Broco подводная резка металла

Обновлено: 05.07.2024

Методика подводной сварки отличается от способов сваривания деталей на суше. Поскольку сварщик работает в окружении воды, сварка усложняется. Водолазу нужно это учитывать при подборе компонентов и вспомогательного оборудования. Так, вода влияет на качество шовных соединений, поэтому сварщик должен двигать держатель по зигзагообразной траектории. Движения должны быть аккуратными, спешка исключена.

Электроды Broco для сварки под водой

На рынке сварочных технологий ведущее место занимает американская компания Broco, которая предложила миру уникальные по своим эксплуатационным свойствам модели экзотермических электродов. Сварка с их помощью существенно упрощается, поскольку в основе процесса лежит химическая реакция.

Серия EasyTouch

С их помощью можно выполнять процесс подводной сварки в условиях, когда к качеству сварочных швов предъявляются не особенно жесткие требования. Это электроды для сварки под водой бюджетной линейки, при этом представители семейства EasyTouch легко разжигаются, требуют для поджигания сварочной дуги минимальной силы тока, ими достаточно просто пользоваться, они подходят для проведения работ в воде. Сварка может осуществляться из любого положения.

Серия SofTouch

Процесс производства этих элементов осуществляется по фирменной технологии BroCote. Электроды устойчивы к попаданию воды, поддерживают стабильность горения дуги при сварке конструкций в водной среде. Даже при выполнении работ на глубине, когда сварка происходит в окружении воды, они обеспечивают высокое качество сваривания деталей. Мокрая и сухая подводная сварка с использованием таких компонентов безопасная и простая. Чтобы разжечь дугу, требуется минимальный ток и напряжение. Надежность сваривания шва соответствует стандартам AWS. Элементы данной серии используются для сварки под водой для соединения изделий из углеродистых и нержавеющих сталей. В первом случае шов создается электродами диаметром от 3,2 до 4,8 мм, для соединения нержавеющего металла в воде используются компоненты толщиной от 3,2 до 4,0 мм.

Серия Ni-Touch

Оборудование этого типа было разработано для подводной сварки в сухой среде (боксе, камере), а также для работ на глубине, где используется газовый пузырь. Особенность электрода состоит в материале его изготовления: вместо обычной проволоки используется состав с высоким содержанием никеля. Это обеспечивает длительность горения пламени, для розжига по-прежнему требуется минимальный ток, сварщик может работать в любом удобном положении.

В отличие от стандартной проволоки, которая применяется на суше, подводная сварка с применением электрода Ni-Touch позволяет соединять детали из высокопрочных углеродистых сталей. Оборудование может применяться для подводной сварки любым методом и в любом положении. Получаемый шов по качеству мало чем отличается от соединений, которые формируются на суше в полностью сухой среде. Единственное ограничение для такого электрода состоит в том, что он подходит для подводной сварки на глубине не более 10 метров.

Как заказать элементы для подводной сварки

Подводная сварка – это особенная технология, где критически важно применение надежных расходных элементов и оборудования. Чтобы облегчить работу сварщика, при этом гарантировать высокое качество подводной сварки, рекомендуем заказать все необходимые комплектующие в нашей компании.

У нас в широком ассортименте вы найдете:

стержни для сварки под водой;
держатели;
редукторы и прочие изделий от американского бренда Broco.

Сварка с использованием такой продукции происходит максимально комфортно и безопасно для сварщика. Несмотря на то, что вода оказывает негативное влияние на процедуру, соединение получается прочным и гладким.

Вопрос - ответ

Наша компания является официальным поставщиком сварочных электродов и оборудования, выпускаемых фирмой Broco Rankin. В производственной линейке этого бренда представлено множество вариантов систем для подводной сварки, поэтому можно подобрать подходящие варианты под любые условия и задачи.

Продукция Broco Rankin разрабатывается ведущими инженерами и подходит для создания качественных, прочных соединительных швов на разных материалах. В зависимости от вида стали (низкоуглеродистая, твердая, мягкая и т.п.), можно выбрать сварочные электроды серий ProTouch, SofTouch, EasyTouch или Ni-Touch.

В первую очередь, это уникальная конструкция. В основе электродов применяется проволока высокого качества, которая обеспечивает оптимальную наплавку шва на поверхности разных по составу материалов. Можно подобрать изделия для сварки мягкой, нержавеющей, низкоуглеродистой и других типов стали и других металлов.

Критическое значение для сварочного процесса имеет время розжига электрода. По этому параметру продукция Broco практически не имеет себе равных, поскольку электроды легко разжигаются, их очень просто чистить, они обеспечивают стабильность сварочной дуги независимо от окружающих условий.

Обращайте внимание на такие параметры, как сила тока, необходимая для розжига электрода, время горения в водной среде (зависит от размеров сварочного элемента), совместимость с держателями, надежность покрытия и некоторые другие особенности.

EasyTouch (бюджетный вариант);
SofTouch (для мягкой и нержавеющей стали);
ProTouch (универсальные, подходят для многих видов сварки);
Ni-Touch (электрод с высоким содержанием никеля для высокопрочных марок стали).

Компания Broco Rankin разработала серии надежных держателей, которые оптимальны для работы под водой. Это такие изделия, как Broco BR-20 Welding Stinger и Broco BR-2. Найти их можно в нашем каталоге.

