрезаемого металла электрической дугой до температуры плавления и подачи в зону реза через трубчатый электрод струи кислорода, который сжигает металл и одновременно выдувает образующиеся окислы.
Несмотря на широкое распространение, электрокислородная резка может использоваться только при резке черных металлов, а без наличия хорошего электрического контакта с разрезаемой поверхностью сильно снижается производительность.
Использование этого вида резки по сравнению с вышеописанным способом считается более эффективным.
Газовая подводная резка металла
Газовая подводная резка металла производится с использованием кислорода и горючего газа для плавки металла в месте разреза. В качестве горючих газов для этих целей использовался ацетилен и водород. Но применять ацетилен можно только на глубинах до 7 метров, так как с увеличением глубины, а значит, и давления, под которым должен подаваться к водолазу ацетилен, появляется опасность взрыва газа.
Более сложной, но в то же время и эффективной является водородкислородная резка металла, при которой металл в месте реза расплавлялся в пламени водорода, а струя кислорода сжигала и выдувала расплавленный металл. Водородкислородным резаком можно резать металл толщиной до одного метра. Однако изза взрывоопасности этот способ резки под водой не получил дальнейшего распространения.
Бензокислородная резка металла
С появлением бензокислородной резки проводить работы стало более доступно, удобно и безопасно. В этом случае для плавки металла в месте реза используются пары бензина, смешивающиеся с кислородом и образующие с ним пламя при выходе из головки резака. Бензин, подведенный к резаку по шлангу в жидком виде, распыляется непосредственно в головке резака, что и делает бензокислородную резку менее опасной, чем водородкислородная резка. Существенным недостатком бензокислородной резки является повышенный расход бензина и кислорода.
В 1975 году в США группой энтузиастов водолазного дела из Калифорнии была создана компания «BROCO UNDERWATER», поставившая перед собой задачу создать принципиально новый вид резки не только черных и цветных металлов, но и других материалов, таких как бетон, горные породы, дерево, композитные материалы.
Революционным открытием «BROCO UNDERWATER», учитывая основные принципы безопасности проведения работ, простоту и удобство при эксплуатации, стал так называемый экзотермический способ резки под водой, основанный на химической реакции электрода и разрезаемого материала. Высокая температура на конце электрода приводит к расплавлению объекта, затем поток кислорода окисляет материал дальше, вызывая экзотермическую реакцию. После этого поток кислорода продолжает эффективно выдувать расплавленный материал вне пределов линии реза. Столь высокая температура горения (не менее 5500 °С) позволяет резать не только все виды металлов, но и бетон, дерево, композитные материалы.
Электрод зажигается в кислородной струе при воздействии на него слаботочной электрической дуги, возникающей между ним и разрезаемым объектом (или специальной пластиной контактного воспламенителя дуги, при резке неметаллических предметов). Факел низкотемпературной плазмы, образующийся на конце электрода, способен обеспечить эффективную резку подводных конструкций без очистки их от загрязнений и ржавчины. Электрод вставляется в специальный электрододержатель BR22, выпускаемый компанией «BROCO». Форма рукоятки электрододержателя способствует проведению подводных работ по сварке и резке в течение продолжительного времени при минимальной нагрузке на предплечье водолаза. Инструмент эргономичен и удобен в эксплуатации даже с применением самого длинного электрода.
Специалиста в первую очередь интересует, насколько эффективен этот электрододержатель, прост ли он в эксплуатации? В отличие от универсальных электрододержателей отечественного производства типа ЭКД93, электрододержатели BR22 обеспечивают выполнение работ на глубинах более 60 метров, гайка цангодержателя дает возможность водолазу быстро и самостоятельно произвести смену электрода, что немаловажно при проведении глубоководных работ. Универсальность конструкции электрододержателя, благодаря сменным цангам различного диаметра, позволяет пользоваться как электродами разной длины и диаметра, предназначенными для резки, так и сварочными электродами.
Для инициирования (поджига) электрода необходим слаботочный источник электропитания, используемый только для поджига электрода в течение пятипятнадцати секунд, а затем электропитание может быть отключено. В качестве источника электропитания может использоваться обычный автомобильный аккумулятор или другой источник постоянного тока, технические характеристики которого соответствуют необходимым требованиям, приведенным в таблице значений длины кабеля и величины тока.
При увеличении длины кабеля фирмойпроизводителем рекомендуется при превышении последнего значения длины кабеля (152 м) увеличивать ток на 2 ампера на каждые последующие 15 метров кабеля.
Таблица значений длины кабеля* и величины тока
Источник
Форум Тетис
Ведущий форум о рекреационном и техническом дайвинге, подводной охоте и фридайвинге
- Темы без ответов
- Активные темы
- Поиск
- Наша команда
Способы подводной резки стали
#1 Сообщение Mcline » 05-09-2011 22:40 —> Добавлено: 05-09-2011 22:40 Заголовок сообщения: Способы подводной резки стали
#2 Сообщение CapitanBlack » 06-09-2011 02:18 —> Добавлено: 06-09-2011 02:18 Заголовок сообщения:
Нужно искать по словам underwater cut-off saw —
#3 Сообщение gdv1969 » 06-09-2011 08:33 —> Добавлено: 06-09-2011 08:33 Заголовок сообщения: Re: Способы подводной резки стали
#4 Сообщение T.Sergey » 06-09-2011 08:40 —> Добавлено: 06-09-2011 08:40 Заголовок сообщения:
#5 Сообщение KVV » 06-09-2011 09:13 —> Добавлено: 06-09-2011 09:13 Заголовок сообщения:
#6 Сообщение KVV » 06-09-2011 09:14 —> Добавлено: 06-09-2011 09:14 Заголовок сообщения: Re: Способы подводной резки стали
#7 Сообщение T.Sergey » 06-09-2011 09:37 —> Добавлено: 06-09-2011 09:37 Заголовок сообщения: Re: Способы подводной резки стали
#8 Сообщение CapitanBlack » 06-09-2011 10:18 —> Добавлено: 06-09-2011 10:18 Заголовок сообщения: Re: Способы подводной резки стали
Возможно он прав. Вот в этом документе BROCO много раз упоминается.
#9 Сообщение Mcline » 06-09-2011 11:14 —> Добавлено: 06-09-2011 11:14 Заголовок сообщения:
#10 Сообщение Mcline » 06-09-2011 11:16 —> Добавлено: 06-09-2011 11:16 Заголовок сообщения: Re: Способы подводной резки стали
#11 Сообщение Michael J. » 06-09-2011 11:23 —> Добавлено: 06-09-2011 11:23 Заголовок сообщения:
#12 Сообщение CapitanBlack » 06-09-2011 13:20 —> Добавлено: 06-09-2011 13:20 Заголовок сообщения:
#13 Сообщение Mcline » 06-09-2011 14:12 —> Добавлено: 06-09-2011 14:12 Заголовок сообщения:
#14 Сообщение Mcline » 06-09-2011 14:15 —> Добавлено: 06-09-2011 14:15 Заголовок сообщения:
#15 Сообщение Michael J. » 06-09-2011 14:28 —> Добавлено: 06-09-2011 14:28 Заголовок сообщения:
#16 Сообщение Mcline » 06-09-2011 14:46 —> Добавлено: 06-09-2011 14:46 Заголовок сообщения:
Источник
