Подводная резка и сварка
Подводная резка и сварка — это методы металлообработки, используемые водолазами при подводном строительстве , спасательных операциях на море и при очистных погружениях . В большинстве случаев подводная сварка представляет собой мокрую сварку постоянным током, а большая часть подводной резки металла представляет собой резку погруженной кислородной дугой и резку защитной металлической дугой, хотя доступны и иногда используются другие технологии. Эти процессы в основном применяются к стальным конструкциям, поскольку это наиболее распространенный материал, пригодный для дуговой сварки, используемый в подводной среде. [1]
Область применения [ править ]
Кислородно-дуговая резка и дуговая сварка под водой требуют большего мастерства и выносливости, чем работа в сухой и стабильной среде. Подводная среда накладывает ряд ограничений как на оборудование, так и на оператора, а ограничение короткого времени пребывания на дне на больших глубинах для дайверов, ориентированных на поверхность, делает эффективную работу важной для выполнения работы в разумные сроки. [1] : Ч. 1
Снаряжение для дайвинга обременяет дайвера, движение воды, неустойчивая опора и ограниченная видимость усугубляют ситуацию. Быстрое охлаждение воды затрудняет достижение хорошего качества сварки, поэтому, когда это практически осуществимо, решения с использованием резки предпочтительнее решений, требующих сварки, при спасательных операциях. [1] : Ч. 1
Приложения [ править ]
Подводное строительство — промышленное строительство в подводной среде . Часто, но не обязательно, это важная составляющая коммерческого дайвинга . [2] [3] Это часть морского строительства . [4] Может применяться подводная сварка, а для ремонтных работ может потребоваться резка стали или бетона.
Спасение на море — это процесс восстановления судна и его груза после кораблекрушения или морской аварии. Спасение может включать буксировку, повторный спуск судна на воду или ремонт судна. Защита прибрежной среды от разливов нефти и других загрязняющих веществ также является приоритетной задачей. До изобретения радио услуги по спасению терпящего бедствие судна оказывались любым проходившим мимо судном. Большая часть спасательных работ осуществляется специализированными аварийно-спасательными фирмами со специальной командой и оборудованием. [5]
Методы, применяемые при спасании на море, в основном связаны с адаптацией имеющихся материалов и оборудования к ситуации, которая часто ограничивается срочностью, погодными и морскими условиями, доступностью места и финансовыми соображениями. Погружение — процесс медленный, трудоемкий, опасный, дорогой, ограниченный условиями и часто неэффективный, но может быть единственным или наиболее эффективным способом выполнения некоторых задач. [6] : Ч. 4
Содержание судов – это все аспекты технического обслуживания, чистки, [7] и общее содержание корпуса , такелажа и оборудования корабля. Его также можно использовать для обозначения аспектов технического обслуживания, которые конкретно не рассматриваются техническими отделами. [8] Этот термин используется как в военно-морском, так и в торговом судоходстве. [9] но содержание военно-морских судов может также использоваться для конкретной ссылки на военно-морские суда. [10]
Подводная резка [ править ]
Из существующих технологий наиболее распространены кислородно-дуговая резка и резка защитным металлом. При дуговой резке и сварке заготовка должна быть очищена и заземлена до возникновения дуги, а качество резки будет зависеть от состояния поверхности заготовки. Зажим заземления должен быть прочно прикреплен к голому чистому металлу. [1] : Ч. 2
Чистый металл легче разрезать, чем корродированный или покрытый наростами. Сталь, покрытая обычной прокатной окалиной и покрытая одним или двумя тонкими слоями краски, легко режется. Толстая чешуя, густая краска, ракушки и подобные морские растения затрудняют резку и их следует удалять в первую очередь. Обычный скребок для краски полезен для удаления легкой окалины и краски, но для более тяжелых наростов можно дополнительно использовать инструмент для очистки струей воды под высоким давлением. Если возможно, перед резкой следует очистить обе стороны металла. Загрязнение и сильная коррозия на обратной стороне металла могут засорить рез и помешать прорыву режущей струи. Если доступ недоступен, удары тяжелой кувалдой по месту разреза могут достаточно ослабить окалину на противоположной стороне. [1] : Ч. 2
Кислородно-дуговая резка [ править ]
Кислородно-дуговая резка , также называемая обжигом, представляет собой процесс, при котором металл разрезается путем окисления нагретого металла, который затем сдувается газом, при этом могут использоваться стальные трубчатые электроды или экзотермические электроды, которые продолжают гореть самостоятельно. дуги после зажигания и поступления кислорода. [1] : Ч. 1 Там, где это возможно, предпочтительнее использовать кислородно-дуговую сварку, поскольку она хорошо режет простую и низкоуглеродистую сталь. Обычно он используется со сварочным генератором постоянного тока постоянного тока, установленным на прямую полярность, и дуга должна зажигаться при соприкосновении электрода с деталью. Наконечник электрода изнашивается, и его необходимо часто заменять, так как он сгорает до огарка.