Сверить наличие сварочных электродов следует с менеджером, который по вашему запросу подготовит информацию по складским остаткам, а также предоставит актуальный прайс. Заявку можно оформить по телефону или через сайт.

Отгрузки сварочных электродов и оборудования для подводной сварки осуществляются с нашего склада в Москве. Доставку обеспечивают наши надежные партнеры – крупнейшие российские грузоперевозчики. Сроки, стоимость и другие особенности оказания услуги можно уточнить у наших менеджеров.

Запросите актуальный прайс-лист у менеджеров компании. Сделать это можно, оформив заявку по телефону либо через сайт.

Broco подводная резка металла

• В чем отличие экзотермической резки от электродуговой и электрокислородной?
Электродуговая резка происходит вследствие выплавления (выжигания) токопроводящих материалов - чугуна, нержавеющих сталей, цветных металлов и их сплавов - при горении электрической дуги. Качество резки невысокое, а производительность низкая.
Электрокислородная резка происходит вследствие сгорания разогретого металла в струе кислорода. Возможна резка металлов, температура возгорания которых ниже температуры их плавления: малоуглеродистых, низколегированных и некоторых сортов специальных сталей. Чугун, медь, алюминий и нержавеющие стали электрокислородной сварке не поддаются.
Экзотермическая резка – это вид кислородной резки специальными трубчатыми электродами, при горении которых происходит экзотермическая (с выделением тепла) химическая реакция, и образующаяся плазма (5500°С) обеспечивает резку не только всех видов металлов, но и бетона, дерева, композитных материалов. Экзотермическая резка может проводится без непрерывной подачи электрического тока, который необходим лишь на начальном этапе для поджига электрода в кислородной струе.

• Какие требования предъявляются к источнику тока для подводной сварки?
Для подводной сварки применяются генераторы постоянного тока с пределами регулирования силы тока 100-500 А. Ток короткого замыкания, когда напряжение на клеммах равно нулю, в генераторах для сварки не должен превышать рабочий ток более чем в два раза. Восстанавливать напряжение до 25 В генераторы должны не более чем за 0,5 сек. Для повышения надежности зажигания сварочной дуги и компенсации потерь напряжения в силовом кабеле, рабочее напряжение выбирают 35-40 В. При работе на небольших глубинах (до 20 м) возможно краткосрочное использование аккумуляторных батарей (12 В или 24 В).

• Как проверить полярность системы при монтаже оборудования BROCO?
- Подсоедините силовой кабель (-) и кабель заземления (+) к соответствующим клеммам генератора постоянного тока.
- Подсоедините один электрод к кабелю заземления, а другой электрод закрепите в электрододержателе BR-22.
- Погрузите концы обоих электродов в емкость с соленой водой, держа их на удалении 5 см друг от друга.
- Включите генератор. Пузыри газа потекут от отрицательного полюса (-) к положительному (+).
- Полярность системы корректна, если пузыри образуются на электроде, закрепленном в электрододержателе. В противном случае кабели на генераторе следует поменять местами.

• Как правильно выбрать силу тока при сварке под водой?
Зажигание сварочной дуги под водой осуществляется чиркающим движением конца электрода по изделию. Для обеспечения качества подводной сварки большое значение имеет правильный выбор силы сварочного тока. Рекомендуется диапазон 120-240 А. Ориентировочный подбор силы тока при горизонтальной сварке производят по диаметру электрода, руководствуясь следующей эмпирической формулой:
I = K x d,
где K = 40 . . . 50, d – диаметр электрода (мм).
При вертикальной сварке ток принимают на 10%, а при потолочной – на 15% меньше, чем при сварке в горизонтальном нижнем положении.

В Таблице приведены рекомендованные значения силы тока для каждого типа электродов BROCO SofTouch. Значения силы тока являются осредненными и должны быть уточнены по результатам пробной сварки в конкретных условиях.

• Как правильно выбрать силу тока при экзотермической резке под водой?
Для поджигания электрода BROCO достаточно слаботочного (150–200 А) источника питания, который используется только для поджигания электрода в течение 5-15 сек. Затем электропитание может быть отключено. Перед началом работ установите генератор постоянного тока на выходную силу тока 150 А.
Если длина кабеля превышает 152 м, BROCO рекомендует увеличивать ток на 2 ампера на каждые последующие 17 метров кабеля.

Пример.
Рабочая глубина - 200 м, длина силового кабеля - 240 м.
Требуемая сила тока в электроде - 150 А.
Расчет силы тока в генераторе:
К значению 169 А для силового кабеля длиной 152 м следует добавить 2 А * (240-152) / 17 = 10.4 А.
ВСЕГО = 179.4 А.
Таким образом, генератор постоянного тока следует настроить на выходную силу тока 179.4 А, чтобы получить необходимую силу тока 150 А в электроде на глубине 200 м при длине силового кабеля 240 м.

• Можно ли использовать аккумуляторную батарею в качестве источника постоянного тока?
Использование аккумуляторной батареи судна, катера или автомобиля (12В или 24В ПОСТОЯННЫЙ ТОК) в качестве источника постоянного тока при резке/сварке возможно при проведении подводных работ на глубинах до 20 м.

