введение
В связи с постоянновозрастающим числом морских установок возникает необходимость осуществлениясварки для соединений трубопроводов, а также при проведении ремонтных работопорных конструкций.
Опыт осуществления подводной сварки пока невелик, но ужеочевидно, что качество сварных соединений и технология сварочного процессануждается в совершенствовании.
1. разновидности подводной сварки
В настоящее время применяют 4основных метода подводной сварки:
Сварка в сухой глубоководной камере;
Сварка в рабочей камере (водолазный колокол);
Сварка в портативном сухом боксе;
Мокрая сварка.
2. Подводная сварка в сухой среде
Рис. 2.1. Барокомплекс. 1- гидротанк; 2 – заполняемый водой отсек гидротанка; 3 – жилой модуль; 4 – шлюзовой модуль.
Сваркувыполняют в сухой глубоководной камере, которая вмещает в себя как сварщика,так и сварной узел. Сварка в такой камере осуществляется в абсолютно сухойсреде. Сварные швы, полученные в ней, не отличается по качеству от сварныхшвов, сделанных на суше. Однако сухая глубоководная камера очень громоздка, Еесооружение длительный, дорогостоящий и сложный процесс, требующий использованиявспомогательных судов и плавучих кранов. Для создания естественной средыкамеру с открытым дном или подводную сварочно-монтажную камеру устанавливают наместа будущих соединений труб. После того как между трубой и камерой помещеныуплотнения, а внутри труб – пневматические заглушки, газ, находящийся вводолазном снаряжении, вытеснят морскую воду из камеры. Затем сварщик-водолазвходит в камеру и выполняет сварку в сухой среде. Термин «сварка в сухойсреде» обозначает сваривание при высоком гидростатическом давлениисварщиком-водолазом, полностью находящимся в сухой среде, созданной подводой.На рис. 2.1 представлен барокомплекс состоящий из гидротанка, жилого ишлюзового модулей. Гидротанк барокомплекса имеет диаметр 3,7 м и состоит издвух отсеков: верхнего и нижнего, заполненного водой. Жилой модуль (внутреннийдиаметр 2,14м) одновременно является декомпрессионной камерой и соединяетверхнию часть гидротанка со шлюзовым модулем. Шлюзовой модуль, в котором всегдаподдерживается атмосферное давление, используется в случае необходимостипринять людей или передать крупные прдметы в жилой модуль, в то время когда оннаходится под давлением. Гидротанк и жилой модуль оборудованы индивидуальнымисистемами жизнеобеспечения, которые поддерживают нужную температуру, влажность,парциальное давление кислорода; удаляют из камеры двуокись углерода и другиевредные примеси, обусловленные жизнедеятельностью организма. Сварщики вдыхаютсмесь гелия и кислорода, в которой в независимости от глубины поддерживаетсяпарциальное давление кислорода 29,4 кПа.
Для сварки в барокамерах применяют тоже сварочное оборудование, такой же электродержатель, шланг-кабель, токоподводи т. д., что и в естественных условиях. Так же используют оборудование дляудаления паров и продуктов сгорания, корректор речи в гелиево-кислороднойсреде, телевизионную установку с монитором внутри модуля, газоанализатор и пр.
При погружении нанебольшой период времени пользуютсяследующими режимами декомпрессии:
Глубина, м
Время на глубине, мин
Время декомпрессии, ч
75
30
2
75
60
5
93
30
3,3
93
60
9
137
30
12
137
60
22
Поскольку время пребывания надне ограничено, а обычный промежуток между погружениями составляет 2 ч,представляется целесообразным для осуществления всех водолазных работ, заисключением кратковременных осмотров, использовать метод погружения, прикотором ткани тела водолаза, работающего под водой, насыщается инертным газом.Скорость насыщения зависит в основном от глубины погружения и временинахождения под водой. Время декомпрессиизависит от количества растворенного газа. С наступлением состояния насыщениявремя декомпрессии становится постоянным и зависит от дальнейшей экспозиции.Это явление позволяет осуществлять подъем водолазов после погружения вколоколе, в котором сохраняется давление, равное глубине погружения, до техпор, пока водолазы не перейдут в декомпрессионную камеру на палубе, в которойподдерживается такое же давление. Таким образом, удается избежать декомпрессиимежду отдельными погружениями и предоставить отдых водолазам.
