水下切割技术

1、一、水下切割技术：1氧-可燃气切到-水下氧一可燃气切割的机理是采用气体火焰把钢板预热到燃点温度，然后高 速氧气射流喷向已经预热的金属。氧-可燃气切割所使用的气体主要包括乙炔、碳氢化合物、氢和液体燃料。1925年，美国海军为了便于海上打捞，使用了氧一氢割炬。水下氧一可燃气切割 可使用不需要发电机或其他电气装置的轻便型携带式设备，避免了触电的危险以及对潜水装备 的电解腐蚀。2、水下氧弧切割-水下氧一弧切割的原理是在空心电极和切割对象之间产生电弧，并让氧气流 通过空心电极吹向电弧加热的工件，工件金属在电弧的高温和喷射氧气流同切割金属产生的放热反应的作用下，加热并氧化燃烧形成切口。切割可以在水下直接进

2、行，不需要任何保护气体。我国在1978年打捞“阿波丸”号沉船时，也采用了氧弧切割技术，船体切割总长度约2400m，氧气消耗2600多瓶。3、 金属-电弧切割-金属-电弧切割技术使用与水下金属电弧焊相同的设备和熔化焊条，同切割件 接触而产生电弧高温（可达 6000- 8000K）,加热和熔化金属，使熔化金属从切口中流出从而达 到切割金属的目的。金属一电弧切割法可切割任何金属，对生铁、锰钢、钢及青铜等切割效率高。其优点是设备简单，造价低，可切割金属的范围广；缺点是切割效率低，割口不整齐，所 以这种切割方法不能应用于较大量的切割工作。4、 水下喷水式熔化极电弧切割法-熔化极电弧切割是利用连续进给的金

3、属丝极与工件间产生的 电弧热（部分氧化燃烧热）局部熔化工件，同时借从喷嘴喷出的气流（或水流）的动能排除熔 融金属的切割方法。水下喷水式熔化极切割技术最早由日本在上世纪70年代发明，并在水中进行了实验：最大切割厚度，碳素钢为30mm，不锈钢为45mm。我国是在借助日本水喷射熔化极切割原理的基础上，成功研究了深海半自动熔化极水下电弧切割新技术，并在深海20m及60m水深处对20mm的钢板进行了切割实验，切割速度高达20m/h以上。5、水下机械切割-水下机械切割的原理与在大气中使用旋转的铳刀、单刃车刀或用砂轮片切割 的原理一样，国外已经发展了多种水下机械切割专用设备。水下机械切割设备有液压系统、气

4、压系统和电动系统。2005年营救俄海军AS-28小型潜艇时，英国装备有 4部摄像机和机械切削装 置的“天蝎”深水装置“ Scorpio” underwatercraft仅用2h就将困住AS-28小型潜艇的缆索全部割 断，艇上7名成员全部获救。而在打捞“库尔斯克”时，为避免打捞时出现重心偏移，玛姆特公司（MAMMOET ）与史密斯（Smith）船运公司采用了液压式链锯作为切割艇首舱的切割工具。6、水射流切割-水射流切割是通过特定的增压装置，使水通过特殊设计的喷嘴时，将一定的机 械能转换成水的动能，利用这种高速水射流的动能冲击分割工件。水射流切割按所用的工作介 质分为纯水射流切割和在水中加入各种磨

5、料的加磨料水射流切割两种基本类型。俄罗斯在打捞“库尔斯克”时，援救工程人员为方便起吊，需要在潜艇的艇体上方开26个供起吊钢缆固定用的孔洞，每个圆孔的直径为 700mm，在切割工具的选用上就选择了高压水射流技术。7、水下等离子弧切割-水下等离子弧切割是利用高温高速等离子气流加热熔化待切割材料，并 借助高速气流或水流把熔化材料排开，直至等离子气流束穿透背面形成切口。水下等离子弧切 割优点是切割速度快，生产效率高，具有较高的切割质量，热影响区小，切割工件无变形，可 切割所有导电材料，而且由于在水下切割，可有效降低噪音、弧光及烟尘的污染，具有较高的 环保性。水下等离子弧切割目前应用水深较浅，在较深的水

6、中应用还有一定的困难。并且由于 切割电压和切割电流均较高，水下操作人员必须注意防护器具的配备，避免出现水下触电的危 险。8爆炸切割-爆炸用于水下救捞操作已有很长的历史了，通常将药包包固定于被割件上产生的 割口或撕裂很不规则。由于聚能药包的发展，爆炸切割的精度和效率大大地提高了。如我国西 安204所研制的橡皮药包就具有柔软轻便，使用简单，爆炸切割精度较好等特点。实际应用聚能药包切割100mm厚度钢板和直径1.2m具有38mm钢套的混凝土套管曾获得成功。用聚能药包切割桩柱，还可以控制桩柱下倒的方向。我国在打捞“阿波丸”号沉船时，也采用了预制形状的聚 能药包进行船体拆除，取得了理想的效果。水下切割是

7、一项技术性高、环境复杂恶劣、危险性大的潜水作业，稍有疏忽大意，就可能造成 事故，甚至危及生命。所以潜水员在进行水下切割作业时，除了要严格遵守有关潜水规则及条 例外，还要很好地了解水下切割中的安全知识，严格遵守水下切割中的安全规定，确保施工安 全。1.水下切割的安全注意事项 目前在生产中常用的水下切割方法大多是带电作业，触电及腐蚀潜水装具是主要事故之一。(1) 水下安全电流及安全电压人体对通过的电流是有一定抵抗能力的，但当电流达到某一限度时，将使人感到痛苦，危 及生命安全。所谓通过人体的安全电流，就是指通过人体而不致使人发生危险的电流极限值。 安全电流因人而异，电流的种类不同，安全电流也不同。直

8、流电比交流电安全：当人体通过6090mA直流电时将带来严重后果；而当通1523mA交流电时就将引起严重后果。所以，在进行水下切割中不宜采用交流电源，在控制电路或照明 电路中也不宜采用交流电。通过人体电流的大小，取决于人体接触带电体的电压及人体的接触电阻。安全电压是指确 保通过人体的电流不超过安全电流的电压极限值。当人体处于水中，尤其是处于海水中时，人 体的接触电阻明显下降，所能承受的安全电压也就降低。另外，人体的电阻也受所接触的电压 本身的影响。随着接触电压的增大，人体电阻逐渐降低，人体的安全电流及安全电压因人而异， 而同一个人在不同条件下的安全电流及安全电压也是不同的，所以确定一个确切的数值

9、不容易。我国国家标准水下焊接与切割中的安全中规定：凡与潜水员直接接触的控制电器必须使用 隔离变压器，并备有过载保护设施。安全电压值为：工频交流电不得超过12V，直流电不得超过 36V。上述安全电压值是指人体直接接触的电压值，而实际水下切割中使用的切割电源电压多在 80V左右(直流电)，这虽然远远高于安全电压值，但与人体只要不直接接触，仍是安全的。(2) 防止水下触电的措施为防止潜水员在进行水下切割作业过程中触电，应注意以下几点。 施工前应对潜水员进行安全用电教育，以便了解并掌握安全用电知识，提高思想认识。 对水下切割用的电器、设备进行绝缘性、水密性检查，及时更换或维修不符合要求者。 进行水下切割的潜水员要戴防水绝缘手套，使手保持干燥状态，并且不与带电体直接接触。 在水下切割过程中，如要更