• Какие существуют комплекты ЗИП для электрододержателя BROCO BR-22?
Существуют два комплекта запасных частей для BR-22: большой (артикул SPK-C) и малый (артикул SPK-M).
В большой комплект входят практически все составляющие части электрододержателя. В малом комплекте имеются запасные цанги, пластиковые болты и гайки, шток кислородного клапана, словом все, что в первую очередь подвергается износу и требует замены.

• Каков ресурс накидной муфты и цанги электрододержателя BR-22?
Ресурс накидной муфты - приблизительно 150-200 электродов, а цанги - 20-30 электродов. Можно заказать муфту, сменные цанги.
Сменная цанга с прокладкой – артикул ТА22хх (например, ТА2214 для цанги 6.4 мм (1/4”), ТА2238 для цанги 9.5 мм (3/8”)).

• Как подобрать электрод BROCO для резки конкретного материала?
Электроды диаметром 6.4 мм предназначены для резки металла толщиной до 12 мм и позволяют получать более узкую линию реза.
Электродами диаметром 9.5 мм рекомендуют работать по металлу толщиной более 12 мм.
Электроды длиной 915 мм позволяют резать на больших глубинах, выполнять длинные прямолинейные резы, работать в условиях, исключающих приближение водолаза к линии реза, а также тогда, когда невозможно часто менять электроды.
Для резки (плавления) бетона и камня всегда используются электроды диаметром 9.5 мм.

• Как подобрать электрод BROCO для сварки конкретного материала?
Электрод для сварки BROCO представляет собой цилиндрический металлический стержень длиной 450 мм и диаметром 3.2, 4.0 или 4.8 мм. На его поверхность нанесено минеральное покрытие “Mil-Spec” толщиной 0.5-1.3 мм. Участок примерно в 50 мм на одном конце остается без покрытия и предназначен для закрепления электрода в держателе и для подвода сварочного тока. Сварочные электроды BROCO поставляются в прочных герметичных тубусах.
BROCO выпускает две серии электродов для сварки: недорогая серия EasyTouch предназначена для выполнения неконструкционных соединений из углеродистых сталей. Серия электродов SofTouch применяется для сварки ответственных конструкций из углеродистых и нержавеющих сталей. Проведенные испытания электродов EasyTouch показали механические свойства сварного шва на уровне Э42. Электроды SofTouch обеспечивают качество сварного шва, сравнимое со сваркой на поверхности.

• Как поджечь электрод для резки в отсутствие генератора постоянного тока?
При работе на мелководье электрод можно поджечь над поверхностью воды, а затем погрузить под воду и выполнять работу. Электрод может быть зажжен с помощью газовой горелки или иного источника пламени (например, горящей древесиной). Подача кислорода – минимальна. Воспламенение электрода произойдет через 3-7 секунд. После воспламенения подачу кислорода следует плавно увеличить.

Главная > FAQ > Оборудование для резки и сварки > Принцип, технология работы, меры безопасности при проведении работ по резки и сварке под водой.

Принцип, технология работы, меры безопасности при проведении работ по резки и сварке под водой.

Принцип и технология экзотермической резки

Сущность процесса резки заключается в том, что железо, будучи нагрето до температуры 1100-1300°С, приобретает способность сгорать в струе кислорода. Процесс окисления железа экзотермичен, то есть протекает с выделением тепла, тем самым соседние участки железа подогреваются до температуры возгорания. Таким образом, создаются условия для продолжения процесса резки, и он становится непрерывным. Режущая струя кислорода постепенно проникает в металл, разрезая его насквозь и одновременно выдувая образовавшиеся шлаки.

При резке стали протекают следующие реакции окисления:
2Fe + O2 = 2FeO + 130 ккал/моль
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 + 395.2 ккал/моль

Оборудование для экзотермической резки.

Оборудование для экзотермической резки и сварки состоит из ряда компонентов, полный комплект которых обеспечивает подачу в электрододержатель кислорода (до 2100 л/мин) и электрической энергии (постоянный ток 150-200 А):

Кислород, содержащийся под высоким давлением в баллоне, поступает в кислородный редуктор, где его давление понижается. При открытии вентиля кислород по шлангу поступает к кислородному клапану электрододержателя. При нажатии на рычаг, расположенный на электрододержателе, кислородный клапан открывается, и поток кислорода поступает во внутреннюю трубчатую полость электрода.

При возникновении аварийных ситуаций, по команде водолаза закрываются вентили на баллоне и кислородном редукторе, подача кислорода к электрододержателю прекращается.

Электрод зажигается в кислородной струе, благодаря воздействию на него слаботочной электрической дуги, возникающей между ним и разрезаемым объектом (или специальной пластиной контактного воспламенителя дуги). В отличие от традиционной электрокислородной резки, для поджигания электрода достаточно слаботочного (150–200 А) источника электропитания, который используется только для поджигания электрода в течение 5-15 сек, а затем электропитание может быть отключено.

В качестве источника электропитания можно использовать аккумуляторную батарею судна или катера (12В или 24В ПОСТОЯННЫЙ ТОК), обычный автомобильный аккумулятор или иной источник постоянного тока. Использование аккумуляторной батареи в качестве источника электроэнергии рекомендуется при проведении подводных работ на глубинах до 20 м.

Для безопасности подводных работ электрическая цепь оборудована двухполюсным рубильником, рассчитанным на разрывный ток 400 А .