Метод длительного пребыванияпозволяет водолазам проводить на глубине более длительный период, а времядекомпрессии при этом не увеличивается. Недостаток этого метода – использованиедополнительного оборудования и привлечение дополнительного обслуживающегоперсонала, что ведет к большим затратам материальных средств.
Кроме водолазного колокола может быть использованпогружаемый аппарат с выходом водолаза через шлюзовое устройство.
На рис.2.2 представлен общийвид системы с использованием сварочно-монтажных камер с нормальным атмосфернымдавлением.
Рис. 2.2. Система с глубоководными камерами с нормальным давлением:
1 – цистерны обеспечивающие плавучесть; 2 – камера с атмосферным давлением; 3 – гидравлический зажим; 4 – заглушка; 5 – заменяемый трубопровод; 6 – присоединяемый участок трубопровода; 7 – подвижный зажим.
Приведенная система позволяет решить проблемы связанные с декомпрессиейсварщиков-водолазов. Очевидно, что оборудование такой камеры весит немало ицентрирование труб занимает много времени, но гарантируемое качество сварныхшвов оправдывает затраты времени.
Доставка персоналаосуществляется сухим способом в камере с атмосферным давлением.
Применение глубоководнойводолазной техники уже оправдало себя на глубине до 200 м, в настоящее времявозможно погружение на глубину до 300 м.
Пока ни одно приспособление не может заменить мастерствоводолазов и их способность двигаться в ограниченных пространствах в районесвариваемого соединения. Однако на глубине 600 м возникает физиологический имедицинский барьер, не позволяющий дальнейшее погружение. На глубинах от 300 до600 м погружение водолазов следует рассматривать лишь как крайнююнеобходимость, а работы на глубинах свыше 600 м должны осуществлятьсяпосредством дистанционно управляемых рабочих комплексов, а также подводныхаппаратов с нормальным давлением.
3. сухая глубоководная (гидросварка)
Для осуществления гидросваркинеобходимо обеспечить локализованную стабильную сухую газовую среду вокругсвариваемого соединения и сварочной головки при помощи изготовленных по особомузаказу камер или при помощи легких портативных боксов. В обоих случаях непрерывнаяполуавтоматическая сварка электродной проволокой осуществляется в сухой среде.
Закрепляемое на месте сваркизаграждение, называемое гидробоксом, изготавливают частично или полностью изпрозрачного материала. Бокс должен плотно прилегать к свариваемому соединению иобеспечивать герметичность. Основание бокса делается открытым для возможностиввода в нее водолазом-сварщиком сварочной головки. Для вытеснения из бокса воды и создания сухойсреды в него подается смесь инертных газов под соответствующим давлением. Черезпрозрачные стенки бокса сварщик может наблюдать за дугой и сварочной ванной.Гидробокс обычно изготовляют по специальному заказу, при необходимости егоможно быстро и просто изготовить на месте.
Рис. 1. Гидробокс.
1 – новая вертикальная труба; 2 – газопрводы; 3 – гидробокс; 4 – угловой сварной шов; 5 – старая вертикальная труба; 6 – приваренная втулка; 7 – платформа. На рис.1. изображен гидробокс дляремонта вертикального трубопровода.
Плавящаяся электродная проволока подается с определеннойскоростью через гибкий шланг к водонепроницаемой сварочной головке, находящейсяв руках водолаза-сварщика. Инертный газ может подаваться к головке для того,чтобы выпускаться вместе со сварочной проволокой и защищать сварочную дугу,возникающую между концом электрода и свариваемого участка.
