Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 53. Подводная резка металлов

Резка металлов под водой имеет большое значение при выполнении судоремонтных, судоподъемных и аварийно-спасательных работ.

Резка металлов под водой отличается многими специфическими особенностями. Разрезаемый металл находится в воде и интенсивно охлаждается, что затрудняет его достаточный прогрев. Резчик, работающий под водой, стеснен в своих движениях, так как он одет в специальное водолазное снаряжение. Видимость при подводной резке также ограничена.

Существуют три вида подводной резки металла: газопламенная, дуговая и кислородно-дуговая. При любом способе резка выполняется в газовой среде, которая создается искусственно или возникает естественно в процессе резки. Нагрев металла при резке под водой обеспечивается созданием газового пузыря, который оттесняет воду как от пламени, так и от нагреваемого участка разрезаемого металла.

Для подводной газокислородной резки применяются специальные резаки, которые работают на газообразном водороде или на жидком горючем бензине. Под водой металл охлаждается интенсивнее, чем на воздухе, поэтому для его подогрева требуется пламя в 10—15 раз мощнее, чем для аналогичных работ на воздухе.

Подводные резаки имеют устройства для создания и поддержания газового пузыря, оттесняющего воду от пламени. Для образования защитного газового пузыря служит углекислый газ, окись углерода и дополнительно вдуваемый воздух.

Ацетилен в качестве горючего газа при подводной резке не применяется, потому что необходимое давление газов превосходит гидростатическое давление воды на данной глубине.

Головка водородно-кислородного резака (рис. 102) состоит из колпака 3 и мундштуков 1 и 2. По центральному каналу мундштука 1 поступает режущий кислород, а по кольцевому каналу между мундштуками 1 и 2 — водородно-кислородная смесь, образующая подогревающее пламя. Снаружи мундштука 2 имеется колпак 3, через который поступает сжатый воздух, служащий для образования пузыря вокруг пламени.

Пламя резака зажигают над водой, после чего в мундштук подается сжатый воздух и резак опускают под воду. Если пламя под водой погасло, то поднимают резак, зажигают и регулируют подогревающее пламя и производят вторичное погружение.

При работе на больших глубинах применяется подводное зажигание пламени резака. Для этой цели служит «зажигательная дощечка» и аккумуляторная батарея.

Резак для водородно-кислородной подводной резки показан на рис. 103. Водородно-кислородным резаком режут стали толщиной до 70 мм на глубине до 30 м. Резак состоит из мундштука 1, головки 2, колпака 7, вентилей 4 и 6 и рукоятки 5. Режущий кислород подается через вентиль 4 в центральный канал мундштука 1. Водородно-кислородная смесь поступает в головку 2 по трубке 3, а сжатый воздух—в колпак 7 через вентиль 6. Водород и кислород поступают в резак по шлангам из баллонов. Воздух подается по отдельному шлангу из компрессора или баллонов.

Водородно-кислородное пламя не имеет ярко выраженного ядра (отсутствуют частицы углерода в пламени), что усложняет его регулировку. Поэтому более удобным

является применение в качестве горючего бензина. При резке металлов под водой бензин не испаряется, а распыляется кислородом. В зону подогревающего пламени

подается распыленный бензин, который успевает испариться и сгореть в кислороде.

Резак для бензино-кислородной резки изображен на рис. 104. Бензорез состоит из головки 1, соединительных трубок 2 и корпуса с рукояткой 3. На корпусе рукоятки резака имеются три вентиля — вентиль 4 для бензина, 5 и 6 для кислорода. Бензин подается из напорного бачка, необходимое давление создается азотом, подаваемым из баллона через редуктор.

Для подводной резки применяется установка БУПР, состоящая из резака, пульта управления, бачка для бензина, баллонов с азотом и кислородом. Бензин подается в резак под давлением до 10 кгс/см2. Для зажигания пламени под водой служит электрозапальник, питаемый электрическим током от аккумулятора.

Бензорез за 1 ч непрерывной работы расходует 30— 60 м3 кислорода и 10—12 кг бензина.

Техническая характеристика установки БУПР приведена в табл. 43.

Резку необходимо начинать от кромки листа. Разрезаемый металл нагревают до появления светящегося оранжевого пятна, после чего включают подачу режущего кислорода. После того как металл прорезан насквозь на узком участке, необходимо перемещать резак вдоль линии реза.

Сущность электрокислородной подводной резки заключается в том, что место реза подогревается дугой прямого действия, горящей между изделием и трубчатым

стальным электродом, через который подается режущий кислород. Кислород к электроду подводится через электрододержатель, для пуска кислорода держатель снабжен вентилем.

Для электрокислородной резки используются металлические, угольные или графитовые электроды, наибольшее применение нашли стальные электроды. Для изготовления электродов применяют стальные цельнотянутые трубки наружным диаметром 5—7 мм, внутренним — 2—3 мм, длиной — 450 мм со специальным водонепроницаемым покрытием. Для питания используются установки постоянного тока. При резке применяется прямая полярность, сила тока не превышает 400 А.

Электрокислородную резку можно производить на значительных глубинах до 100 м. Расход кислорода составляет 6—10 м3/ч.

Недостатком электрокислородной резки стальным электродом является большой расход электродов. Электрод длиной 450 мм расходуется в среднем в течение 1 мин. Поперечный разрез стального электрода показан на рис. 105, а.

Для резки применяются также угольные или графитовые электроды. В осевой канал электрода вставляется медная или кварцевая трубочка (рис. 105,6). Для увеличения электропроводности электрода и повышения механической прочности стержни покрывают снаружи металлической оболочкой, на поверхность которой наносят водонепроницаемый слой покрытия. Угольный электрод длиной 250 мм горит 10—12 мин.

К недостаткам угольных электродов относится значительный наружный диаметр 15—18 мм, что не позволяет вводить электрод в полость реза.

Для электрокислородной подводной резки нашли применение трубчатые карборундовые электроды со стальной оболочкой и водонепроницаемым покрытием (рис. 105,в). Срок службы карборундового электрода длиной 250 мм, диаметром 12—15 мм — 15—20 мин.

Контрольные вопросы
  1. В чем заключается сущность газоэлектрической резки?
  2. Как выполняется кислородно-дуговая резка плавящимся электродом?
  3. Как выполняется воздушно-дуговая резка?
  4. Как осуществляется резка плазменной дугой и плазменной струей?
  5. Какое оборудование применяется для плазменно-дуговой резки?
  6. Какие основные особенности плазменно-дуговой резки нержавеющих сталей, алюминия, меди и их сплавов?
  7. Как выполняются газокислородная резка металлов под водой?
  8. Перечислите основные особенности бензино-кислородной и электрокислородной резки металлов под водой.

вверх страницы

Подробнее узнать об установке резки - от заказа до доставки по России.