Монтаж оборудования для экзотермической резки.

1. Перед началом работы осмотрите оборудование и убедитесь в том, что кислородный шланг и электрические кабели не имеют видимых повреждений, надрезов и проколов, а фитинги и соединительные адаптеры не повреждены коррозией; все электрические соединения водонепроницаемы и тщательно изолированы по крайней мере на 10 см в обе стороны от мест соединения; корпус электрододержателя в хорошем состоянии, неопреновые уплотнительные прокладки не имеют повреждений.

2. Присоедините кислородный редуктор к кислородному баллону, а выход редуктора соедините с кислородным шлангом электрододержателя.

3. Установите выходное давление кислородного редуктора на 6.1 бар больше предполагаемого внешнего давления на рабочей глубине.

4. Произведите чистку электрододержателя. Проверьте все фитинги, соединения на герметичность, используя для этого мыльную воду.

5. Присоедините один конец кабеля заземления к положительной (+) клемме источника электроэнергии, а другой - к «массе» (разрезаемому металлу).

6. Установите источник электроэнергии на силу тока 150 А.

7. Проверьте полярность системы.
- Подсоедините силовой кабель (-) и кабель заземления (+) к соответствующим клеммам источника электроэнергии.
- Подсоедините один электрод к кабелю заземления, а другой электрод закрепите в электрододержателе.
- Погрузите концы обоих электродов в емкость с соленой водой, держа их на удалении 5 см друг от друга.
- Включите источник электроэнергии. Пузыри воздуха потекут от отрицательного (-) к положительному (+) полюсу.
- Полярность системы корректна, если пузыри образуются на электроде, закрепленном в электрододержателе. В противном случае кабели на источнике электроэнергии следует поменять местами.

Предупреждение:Никогда не стойте спиной к месту заземления электрического кабеля. Водолаз, стоящий между горящим электродом и местом заземления, рискует получить электрический удар или электролитическое повреждение шлема. Никогда не прикасайтесь горящим электродом к металлическим деталям водолазного гидрокостюма или иного оборудования.

8. Зафиксируйте клемму заземления максимально близко к месту резки.

9. Проверьте правильность установки выходного давления в кислородном редукторе. При нажатом рычаге кислородного клапана электрододержателя факел кислорода из электрода не должен быть короче 15 см.

Методика экзотермической резки.

Для экзотермической резки под водой применяются электроды BROCO диаметром 6.4 или 9.5 мм. При резке электродами диаметром 6.4 мм рекомендуется непрерывная подача электроэнергии, поскольку иначе трудно поддерживать горение электродов.

1. Вставьте электрод в держатель.
2. Разместите конец электрода в начальной точке реза и в течение 4-х секунд держите нажатым рычаг подачи кислорода, чтобы потоком кислорода прочистить электрод изнутри.
3. Продолжая удерживать нажатым рычаг подачи кислорода, дайте команду оператору водолазного поста на включение источника электроэнергии.
4. Чиркните концом электрода по разрезаемому металлу или специальной медной или металлической пластине с заземлением, чтобы возникла электрическая дуга.
5. Как только возникла дуга и зажегся электрод, приступайте к резке. В зависимости от толщины разрезаемого металла, электрод должен иметь наклон 45- 90 градусов к разрезаемой поверхности.
6. Когда длина электрода сократится до 7-8 см, дайте оператору водолазного поста команду на отключение электроэнергии.
7. Прекратите работу и отпустите рычаг подачи кислорода, чтобы остановить горение электрода.
8. После того, как оператор подтвердил отключение электроэнергии, удалите остаток сгоревшего электрода из электрододержателя.
9. Вставьте в держатель новый электрод и продолжайте резку.

Резка стали.

Электроды диаметром 6.4 мм используются для подводной резки стали, толщина которой не превышает 12.7 мм. Электрод диаметром 6.4 мм оставляет узкий разрез и потому предпочтителен при фигурной резке.
В условиях плохой видимости или для резки более толстых сталей, используются электроды диаметром 9.5 мм. Электрод 9.5 мм предпочтительней использовать для резки стали толщиной более 12.7 мм. Для резки металла толщиной более 3 см, используйте гидравлическую пилу и клинья.

Резка чугуна, нержавеющей стали и цветных металлов.

Электроды BROCO позволяют резать все эти материалы. При резке толстого металла может потребоваться гидравлический режущий инструмент (пила) и распорные клинья. Максимальная эффективность резки может быть достигнута методом прожигания ряда отверстий и последующим их соединением распилом.

Резка толстых цветных металлов.

При толщине металла более 7.5 см давление кислорода в электроде должно превышать внешнее давление на 7.5 бар.
Резка (плавление) бетона и скальных пород.
При резке (плавлении) бетона или скальных пород используйте электроды диаметром 9.5 мм.
Зажгите электрод, чиркнув для этого его концом по медной или металлической пластине, прикрепленной к заземленному кабелю. Держа нажатым рычаг кислородного клапана, перенесите электрод с пластины к разрезаемому материалу. Прижмите конец электрода к материалу и приступайте к резке. Периодически вынимайте электрод из разреза, чтобы струя кислорода уносила продукты резки и очищала рабочую поверхность.

Резка канатов и древесины.