Установка подачи проволоки,которая включает механизм подачи проволоки, тяговый привод и катушку проволокив водонепроницаемом кожухе, располагают под водой недалеко от места сварки. Вкожухе при помощи системы подачи газа постоянно поддерживается давление газабольше, чем давление окружающей воды. Напряжение подается на дугу от источникапостоянного тока, находящегося на поверхности и подсоединенного к электроднойпроволоке и свариваемому участку. Защитный газ, силовой кабель и кабель дляконтрольно-измерительных приборов подаются к установке подачи проволоки, азначит, и к головке при помощи одного шланг-кабеля.
Контроль за проведением сварки, подача проволоки и прочее осуществляются снаходящегося на поверхности пульта управления, где расположеныконтрольно-измерительные приборы, позволяющие регулировать процесс сварки,освобождая от этой обязанности водолаза. Связь водолаза с пультом управлениянепрерывно поддерживается по радио, хотя контрольно-измерительные приборыпозволяют достаточно точно регулировать процесс сварки. Оборудование дляполуавтоматической подводной сварки с непрерывной подачей проволокисхематически изображено на рис.2.
Рис.2 .Оборудование для сухой глубоководной полуавтоматической сварки.
1 – источник энергии (генератор постоянного тока илиимпульсный генератор); 2 – контрольно-измерительная аппаратура; 3 – контрольныйблок (подача газа, скорость подачи проволоки и пр.); 4 – запасы газа (4' – агрегат подачи проволоки;4'' – защитный газ длясварочной головки; 4'''– газ для гидробокса); 5 – шланг для подачи газа; 6 – силовой кабель; 7 – шлангдля подачи проволоки; 8 – шунт; 9 – земля; 10 – центральный кабель; 11 –катушка с проволокой; 12 – подводный агрегат подачи проволоки; 13 – тянущиевалки; 14 – плавящаяся проволока; 15 – мотор; 16 – герметичный шланг-кабель; 17– гидробокс; 18 – головка полуавтомата; 19 – сварочная дуга; 20 – подача газа вгидробокс; 21 – свариваемое изделие.
4. Мокрая сварка
1. Ручная дуговая сварка
2. Полуавтоматическая сварка
4. 1 СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА
Рис. 4. 1. Принципиальная схема горения дуги под водой: 1 – шлак; 2 – дуга; 3 – газовый пузырь; 4 — козырек; 5 – сварочная ванна; 6 – облако мути; 7 – металлический стержень; 8 – обмазка; 9 – водонепроницаемое покрытие; 10 – пузырьки
Способ дуговой сварки подводой основан на способности дуги устойчиво гореть в газовом пузыре приинтенсивном охлаждении окружающей водой (рис 4.1). Газовый пузырь образуется за счёт испарения и разложенияводы, паров и газов расплавленного металла и обмазки электрода.
Вокруг горящей дуги выделяетсябольшое количество газов, что приводит к повышению в газовом пузыре ичастичному выделению газов в виде пузырьков на поверхности воды. Водаразлагается в дуге на свободный водород и кислород; последний соединяется сметаллом образуя окислы. Взвешенные в воде продукты сгорания металла и обмазки,состоящие преимущественно из окислов железа, образуют облако взвесей, котороезатрудняет наблюдение за дугой.
Устойчивое горение дуги подводой можно объяснить принципом минимума энергии Штеенбека, т.е. условноеохлаждение какого-либо участка дуги компенсируется увеличением количества выделяемой энергии нанем. Для компенсации тепловых потерь из-за охлаждающего действия воды и наличиябольшого количества водорода напряжение на дуге под водой требуется болеевысокое напряжение (30-35В). Сварку под водой выполняют на постоянном ипеременном токе. На постоянном токе дуга горит более устойчиво, чем напеременном, т.к. постоянный ток разлагает воду еще до возбуждения дуги, апеременный ток разлагает воду и образует газовый пузырь в момент короткогозамыкания под действием высокой температуры.
С увеличением глубины идавления окружающей среды устойчивость дуги не нарушается; возрастает тольконапряжение и увеличивается ток.
