Отраслевой аналитический журнал
ENG
РУС
Подписаться Реклама Партнеры О журнале
Российско-немецкая компания Eurocylinder Systems RUS
ООО Гермес-газ - поставки технических газов и газовых баллонов
Главная / Технологии

Технологии подводной резки и сварки

06 февраля 2014

Подводная резка, а тем более сварка, если вдуматься – явление совершенно уникальное и для человеческого понимания весьма труд недоступное. Для каждого из нас данный процесс ассоциируется со сверхвысокими температурами и пламенем. Представить их на открытом воздухе нетрудно. Тем более, все мы – даже те, кто никак не связан со сварочными работами – не раз могли наблюдать их на улицах и во дворах. Но как обеспечить те же условия на глубине: там, где вода не только охлаждает, но и попросту перекрывает доступ кислорода?

Однако в действительности способ разрезания металла под водой был найден очень давно: еще в 19 веке. Делалось это при по мощи угольного электрода. Правда, не в промышленных, а в лабораторных условиях.

Для индустриального применения этого было недостаточно. Однако благодаря тем опытам была доказана сама возможность осуществления сварки в жидкой среде. Кстати, не только в воде: речь могла идти, на пример, о масле. Дело в том, что в процессе горения дуги вокруг нее – благодаря разложению и испарению окружающей жидкости – образуется газовый пузырь. Именно он, образно говоря, не дает дуге «захлебнуться». А она, в свою очередь, постоянно подпитывает пузырь выделяемым теплом. Основываясь на этом эффекте, русский ученый К. Хренов в начале 30х годов прошлого века смог воплотить идею на практике. Так что имеет смысл привести здесь цитату из его книги «Сварка, резка и пайка металлов», посвященную данному вопросу – в том числе и для того, чтобы отдать должное памяти изобретателя. «Дуговая электросварка под водой впервые в мире осуществлена и изучена в Советском Союзе автором настоящей книги в 1932 г. Первоначальные опыты велись в не большом бачке с проточной водой, куда сварщик погружал руки в длинных резиновых перчатках. Опыты показали, что можно получить устойчивое горение под водой металлической сварочной дуги, питаемой током от нормального сварочного агрегата при соблюдении некоторых условий. Самое важное из этих условий состоит в том, что на электродный стержень должен быть нанесен достаточно толстый, совершенно водонепроницаемый слой обмазки, который не должен отсыревать даже при продолжительном пребывании электрода в воде. Водонепроницаемость слоя обмазки достигается после тщательной просушки пропиткой его различными лаками и т п. составами. Хорошие результаты, например, дает раствор 80 г целлулоида на 1 л ацетона», – писал К. Хренов.

Благодаря своим опытам ученый смог сделать несколько принципиально важных для развития и внедрения данной технологии выводов.

Во-первых, выяснилось: дуга плавит металл под водой практически столь же интенсивно, как в стандартных условиях. Соответственно, такое активное расплавление металла подвод ной дугой дает возможность успешно выполнять под водой сварку.

Во-вторых, К. Хренов доказал: металл, на плавленный под водой и на воздухе, имеет сходный состав и механические свойства.

Наконец, в-третьих, практика показала: специалист способен выполнить под водой все основные формы сварных соединений – как в обычном, так и в вертикальном и в потолочном положении.

Таким образом, подводная сварка как технология состоялась.

Разумеется, на первых порах ситуации, в которых она использовалась, были достаточно редкими. Однако с развитием технологий ситуация радикально изменилась. Морская техника шагнула далеко вперед, начала решать принципиально новые задачи. Например, широкое распространение получили нефтедобывающие платформы, а также подводные трубопроводы.

Совершенно очевидно: работы на таких объектах требуют особого отношения. В том числе высочайшего качества и надежности сварки. В соответствии с современными требованиями, она (как и предсказывал К. Хренов) не должна уступать по своим ключевым характеристикам работе, выполненной на воздухе. Это единственный способ не только сохранить и окупить многомиллиардные инвестиции в создание подобных объектов, но и обеспечить безопасность для обслуживающего персонала и для окружающей среды.

Совершенствовались и технологии подвод ной сварки и резки. Помимо дуговой сварки, появилась сварка металлическими электродами, экзотермический метод и другие.

