水下焊接操作視頻:
1802年,一位名叫Humphrey的學者指出電弧能夠在水下連續(xù)燃燒,即指出了水下焊接的可能性。
1917年,英國海軍船塢的焊工采用水下焊接的方法來封堵位于輪船水下部分漏水的鉚釘縫隙,這是水下焊接的首次應(yīng)用。
1932年,Khrenov發(fā)明了厚藥皮水下專用焊條。
1985年,產(chǎn)生了第一批經(jīng)過認可的潛水焊工。并制定了水深小于100 m的水下濕法焊接工藝。
1987年,水下濕法焊接技術(shù)在核電廠不銹鋼管道的修理工作中得到應(yīng)用。
水下焊接由于水的存在,使焊接過程變得更加復雜,并且會出現(xiàn)各種各樣陸地焊接所未遇到的問題,目前,世界各國正在應(yīng)用和研究的水下焊接方法種類繁多,應(yīng)用較成熟的是電弧焊。
水下焊接與切割是水下工程結(jié)構(gòu)的安裝、維修施工中不可缺少的重要工藝手段。它們常被用于海上救撈、海洋能源、海洋采礦等海洋工程和大型水下設(shè)施的施工過程中。
水下焊接方法
干法焊接
這是采用大型氣室罩住焊件、焊工在氣室內(nèi)施焊的方法,由于是在干燥氣相中焊接,其安全性較好。在深度超過空氣的潛入范圍時,由于增加了空氣環(huán)境中局部氧氣的壓力,容易產(chǎn)生火星。因此應(yīng)在氣室內(nèi)使用惰性或半惰性氣體。干法焊接時,焊工應(yīng)穿戴特制防火、耐高溫的防護服。
局部干法焊接
局部干法是焊工在水中施焊,人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法,其安全措施與濕法相似。由于局部干法還處于研究之中,因此使用尚不普遍。
濕法焊接
濕法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法。
電弧在水下燃燒與埋弧焊相似,是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩(wěn)定存在,因而使電弧穩(wěn)定。要使焊條在水下穩(wěn)定燃燒,必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥,并用石蠟或其他防水物質(zhì)浸漬的方法,使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產(chǎn)生的氣泡;渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩(wěn)弧困難,其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓,其電流較大氣中焊接電流大15%~20%。
水下焊接特點
1、可見度差,水對光的吸收、反射和折射等作用比空氣強得多,因此,光在水中傳播時減弱得很快。另外焊接時電弧周圍產(chǎn)生大量氣泡和煙霧,使水下電弧的可見度非常低。在淤泥的海底和夾帶沙泥的海域中進行水下焊接,水中可見度就更差了;
2、焊縫含氫量高,氫是焊接的大敵,如果焊接中含氫量超過允許值,很容易引起裂紋,甚至導致結(jié)構(gòu)的破壞。水下電弧會使其周圍水產(chǎn)生熱分解,導致溶解到焊縫中的氫增加,水下焊條電弧焊的焊接接頭質(zhì)量差與氫含量高是分不開的;
3、冷卻速度快,水下焊接時,海水的熱傳導系數(shù)高,是空氣的20倍左右。若采用濕法或局部法水下焊接時,被焊工件直接處于水中,水對焊縫的急冷效果明顯,容易產(chǎn)生高硬度淬硬組織。因此,只有采用干法焊接時,才能避免冷效應(yīng);
4、壓力的影響,隨著壓力增加,電弧弧柱變細,焊道寬度變窄,焊縫高度增加,同時導電介質(zhì)密度增加,從而增加了電離難度,電弧電壓隨之升高,電弧穩(wěn)定性降低,飛濺和煙塵增多;
5、連續(xù)作業(yè)難以實現(xiàn),由于受水下環(huán)境的影響和限制,許多情況下不得不采用焊一段,停一段的方法進行,因而產(chǎn)生焊縫不連續(xù)的現(xiàn)象;
水下焊接與切割安全措施
1、調(diào)查作業(yè)區(qū)氣象、水深、水溫、流速等環(huán)境情況。當水面風力小于6級、作業(yè)點水流流速小于0. 1~0. 3m/s時,方可進行作業(yè)。
2、水下焊割前應(yīng)查明被焊割件的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點,弄清作業(yè)對象內(nèi)是否存有易燃、易爆和有毒物質(zhì)。對可能墜落、倒塌物體要適當固定,尤其水下切割時應(yīng)特別注意,防止砸傷或損傷供氣管及電纜。
3、下潛前,在水上,應(yīng)對焊、割設(shè)備及工具、潛水裝具,供氣管和電纜、通訊聯(lián)絡(luò)工具等的絕緣、水密、工藝性能進行檢查試驗。氧氣膠管要用1. 5倍工作壓力的蒸汽或熱水清洗,膠管內(nèi)外不得粘附油脂。氣管與電纜應(yīng)每隔.5m捆扎牢固,以免相互絞纏。入水下潛后,應(yīng)及時整理好供氣管、電纜和信號繩等,使其處于安全位置,以免損壞。
4、在作業(yè)點上方,半徑相當于水深的區(qū)域內(nèi),不得同時進行其它作業(yè)。因水下操作過程中會有未燃盡氣體或有毒氣體逸出并上浮至水面,水上人員應(yīng)有防火準備措施,并應(yīng)將供氣泵置于上風處,以防著火或水下人員吸入有毒氣體中毒。
5、操作前,操作人員應(yīng)對作業(yè)地點進行安全處理,移去周圍的障礙物。水下焊割不得懸浮在水中作業(yè),應(yīng)事先安裝操作平臺,或在物件上選擇安全的操作位置,避免使自身、潛水裝具、供氣管和電纜等處于熔渣噴濺或流動范圍內(nèi)。
6、潛水焊割人員與水面支持人員之間要有通訊裝置,當一切準備工作就緒,在取得支持人員同意后,焊割人員方可開始作業(yè)。
7、從事水下焊接與切割工作,必須由經(jīng)過專門培訓并持有此類工作許可證的人員進行。