Подводная сварка возможна в пресной речной и соленойморской воде. В качестве источников питания используют однопостовые имногопостовые сварочные агрегаты, сварочные преобразователи и трансформаторы,имеющие напряжение холостого хода 70-110 В.
4. 2. особенности прОцесса
Продукты разложения воды –водород и кислород, находящийся в зоне дуги, оказывает заметное влияние накачество сварных швов. Водород интенсивно растворяется в жидком металле,вызывая охрупчивание швов, а кислород окисляет сталь и в первую очередьсодержащиеся в ней легирующие элементы. Окислы частично всплывают, переходя вшлак, и частично остаются в металле шва в виде неметаллических включений,уменьшающие вязкость и пластические свойства металла шва.
Из-за непосредственногоконтакта с водой основного металла и металла шва теплоотдача низкоуглеродистойстали значительно выше, чем при сварке на воздухе, что может привести кпоявлению закалочных структур в металле шва и в зоне термического влияния.
Наличие повышенного давления иохлаждающее действие среды приводят к сжатию столба дуги и повышение температурыпоследнего. Это может увеличить температурный градиент металла шва и вызватьперегрев электродного металла.
Водолаз-сварщик заключен в водонепроницаемый костюм инаходится в плотной среде, стесняющей его движение, кроме того, на негодействует дополнительное гидростатическое давление, снижающее его подвижность.Водолаз находится в весьма неустойчивом положении с небольшой отрицательнойплавучестью.
Ухудшенная видимость и наличиеподводных течений создают неблагоприятные условия как для существованиядугового разряда, так и для работы водолаза-сварщика, отрицательно сказываясьна качестве швов и производительности процесса.
Мокрая сварка имеет множествопрактических преимуществ: сварщик может осуществлять сварку в местахнедоступных другими способами; ремонтные работы можно проводить быстрее и сменьшими затратами.
4. 3. ручная дуговая сварка
При сварке под водой выполняют соединения внахлестку,тавровые, угловые, реже стыковые, причем чаще всего способом опирающегосяэлектрода. Горение дуги отличается в этом случае высокой стабильностью. Сварщикперемещает дугу без колебаний поперек шва с сохранением угла наклона электрода.Способом опирающегося электрода можно сварить швы во всех пространственныхположениях. Сварку в вертикальном положении производят сверху вниз, при этомэлектрод наклонен в сторону ведения сварки. Силу тока при подводной сваркеопирающимся электродом в нижнем положении устанавливают выше, чем при сварке вобычных условиях (табл 2.1).Режимы ручной подводной сварки
Таблица 4.1.
Марка электрода
Диаметр электрода, мм
Сила тока, А
Род тока, полярность
Коэффициент наплавки, г/А*ч
ЭП-35
4-5
220-240
постоянный, прямая
6,0-6,5
УОНИ-13/45П
ЭПС-5
4
4
5
200-220
160-220
250-270
постоянный, прямая и обратная
6,3-7,0
9,2-9,8
ЭПО-55
4
5
240-260
200-275
постоянный, прямая и обратная; переменный
6,7-9,7
ЭПС-52
4
5
160-200
200-250
постоянный прямая; переменный
5,3-7,9 4. 4.полуавтоматическая сварка
Перспективной являетсяполуавтоматическая сварка, сочетающая механическую подачу проволоки в зону дугис маневренностью и универсальностью ручной сварки (рис.4.4). Кроме того,механическая подача проволоки позволяет длительное время вести процесс сваркибез перерывов. Так как проволока имеет меньший диаметр, чем электрод, и неимеет покрытия, создаются благоприятные условия для наблюдения процессауправления формированием шва.
Создание мокрого способаполуавтоматической сварки было связано с большими трудностями. Проведенныепредварительные опыты показали, что швы получаются узкими, высокими, снеудовлетворительным качеством поверхности. Кроме того, в швах было обнаруженозначительное количество пор и неметаллических включений. Механические свойстваэтих швов оказались недопустимо низкими.