Зажгите электрод, чиркнув для этого его концом по медной или металлической пластине, прикрепленной к заземленному кабелю. Держите нажатым рычаг кислородного клапана, перенесите электрод с пластины к разрезаемому материалу. При проведении подводных работ на корпусе судна электрод можно сгибать на угол до 90°, чтобы предотвратить повреждение корпуса судна, рулевых устройств и вала гребного винта. При резке витых канатов можно использовать электрод диаметром 6.4 мм. При работе с электродом 6.4 мм необходим постоянный контакт «металл-металл» для поддержания горения электрода.

Резка в мелкой воде, резка без электрической дуги.

При экзотермической резке в очень мелкой воде электрод поджигается над поверхностью воды, а затем погружается в воду к месту работ. В случае, если источник электроэнергии недоступен, электрод может быть зажжен с помощью газовой горелки или иного источника пламени (например, горящей древесины). Воспламенение произойдет через 3-7 секунд.

Принцип и технология сварки под водой.

Мокрая сварка предполагает непосредственное горение сварочной дуги в воде. Способ основан на способности дуги устойчиво гореть в подводном газовом пузыре, образующемся при испарении и разложении воды электрическим током.

Ручная сварка предполагает, что пространственное управление электрической дугой, а также смена электродов осуществляются вручную. Сварочный электрод, закрепленный в электрододержателе, находится в руках у водолаза-сварщика. Сварщик «ведет» электрическую дугу движениями руки. При сгорании электрода приходится останавливать сварочный процесс и электрод заменять.

Достоинства мокрой ручной сварки:

1. Процесс происходит без каких-либо дополнительных сооружений или устройств.
2. Водолаз-сварщик имеет большую свободу перемещений и может вести работу в труднодоступных местах.
3. Сварка проводится быстро и с меньшими затратами.

Недостатки мокрой ручной сварки:

1. Невысокая производительность.
2. Значительное количество газовой фазы и механической взвести в рабочей зоне затрудняет визуальный контроль горения дуги и формирование шва.
3. Прочностные и пластические свойства получаемых соединений отличаются неоднородностью и существенно зависят от условий сварки и от глубины, на которой выполняются работы.

При сварке под водой в качестве источника тепла, расплавляющего металл электрода и изделия, используют электрическую дугу. Сварочная дуга является длительным и устойчивым электрическим разрядом и сопровождается выделением значительного количества тепла и света.

Дуга заключена в газовый пузырь, который состоит из продуктов горения металла электрода, изделия, а также паров и продуктов диссоциации воды (водород, кислород).
Газовый пузырь, образующийся вокруг дуги под водой, не только неизбежно сопутствует процессу ее горения, но и является необходимым условием ее существования. Пузырь возникает прежде, чем образуется дуговой разряд. То есть дуга зажигается в парогазовой атмосфере, а не в воде. Главная причина образования пузыря – электропроводимость воды и тепло, выделяющееся при разогреве электрода.

Максимальными токами для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей следует считать 180-240 А, причем установлено, что чем больше глубина, на которой выполняется сварка, тем более следует приближаться к минимальному режиму тока (180 А).

Оборудование для сварки под водой.

Для сварки под водой используется универсальный электрододержатель BROCO BR-22 и электроды BROCO диаметром 3.2 мм (1/8"), 4.0 мм (5/32"), 4.8 мм (3/16"). Подача кислорода к электродам не требуется. Электрическая дуга поддерживается генератором постоянного тока.

Монтаж оборудования для сварки под водой.

1. Подключите рубильник (400 А) в кабельную линию между отрицательным полюсом генератора постоянного тока и электрододержателем. Рубильник должен быть расположен на водолазном посту, в непосредственной близости от оператора.
2. Проверьте полярность подключения кабелей к генератору: силовой кабель (-) – через рубильник к электрододержателю, кабель заземления (+) – к обрабатываемому водолазом металлу.
3. Проверьте выходную силу тока с помощью амперметра.
4. Тщательно изолируйте все электрические соединения.
5. Убедитесь в отсутствии сгибов, перехлестов силового кабеля.
6. Проверьте работоспособность клеммы заземления.

Методика сварки под водой.

В современной практике применяют два метода подводной сварки – «саморегулируемую» и «управляемую». При саморегулируемой сварке электрод перемещается перпендикулярно линии сварки под небольшим давлением, находясь в постоянном контакте со свариваемым металлом. При управляемой сварке электрод перемещается водолазом дугообразными движениями из стороны в сторону, практически не прикасаясь к металлу.

Саморегулируемая сварка.

При данном методе сварки металл сваривается серией швов, которые образуются вследствие перемещения электрода поперек линии сварки. Тесты показывают, что если сварные швы имеют форму валика, они обеспечивают надежную сварку на длине, равной диаметру электрода. Так, при использовании электрода 4 мм, образуются прочные сварные швы шириной 4 мм каждый.

Саморегулируемая сварка на горизонтальной плоскости.

