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【图文】几类水下作业工具分析比较 水下作业操作方法

来源:http://www.jslfny.net/news/33.html    发布时间 : 2016-03-19

江苏锦富能源工程有限公司是一家专业的水下作业江苏水下作业公司,在上篇文章中我们了解了水下作业,今天我们就为大家讲解一下几类水下作业工具分析比较 水下作业操作方法;

几类水下作业工具分析比较-江苏锦富能源工程有限公司

水下作业常用的机械工具有带锯、 链锯、 砂轮机、 钻孔器、 冲击扳手、 冲击钻、 清洗刷、 钢缆切割器等。驱动工具的动力源有手动、 电动、 气动及液压等。

最初潜水员是借用陆用的手动工具在水下作业,属劳动密集型潜水作业,完全依靠潜水员的体能和经验,潜水员的体力消耗大,在水下持续作业的时间短,受制约的因素多,因而作业效率低, 施工周期长, 作业深度和范围受到很大限制, 而且危险性大。为了减轻潜水员的劳动强度、 提高作业效率、 缩短施工周期( 这在抢险救生作业中极其重要) ,人们在陆用动力工具的基础上发展了水下动力工具, 包括电动工具、 气动工具、 液压工具等, 这些动力工具不仅便于潜水员进行水下手持作业, 更重要的是适于水下机械手和机器人使用。电动工具用电力来驱动,原动机是电动机,在所有动力工具中其实际能耗率是最低的, 目前有适于水下作业用的半干式和湿式专用电动机,可以在各种水深下运转,但要求电动机对海水完全密封, 需要复杂的电缆绝缘系统、 开关、 插座及其他部分。为安全起见, 潜水员要有很好的防电击保护措施,且需要减速器降低电动机转速。所以电动工具比相应的液压工具重 5~10 倍、 体积也大好几倍,在水下使用很不方便,其工作可靠性差。 基于这些原因,电动工具一般只在无法使用气动工具或液压工具时用于完成部分短时间的水下作业。

气动工具用压缩空气来驱动,常采用开式系统, 压缩空气作功后直接在水下排放,因而噪声大,放出的气泡会影响潜水员或操作员的视觉,甚至会导致潜水员恶心和呕吐。 此外,海水进入气动元件,会使工具的可靠性和寿命大大降低,因此需要频繁的维护;而且随着潜水深度的增加,平衡水深的压力也随着增加,耗气量剧增,能耗很大,工具的效率急剧降低, 设备的体积、重量也急剧增加; 动力源的输出压力需随着作业深度的不同进行相应的调整,以保证工具有效的作业功率, 压力控制复杂。 在水下动力工具中,气动工具设备多是体积、 重量,效率最低。因此,气动工具一般仅在50m 水深以浅区域使用。液压工具以液体的压力能作为动力来驱动工具工作,它与电动工具及气动工具相比,使用寿命长,性能可靠, 能均匀地调速,不需减速装置具有单位功率重量轻、 体积小、 输出功率大、特性平稳等优点, 已广泛应用于中、 浅深度作业,并开始用于大深度到极限深度作业。 在水下作业中使用最多,水下机器人及机械手使用的几乎全部是液压动力工具。 但传统的液压工具是以矿物型液压油为工作介质, 由于矿物型液压油与海水不相容系统必须设计成闭式循环系统,因而存在一些难以克服的弊端。具体表现为:

( 1) 液压油和环境海水不可避免地会相互渗漏,不仅污染环境, 也加速系统元件的损坏,

大大降低工具可靠性与使用寿命。

( 2) 使用液压油存在潜在的火灾危险。

( 3) 因液压油的粘度大,且其粘温、 粘压系数大,随着作业深度、 范围的扩大, 系统进油管和回油管的沿程损失增大; 同时需平衡水深压力,使得油压工具的效率大大降低。 另外,为保证有效的驱动功率, 需随着作业深度的增加, 调整动力源的输出压力,压力控制不方便。 尽管可采用压力补偿的方法解决后一问题,但设备的体积、 重量和复杂程度增加, 制造和维护困难。

( 4) 在有海浪、 海流、 暗流或深水环境中作业,连接在工具上的进油管和回油管要受到很大的作用力水下,几类水下作业工具分析比较 潜水员作业时的附加作用力很大。

( 5) 难以在水下更换作业工具或进行简单的维修。鉴于上述原因 油压工具一般应用在中、 浅深度场合。

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水下作业中水下切割正确的操作方法:起割点的操作一般情况下,水下切割过程多从被切割工件的边缘开始,向中间切割,直至切断;但有时受结构特点或环境所限,需从中间开始切割。从工件边缘开始切割时,首先将割条端部触及工件边缘,并垂直于切割面,使割条内孔骑到工件边缘棱线上,然后送电起弧。好采用接触法引弧,开始时好不要移动割条,待工件边缘形成凹形口后再慢慢向中间移动,开始正常切割;也可在边缘附近(离边缘线的距离不超过10mm)引弧,引弧后迅速向边缘移动,使边缘口形成凹口,然后再向中间逐步切割。从中间开始切割时,要比从边缘开始切割容易一些。首先将割条端部触及工件,使之与工件的切割面成80°~85°角,然后采用接触法或划擦法引弧。引弧后保持原地不动,直至割穿后再开始正常切割。正常切割的基本操作正常切割是指起始切口形成后的切割过程,基本操作方法有以下3种:支撑切割法、维弧切割法、加深切割法。支撑切割法是指在引弧形成起始切口后,割条倾斜并与切割面保持80°~85°角,利用割条药皮套筒支撑在工件表面上,割条移动过程中,始终不离开工件的电弧-氧切割方法,操作方法如图5(a)所示。该方法既可自左向右,也可自右向左,还可靠在规尺上切割,操作方便,效率较高,适用于中、薄板的水下切割。加深切割法是指在起始切口形成后的切割过程中,割条不断伸入割缝中,使割缝不断加深,直到割穿工件,如此往复进行,最终将工件割开。该方法适用于采用支撑切割法一次不易割透的厚板或层板。操作时割条上下移动要协调均匀,以保持电弧稳定燃烧。各种位置的水下电弧-氧切割技术根据被切割工件或结构在水下的位置,可将水下电弧-氧切割分为平割、立割、横割及仰割操作技术。横割操作是平割及立割操作在横向被割工件或结构上的运用,而仰割操作不宜应用于这种位置。悬空位置的水下切割技术水下切割作业中,许多工件处于悬空位置,如果直接切割,会给在悬空状态下工作的潜水员造成很大的危险性,切割效率也低。因此,首先应使潜水员稳定住身体,能安装工作台的尽可能安装,不能安装工作台的可制作一只吊篮,让潜水员站在吊篮中进行切割。另外,也可利用缆绳稳定住身体。对于悬空位置的切割,应十分注意切割顺序。对于一般工件或结构进行横割或立割时,应自上而下逐块切割。但对于水平管的切割要严加注意,都要在钢管的上半周处留一段距离,最后再切割或用吊车拉断。维弧切割法是指起始切口形成后将割条提起,离开工件表面约2~3mm,并与工件保持垂直,然后沿切割线均匀地向前移动,始终维持电弧不熄灭,操作方法如图5(b)所示。该方法适用于厚度在5mm以下薄钢板的水下切割。由于潜水员在水下保持身体的稳定性较困难,故电弧不易保持稳定。另外,切割质量也略低于支撑切割法,因此实际应用中不大采用维弧切割法。

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