Использование для защиты дугиаргона и особенно углекислого газа позволяет не значительно понизить содержаниеводорода в металле шва.
Рис.4.4. Полуавтомат ППСР-300-2: а) схема полуавтомата; б) внешний вид полуавтомата; 1-кислородные баллоны; 2-осушитель кислорода; 3-баллон с углекислым газом; 4-подогреватели газа; 5-шкаф управления; 6- пульт дистанционного управления; 7-сварочный агрегат;8-сварочные кабели; 9-редукторы; 10-шланг для подачи СО2; 11-электормагнитный кислородный клапан; 12-шланг для подачи кислорода; 13-трос для подвешивания бункера; 14-бункер; 15-специальный шланг-кабель; 16-сварочная головка; 17-механизм подачи проволоки; 18-шкаф управления.
Более эффективным способомзащиты дуги от вредного воздействия окружающей среды является использованиепорошковой проволоки. Разработанная в институте электросварки им. Е.О. Патонапорошковая проволока марки ППС-АН1 (диаметр 1,2 – 2,0 мм) позволяет обеспечитьстабильное горение дуги и получение (на низкоуглеродистых и низколегированныхконструкционных сталях) сварных соединений, равнопрочных основному металлу.
Для механизированной подводнойсварки и резки разработаны и применяются полуавтоматы типа ППСР–300–2,«НЕПТУН». Полуавтоматом ППСР – 300 – 2 (рис. 4.4) можно свариватьсталь толщиной 4 мм и более, резать стальтолщиной до 25 мм на глубине до 60 м. В качестве защиты используют углекислыйгаз. Полуавтомат рассчитан на номинальную силу тока 300 А. Скорость подачисварочной проволоки диаметром 1,2 или 1,6 мм регулируется в пределах 6,6 – 21,6см/с. При зарядкекассеты проволокой в количестве 4 – 5 кг сварщик может непрерывно работать 2 –2,5 ч.4. 5. Сварочные материалы
Для ручной дуговой сварки подводой используют электроды диаметром 4-6 мм (рис.4.1) из сварочной проволокимарок Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-08Г2, а для полуавтоматической сварки –проволоки марок СВ-08Г2С, ППС-АН1. Наибольшее применение получили электродымарок ЭПС-5 и ЭПС-52, имеющие в составе покрытия ферросплавы, что улучшаетхимический состав и механические свойства металла шва. Водонепроницаемостьпокрытия достигается пропиткой такими составами, как парафин, растворцеллулоида в ацетоне, раствор синтетических смол в дихлорэтане, нитролаке и др.
Для подводной сварки применяют специальныеэлектрододержатели, которые имеют надежную электроизоляцию по всей поверхности.Смена электрода производится только после отключения сварочного тока.
5. ПОДВОДНАЯ РЕЗКА
Вданном разделе приводится обзор существующих в настоящее время методовподводной резки.
В подводных условиях применяют различные способырезки:
1) механические;
2) термические;
3) кумулятивные (взрывом).
Наибольшеераспространение получили способы термической резки:
1) электродуговая;
2) электрокислородная;
3) газокислородная;
4) плазменная.
При подводной резке используется теплоконцентрированных источников дуги или плазмы и тепло, выделяющееся в результатехимического взаимодействия кислорода с металлом. Поскольку разрезаемый металлнаходится в воде и интенсивно охлаждается, то источник тепла должен иметьвысокую концентрацию его в месте реза.
5.1.электродуговая резка
Подводнаяэлектродуговая резка отличается от дуговой подводной сварки повышеннымизначениями сварочного тока и приемами выполнения работ. Поэтому дуговую резкупод водой можно выполнять на том же оборудовании, что и подводную сварку. Целесообразноиспользование постоянного тока прямой полярности, так как это приводит квыделению большого количества тепла в полости реза.
Электродыдля резки отличаются от электродов для сварки размерами, толщиной и составомобмазки. Электроды изготовляются из проволоки диаметром 5 – 7 мм, длинной 500 –700 мм.