1. Убедитесь в том, что рубильник отключен.
2. Тщательно очистите поверхности, предназначенные для сварки.
3. Установите необходимую силу тока, проверьте силу тока амперметром.
4. Расположите электрод под углом 15-45о по отношению к линии сварки.
5. Дайте команду на водолазный пульт о включении генератора постоянного тока.
6. Начинайте сварку. Электрод длиной 25 см может обеспечить 20 см сварного шва.
7. При полном сгорании электрода, дайте команду на водолазный пульт об отключении электроэнергии.
8. Вставьте новый электрод и дайте команду на водолазный пульт о включении электроэнергии.
Саморегулируемая сварка на вертикальной плоскости.
Следуйте рекомендациям, перечисленным выше для сварки на горизонтальной плоскости. Сварку следует начинать с наивысшей точки и продолжать вниз, чтобы образующиеся при сварке пузыри не мешали обзору водолаза.

Саморегулируемая сварка над головой водолаза (потолочная сварка).

Следуйте рекомендациям, перечисленным выше для сварки на горизонтальной и вертикальной плоскостях. Прежде чем приступить к потолочной сварке, водолазу следует выполнить несколько пробных сварных швов в реальных рабочих условиях. Эти швы покажут, насколько точно установлена сила тока в источнике электроэнергии. Если пробные швы капают, просачиваются, значит слишком велика сила тока в электроде или недостаточное давление электрода на свариваемый материал.

Управляемая сварка.

Этот метод подводной сварки подразумевает, что водолаз-сварщик непрерывно совершает дугообразные движения электродом, практически не нажимая на обрабатываемую поверхность. Метод применим, если требуется выполнить длинный прямой или слабо изогнутый сварные швы.
Метод управляемой сварки имеет ряд преимуществ, по сравнению с методом саморегулируемой сварки. В частности, можно осуществлять сварку на вертикальной плоскости в направлении снизу-вверх.

Меры безопасности при резке и сварке

• При экзотермической резке и сварке под водой следует строго руководствоваться Едиными правилами безопасности труда на водолазных работах (РД 31.84.01-90) и иными наставлениями и инструкциями по производству подводных электросварочных работ.
• К подводным работам по резке/сварке допускаются только специально обученные водолазы.
• Не следует самостоятельно модифицировать оборудование или использовать его не по назначению.
• Выполняйте работы по резке/сварке только с использованием подачи дыхательного воздуха с поверхности. Никогда не работайте в автономных дыхательных аппаратах.
• Не допускайте контакта оборудования с жиро- и маслосодержащими жидкостями.
• Никогда не используйте сжатый воздух, масло, растворители для чистки кислородной системы.
• Электрическая цепь должна размыкаться рубильником, расположенным на водолазном посту.
• Все электрические соединения и детали оборудования, находящиеся под током, должны быть надежно изолированы.
• Никогда не используйте переменный ток для подводной резки/сварки.
• Перед началом работы убедитесь, что источник электроэнергии заземлен надлежащим образом.
• При монтаже и обслуживании кабелей, источника электроэнергии и электрододержателя работайте в резиновых перчатках.
• При замене электродов оборудование должно быть обесточено.
• Передний иллюминатор водолазного шлема должен быть закрыт на 2/3 темным защитным стеклом (светофильтром).
• Подводную резку/сварку следует выполнять только в снаряжении, полностью изолирующем водолаза от воды.
• Убедитесь в том, что все электропроводящие части электрододержателя надлежащим образом изолированы.
• Осмотрите электрододержатель и изоляцию на предмет наличия поломок, неисправностей, повреждений. Неисправные части оборудования должны быть заменены перед началом работ.
• Кабели должны быть рассчитаны на передачу максимальных (до 400 А) токов к электрододержателю.
• Кабели и шланги не должны иметь сгибов, перехлестов.
• Никогда не держите электрододержатель прямо перед собой.
• Водолаз не должен располагаться между кабелем заземления и электродом.

Сварка и резка под водой вчера и сегодня

Водолазная техника и водолазное дело за последние десятилетия прошли многие этапы своего развития. Одновременно изменялись и совершенствовались способы и инструменты для подводных работ. В этой статье рассмотрим различные варианты таких сложных подводно- технических работ, как сварка и резка c использованием отечественных и импортных инструментов.

Сварка и резка в водной среде с каждым годом все больше находят практическое применение при выполнении всех видов водолазных работ. С помощью подводных сварки и резки можно заделывать трещины и разошедшиеся швы обшивки корпуса аварийных кораблей, устанавливать заплаты и накладные листы на пробоины, прикреплять к затонувшим судам судоподъемные проушины и рымы, расчищать завалы и освобождать проходы, ремонтировать подводные трубопроводы и различные сооружения и т.д. Представленные ниже виды резки и сварки металла использовались в разные периоды и претерпели ряд изменений.

Подводная электродуговая сварка и резка металла

Электрический ток широко используется для сварки и резки металла под водой. Возникающая электрическая дуга горит под водой так же, как и на воздухе, благодаря тому, что вокруг нее образуется газовый пузырь, защищающий дугу. Для поддержания дуги необходим мощный источник тока (до 450 А).

Резка металла электродуговым способом недостаточно эффективна: расплавленный металл медленно стекает и с трудом удаляется из линии реза и, быстро остывая, требует по вторной резки. При наличии плохого контакта электрода с зажимом электрододержателя соединение быстро перегревается, и электрододержатель выходит из строя. При применении постоянного тока прямой полярности («минус» – на электроде) в полости реза выделяется большое количество тепла, позволяющего разрезать металл большей толщины, чем на переменном токе. Заметим, что обратная полярность значительно снижает производительность резки.

