Резка

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА ПОД ВОДОЙ

При проведении подводно-технических работ операция разделения (резки) конструкций, как показывает мировой опыт, более востребована, чем подводная сварка. Разработкой и совершенствованием способов и технологий разделения конструкций под водой заняты многие научно-исследовательские организации. Основная задача, которая стоит перед ними, - это разделение конструкций не только из черных и цветных металлов, но также из неметаллических конструкционных материалов толщиной 15 - 40 мм на глубине, доступной водолазу. В настоящее время известны ряд способов разделения конструкций под водой:

Существуют еще несколько способов подводной резки, которые являются комбинацией указанных выше. Большая часть этих способов востребована пользователями, однако, основные работы под водой по разделению металлоконструкций выполняют с применением простых и надежных технологий, не требующих применения дорогостоящего оборудования и расходных материалов [8, 160]. Наиболее распространенный способ - резка покрытыми электродами.

Началом исследований в области процесса разделения металла под водой можно считать опыты, проведенные Н.Н. Бенардосом и Д.А. Лучинским в 1887 г., с использованием угольных электродов [8, 161]. Началом развития электрокислородной резки под водой являются опыты американских инженеров Р. Чеймена и Дж. Кирка [85], которые в 1918 г. вдували кислород в зону дуги при резке угольным электродом.

На территории бывшего СССР разработкой технологий и электродных материалов для подводной сварки и резки занимались сотрудники Московского электромеханического института под руководством академика К.К. Хренова [9, 18]. Были разработаны технологии электродуговой резки покрытым электродом и электрокислородной резки, а также электродные материалы для их реализации. С применением этих технологий выполнено большое количество практических работ, связанных с демонтажем металлоконструкций разрушенных мостовых переходов, ремонтом подводных трубопроводов и кораблей, получивших боевые и навигационные повреждения в процессе их эксплуатации [9, 18].

Разделение металлоконструкций осуществляют с применением покрытых электродов для подводной сварки диаметром 4 - 6 мм. В этом случае увеличивали силу тока дуги до 250 - 450 А. Для резки применяли также специализированные металлические электроды, обмазка которых на 70% состояла из пиролюзита. Пытались резать под водой и графитовыми электродами диаметром 12 - 25 мм.

Ряд работ под водой выполняли с применением технологии электрокислородной резки. Применяли трубчатые электроды: угольные с наружным диаметром 15 мм и двумя отверстиями, в которые закладывали медные трубки диаметром 3 мм; медные и стальные с наружным диаметром 6 - 8 мм и внутренним 1,5 - 2,0 мм; комбинированные из стального стержня диаметром 6 мм и стеклянной трубки для подачи кислорода с наружным диаметром 2,5 - 3,0 мм и внутренним 1,5 - 2,0 мм [162, 163]. Стабилизирующее покрытие состояло из пиролюзита (70%) и жидкого стекла. Избыточное давление кислорода составляло 0,5 МПа.

Аналогичные исследования в области разработки технологий и электродных материалов для подводной резки проводили в Германии и Франции [164]. В конце 1950-х гг. фирма "Arcair" (США) разработала и до сих пор поставляет на рынок трубчатые металлические электроды с наружным диаметром 7,8 мм и внутренним каналом диаметром 2,2 - 2,5 мм [165, 166]. С применением этой технологии выполнен большой объем работ по разделению под водой затонувших судов [167, 168].

Тогда же в США были разработаны и запатентованы трубчатые электроды из карбида кремния, имевшие металлическое покрытие и гидроизоляцию [166]. Время горения такого электрода было увеличено до 45 мин. Однако стоимость такого электрода была высокой. Для горения дуги необходимо было более высокое напряжение холостого хода источника питания. При работе электроды часто ломались. Широкого распространения они не получили.