Привыборе режимов тока для резки следует применять коэффициент K равным 60–80 А/мм. Практикой установлено, чтоэлектродами диаметром 5 мм можно успешно резать металл толщиной больше 50 ммпри силе тока 350 – 500А.
Режимырезки, обеспечивающие максимальную производительность процесса, находят опытнымпутем.
Резка осуществляется непрерывным перемещениемэлектрода. Она начинается с кромки или отверстия и производится пилообразнымидвижениями конца электрода. Металл не большой толщины (до 10 –15 мм)разрезается непрерывным перемещением конца электрода вдоль линии реза (рис.5.1.1). При резке металла большой толщины (рис.5.1.1) движение электрода отверхней поверхности к нижней осуществляется медленно, подъем его к верху – быстро.
Рис.5.1.1. Схема электродуговой резки в нижнем положении:
а-металл небольшой толщины; б-металл большой толщины.
Из табл.5.1. видно, что с увеличением толщины металлапроизводительность дуговой резко падает, а расход электродов на один погонныйметр реза растет.
Производительность и расход электродов при резке
Таблица5.1.
Толщина изделия, мм
Производительность, м/ч
Расход электродов при резке, шт/м
Толщина изделия, мм
Производительность, м/ч
Расход электродов при резке, шт/м
5
10
15
20
1,3
0,8
0,6
0,4
3
7
15
40
30
40
50
60
0,3
0,22
0,17
0,14
80
120
150
200
5.2.электрокислородная резка
Электрокислороднаярезка впервые применена в 1915г и в настоящее время является самойраспространенной. Способэлектрокислородной резки удачно объединил преимущество дугового разряда и струирежущего кислорода. За счет тепла дуги происходит нагрев и плавление металла, аза счет струи кислорода – сгорание и выдувание металла из полости реза. Восновном применяют трубчатые электроды с осевым каналом для режущего кислородаи специальные электроды из карборунда.
Стержниэлектродов изготовляют из толстостенной цельнотянутой трубки из малоуглеродистойстали наружным диаметром 5 – 7 мм и внутренним 1,5 – 2 мм (см. рис. 5.2.1).Длина электродов 350 – 400 мм. Трубчатый электрод покрывают обмазкой толщиной 1– 1,2 мм. Время сгорания такого электрода 1 мин. Электроды из карборунда получилиназвание керамических (рис. 5.2.1). Керамический электрод из карборунда длиной250 мм сгорает через 15 мин. Однако из-за больших размеров (диаметр 15 – 20 мм)керамические электроды могут быть рекомендованы для резки сплошного металлатолщиной до 30 мм.
Дляэлектрокислородной резки применяют электродержатели специальной конструкции типа ЭКД4 и ЭКД4 –60 (рис. 5.2.2).
Рис. 5.2.1. Электроды для подводной резки:
а) трубчатый электрод; б) карборундовый; 1 – канал для кислорода; 2 – стальная трубка; 3 – покрытие; 4 – водонепроницаемое покрытие; 5 – карборундовый стержень; 6 – металлическая оболочка.
1
2
3
4
1
3
4
5
6
Электрокислородную резку применяютдля резки черных и цветных металлов толщиной до 100 – 120 мм на глубинах до100 м. По производительностиэлектрокислородная резка электродуговой и газокислородной резки (табл. 5.2).
Показатели электрокислородной резки
Таблица5.2
Толщина металла, мм
Сила тока, мм
Давление кислорода, кгс/см2
Время резки 1 пог. м, мин
Расход электродов, шт/м
10
15
20
30
40
50
60
80
100
200
220
250
275
300
320
350
350
350
2
3
4,5
5,5
6
6,5
7
9
11
23
33
45
60
90
105
120
145
180
5
6
8
10
12
15
18
24
30
Электрокислородная резка на полуавтомате типаППСР-300-2 осуществляется путем непрерывной подачи проволоки и концентрическогообдувания ее струей кислорода, поступающего в режущую приставку головки полуавтомата(рис. 4.4).