Стоит отметить, что отечественные ученые и сейчас активно работают в этой сфере. Благодаря им появляются новые методики подводной сварки, позволяющие повысить как ее качество, так и производительность труда. А на таких работах это особенно важно: ведь речь идет о людях, которым приходится выполнять работу под водой, часто в совершенно экстремальных, опасных условиях. Например, не так давно учеными Института электросварки имени Е.О.Патона был разработан метод резки и сварки метал лов порошковой проволокой. Он создает для специалистов-водолазов уникальную возможность работать без замены электродов, т.е. непрерывно.

Благодаря этому сварщик, работающий на глубине, может не заботиться об имеющемся у него запасе электродов. Проволоки, находящейся в погружном блоке, вполне хватает на 2,5 часа непрерывной работы. Даже скорость же ее подачи контролирует оператор, находящийся у пульта управления на поверхности. А главное, раньше сварщику приходи лось останавливаться для смены электрода. Соответственно, в шве образовывался «кратер», который затем приходилось дополнительно заваривать. То же происходило и при резке. При использовании порошковой про волоки остановок нет. Следовательно, шов получается непрерывным и ровным. А значит – качественным. Да и времени на него специалисту требуется гораздо меньше.

Разумеется, новый метод требует применения специального оборудования. Такое оборудование Институтом электросварки создано. И его применение открывает широкие возможности для автоматизации процесса подводной сварки и резки. Это позволяет, с одной стороны, минимизировать присутствие людей на площадках, где работа связана с экстремальными условиями и высоким рис ком. С другой стороны, подобное решение предоставляет возможность осуществлять сварочные операции там, где прежде они были просто невозможны: например, на не доступной сварщику глубине.

До сих пор речь шла лишь об электрической сварке и резке. Однако газовые технологии «на подводном фронте» также представлены. Более того, как и электро сварка, они совершенствуются.

В большей степени это касается резки. Как показывает практика, именно резка является одним из наиболее распространенных видов подводных работ.

На протяжении десятилетий соответствующие задачи решались преимущественно «электрическими» методами: например, используя дуговую сварку. Однако сейчас, с развитием технологий, все более широкое распространение получает упомянутый выше экзотермический способ.

В его основе лежит известный многим специалистам научный факт: в кислородной среде металл способен гореть. Достаточно лишь подать кислород и осуществить «под жиг» при помощи электрической дуги, и электрод в кислородной струе зажигается.

Разумеется, электроды для такой резки требуются особенные. Так, применяются специальные трубчатые электроды, состоя щие из внутреннего тепловыделяющего эле мента, который выполнен в виде стержней из низкоуглеродистой стали, установленных в медной трубке, покрытой изолирующим материалом.

После «поджига» электрод начинает не просто самостоятельно гореть, но и достигает температуры в 5500 градусов Цельсия. И пока подается кислород, процесс не прекращается.

Важнейшее преимущество метода состоит именно в высокой температуре. Она позволяет резать не только черные металлы, но и многие другие материалы. В том числе раз личные цветные металлы, бетон, камень и даже композитные материалы. Так что «газовые технологии» резки под водой своего значения не теряют.


Анонсы мероприятий
Анонсы
мероприятий
Подписка на обновления
Будте в курсе всех событий в отрасли подпишитесь на рассылку
Самое читаемое
за неделю
за месяц
за все время
08 апреля 2014Технологии
03 августа 2017Экспертиза
04 декабря 2013Полезно знать
Cкачать электронную версию
октябрь 2017 (, 4 Кб)
  • Вице-президент некоммерческое партнёрство «Национальный платёжный совет»
    20 статей
  • Начальник отдела технологий дистанционного обучения, кандидат военных наук, доцент (ООО "Газинформсервис")
    2 статьи
  • 1 статья
  • Коллектив авторов
    73 статьи
  • Начальник отдела сопровождения информационной безопасности — удостоверяющего центра управления информационной безопасности Департамента безопасности (ОАО «Россельхозбанк»)
    1 статья
  • Президент Московской областной общественной организации инвалидов и семей с детьми-инвалидами «Мир для всех»
    1 статья
  • Редакция
    32 статьи
Рубрики
Будте в курсе всех событий в отрасли подпишитесь на рассылку
Москва, Хорошевское шоссе, д. 25
Тел./факс: +7 (800) 775-84-16
Эл.почта: info@gas-technology.ru