Трубчатый стальной электрод состоит из стальной трубки с водонепроницаемым флюсовым покрытием, которое наносится при изготовлении. Типичный электрод имеет длину 14 дюймов, внешний диаметр 5/16 дюйма и диаметр отверстия чуть менее 1/8 дюйма.Водостойкое флюсовое покрытие похоже на покрытие сварочных электродов, и оно облегчает зажигание и поддержание дуги, а образующиеся при этом газы образуют пузырь вокруг дуги, который удерживает воду достаточно долго, чтобы сжечь нагретый металл под дугой. . Флюс также является электрическим изолятором, который защищает дайвера в случае случайного прикосновения к электроду и предотвращает возникновение боковой дуги в ограниченном пространстве. [1] : Ч. 2
Экзотермические электроды будут продолжать гореть после воспламенения, пока поступает кислород, поэтому дайвер может отключить ток после начала резки, хотя система будет резать металлы быстрее, если питание остается включенным, поскольку дуга производит дополнительное тепло. Экзотермические электроды могут расплавить или прожечь практически любые материалы после их воспламенения. [1] : Ч. 2
Резка экзотермическим электродом проста и легка в освоении, ее можно использовать для резки тонкого металла при отключенном питании. Скорость резки высокая, можно резать черные и цветные металлы любой толщины, а также широкий спектр непроводящих материалов, таких как бетон и камень. Они не требуют большого рабочего тока и зажигаются от автомобильного стартерного аккумулятора напряжением 12 В. [1] : Ч. 2
металла Дуговая защищенного резка
Дуговая резка защитным металлом разрезает металл, плавя его под действием интенсивного тепла дуги, не сжигая его кислородом, что лучше подходит для пластин из углеродистой стали толщиной менее 6 мм, а также для цветных и коррозионностойких металлов любой толщины. [1] : Ч. 1
Подводная дуговая резка защитного металла — простой процесс. Можно использовать практически любой водостойкий стержневой электрод из мягкой стали, который может резать коррозионностойкие стали и цветные металлы любой толщины. Кислород не требуется, а тепло дуги просто плавит металл, который либо стекает под действием силы тяжести, выталкиваемый дайвером из разреза с помощью кончика электрода. [1] : Ч. 1 Полагаться на силу тяжести не рекомендуется, поскольку вода слишком быстро охлаждает расплавленный металл.
Подводная сварка [ править ]
Мокрая сварка выполняется, когда водолаз и заготовка полностью погружены в воду, причем дуговая сварка в среде защитного металла . наиболее широко используемым процессом является [1] : Ч. 1 В большинстве случаев мокрая сварка выполняется с использованием постоянного тока (DC) с отрицательным электродом, также известным как прямая полярность, поскольку при такой полярности держатель электрода служит дольше, но иногда лучших результатов можно достичь с положительным электродом постоянного тока, также называемым обратной полярностью. [1] : Ч. 3 Переменный ток не используется по соображениям безопасности. [1] : Ч. 2
Дуговая сварка в среде защитного металла [ править ]
Дуговая сварка защитным металлом производится путем нагрева электрической дугой, создаваемой между покрытым флюсом металлическим электродом и изделием. Дуга создает сильное тепло, обычно от 7 000 до 11 000 ° F (от 3 900 до 6 100 ° C), сконцентрированное на очень небольшой площади. Это приводит к плавлению частей основного металла, сердцевины и части флюсового покрытия. Остальные элементы флюсового покрытия разлагаются, образуя газовую защиту вокруг дуги. Этот экран защищает расплавленные металлы от загрязнения окружающей атмосферой, в данном случае главным образом перегретым паром. По мере плавления электрода образуются небольшие капли или шарики расплавленного металла, которые проталкиваются через дугу и осаждаются на детали в расплавленную ванну, которая затвердевает, образуя валик металла сварного шва. Капли или шарики не просто падают в бассейн под действием силы тяжести, а под действием электрического тока. В противном случае сварка сверху будет невозможна. [1] : Ч. 3
Процесс мокрой сварки, используемый при спасательных операциях, обычно представляет собой простой метод соединения под водой. Используемое оборудование представляет собой экранированное металлодуговое оборудование промышленного производства и водонепроницаемые электроды. Необходимо минимальное количество вспомогательных устройств. К ним относятся освещение, постановка и ручные инструменты. Преимущества мокрой сварки заключаются в том, что подводный сварщик может свободно работать на любой части сложной конструкции или на участках с ограниченным доступом, тогда как другие методы подводной сварки могут столкнуться с трудностями доступа. Ремонт можно выполнить быстрее и с меньшими затратами, поскольку на изготовление и установку корпусов не тратится время. Используются стандартные источники сварочного тока и оборудование, поэтому работы по мокрой сварке можно легко начать на удаленных рабочих площадках. Мокрая сварка также обеспечивает большую свободу в дизайне заплат и размерах секций заплаты. [1] : Ч. 3
Оборудование [ править ]
Подводная кислородно-дуговая резка, резка защитным металлом и мокрая сварка выполняются практически одним и тем же сильноточным сварочным оборудованием постоянного тока, к которому для кислородно-дуговой резки добавляются специальные электрододержатели и подача кислорода. Для включения и отключения сварочной цепи рекомендуется использовать предохранительный выключатель ножевого типа, поскольку сразу видно, замкнут он или разомкнут. Дополнительные аксессуары включают скребки, шлифовальные машины и проволочные щетки для гидроабразивной и абразивной гидроабразивной резки под высоким давлением, которые используются для подготовки поверхности как для подводной резки, так и для сварочных операций. [1] : Ч. 4
Используемое водолазное снаряжение представляет собой базовое водолазное снаряжение с надводным питанием и голосовой связью, оснащенное сварочными щитками, которые можно навешивать на лицевую панель для защиты зрения дайвера. В дополнение к гидрокостюму, соответствующему общим подводным условиям, можно использовать подходящие прочные резиновые перчатки и комбинезон. [1] : Ч. 4
В зависимости от конкретной задачи может потребоваться такелаж и оборудование для доступа.