Большая концентрация тепла и узкаяструя кислорода обеспечивают резку металлатолщиной 25 мм при силе тока 300А и давлениикислорода 6 кгс/см2со скоростью до 4 м/ч.Разработан способ дуговой резки углеродистой и нержавеющей стали и алюминиятолщиной до 45 мм, который основан на выплавлении металла дугой, горящей междупорошковой проволокой и разрезаемым металлом, с одновременной подачей в полостьреза интенсивной струи воды. Резка при этом способе приводится постоянным токомобратной полярности на режимах: сила тока 500-1000 А; напряжение 20-30 В;давление воды 5-10 кгс/см2;расход воды 6-12 л/мин;скорость резки до 14 м/ч.
Рис. 5.2.2. Электродержатели для электрокислородной резки: а – ЭКД-4; ЭКД-4-60; 1 – корпус; 2 – клапан; 3 – кислородный клапан; 4 – рукоятка; 5 — шланг; 6 — токоведущий кабель; 7 — прокладки; 8 – предохранительный клапан; 9 — прокладка; 10 - гайка; 11 — втулка; 12 — мундштук; 13 — контакт; 14 – головка держателя; 15 — гайка; 16 — трубка; 17 - обойма;18 — ниппель; 19 — кабель; 20 - шайба; 21 — втулка; 22 — контакт; 23 — прокладка; 24 – искрогасительная камера; 25 – колпачок.
5.3. ГАЗОКИСЛОРОДНАЯ РЕЗКА
Газокислородная резка основана на сгорании металла вструе кислорода и выдувании окислов и металла из полости реза. Она возможнатолько при постоянном существовании газового пузыря вокруг подогревающегопламени (рис. 3.3). Создание газового пузыря возможно за счет продуктовсгорания подогревающего пламени, для которого используют ацетилен, водород,другие углеводороды и бензин. Устойчивость пузыря обеспечивается специальнойконструкцией наконечника подводного резака и подачей защитного газа – воздухаили кислорода. В воде металл интенсивно охлаждается и поэтому для его подогреватребуется пламя в 10-15 раз больше, чем для аналогичных работ на воздухе.
Рис.5.3.1. Схема водородно-кислородной резки: 1, 2 – мундштуки; 3 — колпачок; 4 – режущий кислород; 5 – горючая смесь; 6 – воздух; 7 – подогревающее пламя; 8 – струя режущего кислорода; 9 – воздушный пузырь; вода.
Наибольшеераспространение получили водородно-кислородная и бензокислородная резка.Подогревающее пламя образуется за счет водородно-кислородной смеси, подаваемойпо кольцевому каналу между мундштуками 1 и 2 (рис. 5.3.1). Между наружным колпачком 3 и мундштуком 2 подаетсясжатый воздух для создания пузыря и предохранения пламени от соприкосновения сводой. Режущий кислород поступает по центральному каналу мундштука 4.
Водород и кислород поступают по шлангам из баллонов, авоздух по отдельному шлангу от компрессора или баллона. На глубине 30-40 мводородно-кислородным резаком можно резать сталь толщиной до 70 мм; рабочеедавление газов составляет, кгс/см2:6,6 – кислород, 5,5 – водород, 5 – воздух. Средний часовой расход водорода икислорода 4-10 м3, воздуха 20м3.
Использование бензина для подводных работ стало возможнымблагодаря разработке новых конструктивных принципов построения бензорезов,сущность которых состоит в том, что бензин предварительно не испаряется, араспыляется кислородом и в зону подогревательного пламени подается в видетончайшей бензиновой пыли. Продукты сгорания пламени содержат многонеконденсирующихся газов, образующих устойчивый газовый пузырь, что исключаетподведения дополнительного воздуха или кислорода, упрощает и удешевляетустановку и ее эксплуатацию.
Рис. 5.3.2. Схема установки для подводной бензокислородной резки:
1 – балло