Электрокислородная резка

Происходит за счет нагрева разрезаемого металла электрической дугой до температуры плавления и подачи в зону реза через трубчатый электрод струи кислорода, который сжигает металл и одновременно выдувает образующиеся окислы.

Несмотря на широкое распространение, электрокислородная резка может использоваться только при резке черных металлов, а без наличия хорошего электрического контакта с разрезаемой поверхностью сильно снижается производительность.

Использование этого вида резки по сравнению с вышеописанным способом считается более эффективным.

Газовая подводная резка металла

Газовая подводная резка металла производится с использованием кислорода и горючего газа для плавки металла в месте разреза. В качестве горючих газов для этих целей использовался ацетилен и водород. Но применять ацетилен можно только на глубинах до 7 метров, так как с увеличением глубины, а значит, и давления, под которым должен подаваться к водолазу ацетилен, появляется опасность взрыва газа.

Более сложной, но в то же время и эффективной является водородкислородная резка металла, при которой металл в месте реза расплавлялся в пламени водорода, а струя кислорода сжигала и выдувала расплавленный металл. Водородкислородным резаком можно резать металл толщиной до одного метра. Однако изза взрывоопасности этот способ резки под водой не получил дальнейшего распространения.

Бензокислородная резка металла

С появлением бензокислородной резки проводить работы стало более доступно, удобно и безопасно. В этом случае для плавки металла в месте реза используются пары бензина, смешивающиеся с кислородом и образующие с ним пламя при выходе из головки резака. Бензин, подведенный к резаку по шлангу в жидком виде, распыляется непосредственно в головке резака, что и делает бензокислородную резку менее опасной, чем водородкислородная резка. Существенным недостатком бензокислородной резки является повышенный расход бензина и кислорода.

В 1975 году в США группой энтузиастов водолазного дела из Калифорнии была создана компания «BROCO UNDERWATER», поставившая перед собой задачу создать принципиально новый вид резки не только черных и цветных металлов, но и других материалов, таких как бетон, горные породы, дерево, композитные материалы.

Революционным открытием «BROCO UNDERWATER», учитывая основные принципы безопасности проведения работ, простоту и удобство при эксплуатации, стал так называемый экзотермический способ резки под водой, основанный на химической реакции электрода и разрезаемого материала. Высокая температура на конце электрода приводит к расплавлению объекта, затем поток кислорода окисляет материал дальше, вызывая экзотермическую реакцию. После этого поток кислорода продолжает эффективно выдувать расплавленный материал вне пределов линии реза. Столь высокая температура горения (не менее 5500 °С) позволяет резать не только все виды металлов, но и бетон, дерево, композитные материалы.

Электрод зажигается в кислородной струе при воздействии на него слаботочной электрической дуги, возникающей между ним и разрезаемым объектом (или специальной пластиной контактного воспламенителя дуги, при резке неметаллических предметов). Факел низкотемпературной плазмы, образующийся на конце электрода, способен обеспечить эффективную резку подводных конструкций без очистки их от загрязнений и ржавчины. Электрод вставляется в специальный электрододержатель BR22, выпускаемый компанией «BROCO». Форма рукоятки электрододержателя способствует проведению подводных работ по сварке и резке в течение продолжительного времени при минимальной нагрузке на предплечье водолаза. Инструмент эргономичен и удобен в эксплуатации даже с применением самого длинного электрода.

Специалиста в первую очередь интересует, насколько эффективен этот электрододержатель, прост ли он в эксплуатации? В отличие от универсальных электрододержателей отечественного производства типа ЭКД93, электрододержатели BR22 обеспечивают выполнение работ на глубинах более 60 метров, гайка цангодержателя дает возможность водолазу быстро и самостоятельно произвести смену электрода, что немаловажно при проведении глубоководных работ. Универсальность конструкции электрододержателя, благодаря сменным цангам различного диаметра, позволяет пользоваться как электродами разной длины и диаметра, предназначенными для резки, так и сварочными электродами.

Для инициирования (поджига) электрода необходим слаботочный источник электропитания, используемый только для поджига электрода в течение пятипятнадцати секунд, а затем электропитание может быть отключено. В качестве источника электропитания может использоваться обычный автомобильный аккумулятор или другой источник постоянного тока, технические характеристики которого соответствуют необходимым требованиям, приведенным в таблице значений длины кабеля и величины тока.

При увеличении длины кабеля фирмойпроизводителем рекомендуется при превышении последнего значения длины кабеля (152 м) увеличивать ток на 2 ампера на каждые последующие 15 метров кабеля.

Резка металла под водой

Востребованность подводной резки металла и других конструкций не поддается сомнению. Это экономичный и наиболее рациональный способ, позволяющий работать с объектами различного размера. Оборудование для выполнения операций в воде постоянно совершенствуется, как и технологии, которые с каждым годом становятся эффективнее и безопаснее.

Когда применяется резка металла под водой

Разрезать металл под водой необходимо в разных ситуациях. Как правило, такие работы проводятся, когда нужно:

заделать трещины, пробоины, разрывы в обшивке корпусов водного транспорта;
разобрать затонувшие суда на отдельные компоненты, чтобы проще их было поднять наверх;
отремонтировать участки подводных трубопроводов;
смонтировать элементы мостов, пристаней и других сооружений.