Безопасность [ править ]
Несоблюдение соответствующих мер предосторожности во время операций подводной резки или сварки может привести к серьезной травме или смерти. [1] : Ч. 3
Угрожающие жизни опасности при подводной резке и сварке связаны с электрическим током и газами, используемыми или образующимися в процессе:
- Если дайвер пройдет между местом заземляющего соединения и электродом, они станут частью электрической цепи, что может привести к поражению электрическим током. Поражение электрическим током , вызванное переменным током, может помешать произвольному расслаблению мышц, контролирующих руку. Следовательно, дайвер может оказаться не в состоянии отпустить свое тело, или снаряжение случайно станет частью электрической цепи переменного тока, поэтому мощность переменного тока не используется для подводной резки или сварки. Шок постоянного тока менее опасен, но, по крайней мере, неприятен. Чтобы не выходить за пределы круга, дайверу необходимо постоянное внимание и осознанность. [1] : Ч. 3
- Чрезвычайно горячие электроды и детали могут обжечь дайвера через защитную одежду и серьезно повредить водолазное оборудование, например шлангокабели. [1] : Ч. 3
- Сварочный ток генерирует взрывоопасные газовые смеси, которые могут задерживаться в прилегающих конструкциях и накапливаться, а в случае взрыва могут нанести вред водолазу, а также другому оборудованию и конструкции. [1] : Ч. 3
- Сварочные токи могут вызвать ускоренную гальваническую коррозию. [1] : Ч. 3
- Парциальное давление кислорода увеличивается с глубиной воды, тем самым создавая опасность пожара в среде обитания. На глубинах более 60 FSW газонаполненные сварочные помещения следует заполнять инертным газом. [1] : Ч. 3
См. также [ править ]
- Спасение на море - восстановление корабля или груза после морской аварии.
- Подводные работы - Работы, выполняемые под водой во время водолазных работ.
- Водолаз-подводник - водолаз ВМФ по взрывчатым веществам.
- Коммерческий дайвинг – Профессиональный дайвинг на промышленных проектах.
- Оффшорный дайвинг - Дайвинг за пределами территориальных вод страны.
- Подводное строительство - Промышленное строительство в подводной среде.
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х Руководство ВМС США по подводной резке и сварке (PDF) (изменить издание). Вашингтон, округ Колумбия: Департамент военно-морского флота, Командование морских систем ВМС. 1 июня 2002 г.
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите )
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ Браун, Дж. Мэрайя (27 января 2011 г.). «Подводное строительство» . buildipedia.com . Проверено 1 августа 2020 г.
- ^ «Гражданское подводное строительство» . www.ducmarinegroup.com . Проверено 1 августа 2020 г.
- ^ «Наша промышленность» . imca-int.com . Международная ассоциация морских подрядчиков . Проверено 15 сентября 2020 г.
- ^ Урбина, Ян (28 декабря 2015 г.). «Морские репо: последнее средство для украденных кораблей (опубликовано в 2015 г.)». The New York Times» . The New York Times . Архивировано из оригинала 8 ноября 2020 года . Проверено 12 октября 2020 года .
- ^ Руководство по спасению ВМС США (PDF) . Том. 1: Выбросы на мель, очистка гавани и спасение на плаву S0300-A6-MAN-010. Соединенные Штаты. Военно-морское ведомство. Руководитель службы спасения и дайвинга. 31 мая 2013 г. Архивировано (PDF) из оригинала 5 апреля 2023 г. . Проверено 28 марта 2023 г.
- ^ Нельсон, Марк. «Корабельное хозяйство» . Джекспик Королевского военно-морского флота Канады . ReadyAyeReady.com . Проверено 19 марта 2017 г.
- ^ Персонал. «1: Техническое обслуживание корпуса». Судоводство (PDF) . Учебное заведение для учеников Королевского военно-морского флота Австралии.
- ^ Дженсен, Милинда Д. (3 марта 2004 г.). «Подводное судостроение объединяет военно-морской флот и гражданских водолазов в успешную команду» . Номер истории: NNS040303-02 . Связи с общественностью Командования морских систем ВМС . Проверено 19 марта 2017 г.
- ^ Персонал (2014). «Военно-корабельное хозяйство» . Стратегия логистики . Проверено 19 марта 2017 г.
