Средства подводной сварки металлов

Способы подводной сварки металлов

Прежде чем останавливаться на существующих и возможных способах подводной сварки, следует указать, что речь идет о сварке только сталей, используемых для различных подводных конструкций, включая нефтегазодобывающие устройства и подводные трубопроводы.

Способы сварки стали на воздухе возможно использовать и под водой с незначительными изменениями технических средств, но при этом качество сварочных швов существенно ухудшается с глубиной [24, 28].

Обычную сварку штучным электродом со стабилизирующей обмазкой (рис. 6.12, а) достаточно успешно используют многие годы на малых глубинах, например при прокладке нефте-и газопроводов через реки. С увеличением глубин этот способ оказывается малопригодным, так как водород, выделяющийся при электролизе воды при большом давлении и быстром охлаждении, частично остается в металле, и шов получается пористым и непрочным.

Несколько лучшие результаты дает сварка в среде защитного инертного газа стальным или неплавящимся вольфрамовым электродом (рис. 6.12, бив). Также удовлетворительные результаты могут быть получены при использовании плазменной сварки (рис. 6.12,г). Но этот способ находится в процессе разработки, в частности не создано легкой головки для ведения ручной сварки под водой.

Рис. 6.12. Способы подводной сварки металлов:
а—электродуговая сварка; б—электродуговая сварка в среде инертного газа; в—электродуговая сварка вольфрамовым электродом; г —плазменная сварка; 1 — электрододержатель; 2— рукоятки; 3 — электрические кабели; 4 — свариваемый металл; 5 — наплавленные валики; 6 — электрическая дуга; 7 — обмазка электрода; 8 — электроды; 9 — зажим электрода; 10 — газовые пузырьки; 11 — газовая трубка; 12 — корпус; 13 — водяной шланг; 14 — газовый шланг; 15 — вольфрамовый электрод; 16 — присадочный пруток; 17 — плазменная трубка; 18 — плазменная дуга; 19 — защитный газ.

Таким образом, все перечисленные способы малопригодны для сварки под водой, что и послужило причиной создания различных камер для ведения сварки в газовой среде.

Потребность подводной сварки на больших глубинах возникла прежде всего при прокладке и ремонте подводных трубопроводов, поэтому подавляющее большинство созданных сварочных камер предназначено для сварки соединений трубопроводов, их присоединений к стоякам и ремонта повреждений.

Камеры для подводных сварочных работ могут быть двух типов: для сварки под повышенным или атмосферным давлением.

Один из видов камер для сварки под повышенным давлением представляет собой металлическую емкость, открытую в нижней части и устанавливаемую над местом работы так, что после вытеснения из нее воды газом сварка ведется так же, как и на поверхности, но при давлении, равном давлению окружающей среды. После установки камеры, не имеющей специального оборудования, в нее входит водолаз и ведет все работы, находясь в своем снаряжении. Камеры этого вида просты и используются для сварочных работ на трубопроводах и основаниях буровых установок. Их различные образцы предназначены для работы на трубопроводах и ремонта вертикальных, наклонных и горизонтальных элементов буровых установок.

Другой вид камер более сложен по устройству, так как имеет специальное, иногда достаточно сложное, оборудование. В числе последнего могут быть: средства очистки газовой среды от продуктов, выделяющихся в процессе сварки, установки для газоснабжения водолазов, приборы неразрушающего контроля сварных швов, домкраты или другие устройства для перемещения свариваемых частей и т. п.

Камеры для сварки под давлением нашли широкое распространение и использовались для сварки штучными электродами на глубинах до 300 м и с использованием проволочных электродов до глубины 150 м. В качестве газа в таких камерах могут использоваться применяющиеся на глубинах гелиокислородные смеси, что позволяет работать без водолазного снаряжения. Но это требует большого расхода дорогостоящих газовых смесей и наличия мощных очистительных установок. Более дешевым и простым является заполнение камер инертным газом (азот), что, однако, требует нахождения работающих в водолазном снаряжении или использования дыхательных масок с газоснабжением от установок самих камер.

Камеры для сварки при атмосферном давлении представляют собой полностью закрытые емкости, в которых поддерживается атмосферное давление. Они имеют достаточно сложные устройства для установки на рабочем месте и герметизации. Оборудование таких камер включает установки для очистки воздушной среды, стыковочные устройства для присоединения колоколов или аппаратов, доставляющих операторов-сварщиков.

Учитывая то, что созданы только экспериментальные образцы таких камер, и то, что они не относятся к водолазной технике (нормальное давление), рассматривать их не будем. Из многочисленных подводных сварочных камер описаны некоторые, нашедшие применение на морских нефтепромыслах.

содержание .. 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 ..