При помощи классического оборудования, которое применяется для резки металлов на суше, в водной среде выполнить такие операции не удастся. Для проведения работ на глубине используются иные технологии и инструменты.

Технологии подводной резки металлов

Технологический процесс резки металла в воде осложняется тем, что операции осуществляются во влажной среде. Значение имеет и глубина погружения, поскольку внешнее давление водяного столба может внести свои коррективы в осуществление работ. Расскажем об основных вариантах резки металлических конструкций и элементов под водой.

Как выполнять резку под водой с использованием бензина

Бензокислородная резка металла под водой – это относительно безопасная и эффективная технология, позволяющая быстро разрезать металлические конструкции практически любой толщины и размеров. Суть метода состоит в расплавлении металла под действием паров бензина, которые подаются непосредственно в место реза и смешиваются там вместе с кислородом, образуя стабильное пламя на конце горелки. В отличие от других способов, пары бензина смешиваются с кислородом непосредственно в режущей головке, что делает эту технику наиболее безопасной. Недостатком метода можно считать слишком большой расход смесей, что делает эту технологию экономически невыгодной, когда нужно разрезать крупные подводные объекты.

Кислородная и электрическая подводная резка металла

Электрокислородная подводная резка осуществляется по иному принципу. Она происходит путем расплавления металла под действием электрической дуги, где катализатором служит кислородная струя, подавая непосредственно на кончик горелки. Таким образом, происходит сжигание металла, а образующийся при этом окисел сдувается под действием напора кислорода. Метод достаточно эффективный, однако он применяются только для работы с конструкциями, выполненными из черных сплавов.

Выполнение работ с использованием электрической дуги

Электродуговая резка металла в водной среде работает так же, как при разрезании металлических элементов на суше. Технология состоит в том, что в результате подачи тока силой от 180 до 450 А возникает электрическая дуга. В водной среде вокруг нее образуется газовый пузырь, который и защищает пламя горелки от затухания. Чтобы поддерживать горение на кончике горелки, необходимо использовать мощные источники тока. Вместе с тем, качество создаваемого среза оставляет желать лучшего. Поскольку после расплавления металл стекает очень медленно, его трудно счищать с линии реза.

Работа с резаком, к которому подается газовая смесь с кислородом

Технология газовой резки основана на том, что к месту реза подается кислород, который смешивает с воспламеняющимся газом. Это может быть ацетилен либо водород. В первом случае резать под водой можно на глубине не более семи метров. Это объясняется тем, что на большей глубине величина давления увеличивается, из-за этого растет риск взрыва. Кислород-водородная резка работает по иному принципу. Струя горящего водорода расправляет металл, в то время как поток кислорода сжигает и выдувает пластичный металл. Такой способ резки эффективен для работы с конструкциями толщиной до одного метра. Но риск взрыва сохраняется и в данной ситуации, потому газовую резку под водой используют в исключительных случаях.

Экзотермические электроды для сварки и выполнения реза под водой

Абсолютно иной подход к резке металла под водой предложила компания BROCO, которая разработала уникальные по своим характеристикам экзотермические электроды. Их действие основано на химической реакции, которая происходит между электродом и обрабатываемым металлом. К концу электрода подается ток, что провоцирует воспламенение горелки. Когда электрод касается металла, тот расправляется. После этого под действием потока кислорода происходит его окисление, что в дальнейшем поддерживает экзотермическую реакцию.

Преимущество метода состоит не только в его высокой эффективности, безопасности, экономичности. Данная технология также является универсальной, поскольку экзотермические электроды легко разрезают не только металлические конструкции под водой, но и бетонные, композитные и иные материалы.

Характеристики экзотермических электродов

Важная особенность экзотермического способа подводной резки состоит в том, что для работы требуется электрическая дуга со слабым током. Если классическое оборудование, применяемое для таких целей, генерирует ток от 180 до 450 А, то для запуска экзотермической реакции нужен ток силой 150 А. При этом он подается не постоянно, а только в момент розжига горелки.

Какой имеет диаметр в мм

Экзотермические электроды BROCO выпускаются диаметром ¼ и 3/8 дюйма, стандартная длина изделий – 457 мм (18”). Но существует также серия специальных образцов увеличенной длины – до 36”.

Давление

Инженеры компании продумали все нюансы, потому электроды торговой марки могут применяться для выполнения работ на любой глубине, независимо от показателей давления водяного столба.

Сила тока

Розжиг горелки происходит при одномоментной подаче тока силой до 150 А. Далее подача электричества прекращается, а работа горелки обеспечивается благодаря непрерывно поступающему кислороду.

Температура пламени

На кончике экзотермического электрода температура пламени достигает 5500 градусов Цельсия. Этого достаточно не только для резки металла разных видов, но и отделения фрагментов от бетонных, композитных и иных конструкций.

Как долго горит

Горение на конце электрода постоянное, оно прекращается только тогда, когда его прерывает сам водолаз путем прекращения подачи кислорода, либо когда весь электрод израсходован.

Расход при работе со сталью разной толщины

Экзотермические электроды отличаются низким расходом и длительным горением, поэтому они наиболее удобные для выполнения работ под водой – не нужно постоянно прерываться на смену расходных материалов.

Читайте также: