潜水作业及水下爆破技术研究之水下切割技术.pdf

潜水作业及水下爆破技术研究之水下切割技术水下切割技术主要以水下电弧-氧切割施工为主介绍1.施工技术特点及适用条件(范围)不同的水下切割法有不同的技术要求、切割速度、应用水深等，每一种水下切割法都有其优点和局限性，各种水下切割方式的特点如下表所示：切割方法最大深度(m)优点限度火焰温度较氧-氢为超过2×105Pa，乙炔氧-乙炔13高燃烧就不稳定具有最佳蒸氧压的氧-氢100可燃气体，火焰容易切割速度较低维持，设备轻便氧-丙烷、对喷嘴到工件之间火焰温度较氧-氢为1丙二烯距离的敏感性很小低，装卸困难在压力下液体燃料在点燃前需要加热氧-汽油100易于保存器使燃料汽化电弧-氧/钢设备简易轻便，操作需要经常更换割条，180管割条技术要求不高切口表面粗糙电弧-氧/陶设备简单，操作技术割条较脆，较钢管割120瓷管割条要求不高，割条轻条的割速为慢手工金属电与湿法手工电弧焊技术要求很高，切割60弧的设备相同速度慢目前应用最广的水下切割法是钢管割条水下电弧-氧切割。该切割法操作方便、灵活，设备简单、成本低，用来切割厚度不超过40mm的钢板，操作技术容易掌握，是实际应用最广泛、应用水深最大的一种水下切割方法。但需要频繁地更换割条，影响切割效率，切口也较粗糙。2.总体施工工艺及工艺流程图-水下电弧-氧切割的操作方法1)切割前的准备①切割前潜水员应首先对切割作业现场进行调查，仔细了解切割工件的结构特点、表面状态及周围环境情况。根据调查情况，制定出切割实施方案。②按切割方案对拟定的切割线进行清理，去除表面上的泥沙、海生物、铁锈及不利于切割操作的障碍物等。③接好电、气线路，并进行检查使之处于完好状态；备足消耗材料，如氧气、割条等。2)下潜进行切割割炬可由潜水员自己带到切割地点，也可由水面工作人员通过信号绳传递给潜水员。割条可放置在妥善的容器内由潜水员带到水下，放到拿取方便的地方，也可装入特制的小口袋中，系在身上。潜水员首先要使自己处于稳定、方便、安全的位置上，然后一手握住割炬，一手持割条并将它夹入割炬的夹头内，拧紧螺钉将割条固定，握住割炬手柄，使割条接近切割点，准备引弧进行切割。引弧前，如无自动供氧装置，首先要开启割炬上的氧气阀门，给出一个较小的气流，以防止灰尘堵塞割条内孔。最好通知水面上工作人员供电，引弧进行切割。引弧的方法可与水下手工电弧焊引弧一样，可用划擦法，也可用触动法。引弧后，当金属还未被割穿时，潜水员应稳定住割炬，直到割穿后再开始沿切割线进行正常切割。当割条消耗到离钳口30mm左右时停止切割，通知水面上工作人员停电，以便更换割条，然后再继续切割，直到把工件割开。3.分部施工工艺-水下电弧-氧切割的操作方法1)起割点的操作一般情况下，水下切割过程多从被切割工件的边缘开始，向中间切割，直至切断；但有时受结构特点或环境所限，需从中间开始切割。从工件边缘开始切割时，首先将割条端部触及工件边缘，并垂直于切割面，使割条内孔骑到工件边缘棱线上，然后送电起弧。最好采用接触法引弧，开始时最好不要移动割条，待工件边缘形成凹形口后再慢慢向中间移动，开始正常切割；也可在边缘附近（离边缘线的距离不超过10mm）引弧，引弧后迅速向边缘移动，使边缘口形成凹口，然后再向中间逐步切割。从中间开始切割时，要比从边缘开始切割容易一些。首先将割条端部触及工件，使之与工件的切割面成80°～85°角，然后采用接触法或划擦法引弧。引弧后保持原地不动，直至割穿后再开始正常切割。2)正常切割的基本操作正常切割是指起始切口形成后的切割过程，基本操作方法有以下3种：支撑切割法、维弧切割法、加深切割法。支撑切割法是指在引弧形成起始切口后，割条倾斜并与切割面保持80°～85°角，利用割条药皮套筒支撑在工件表面上，割条移动过程中，始终不离开工件的电弧-氧切割方法。该方法既可自左向右，也可自右向左，还可靠在规尺上切割，操作方便，效率较高，适用于中、薄板的水下切割。维弧切割法是指起始切口形成后将割条提起，离开工件表面约2～3mm，并与工件保持垂直，然后沿切割线均匀地向前移动，始终维持电弧不熄灭。该方法适用于厚度在5mm以下薄钢板的水下切割。由于潜水员在水下保持身体的稳定性较困难，故电弧不易保持稳定。另外，切割质量也略低于支撑切割法，因此实际应用中不大采用维弧切割法。加深切割法是指在起始切口形成后的切割过程中，割条不断伸入割缝中，使割缝不断加深，直到割穿工件，如此往复进行，最终将工件割开。该方法适用于采用支撑切割法一次不易割透的厚板或层板。操作时割条上下移动要协调均匀，以保持电弧稳定燃烧。3)各种位置的水下电弧-氧切割技术根据被切割工件或结构在水下的位置，可将水下电弧-氧切割分为平割、立割、横割及仰割操作技术。横割操作是平割及立割操作在横向被割工件或结构上的运用，而仰割操作不宜应用于这种位置。①平割操作技术潜水员