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1 水下電焊 -水下電焊簡介

  水下電焊與切割是水下工程結構的安裝、維修施工中不可缺少的重要工藝手段。它們常被用於海上救撈、海洋能源、海洋採礦等海洋工程和大型水下設施的施工過程中。

2 水下電焊 -水下焊接方法

  水下焊接有干法、濕法和局部干法三種。

  (一)干法焊接

  這是採用大型氣室罩住焊件、焊工在氣室內施焊的方法,由於是在乾燥氣相中焊接,其安全性較好。在深度超過空氣的潛入範圍時,由於增加了空氣環境中局部氧氣的壓力,容易產生火星。因此應在氣室內使用惰性或半惰性氣體。干法焊接時,焊工應穿戴特製防火、耐高溫的防護服。

  與濕法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但便用局限性很大,應用不普遍。

  (二)局部干法焊接

  局部干法是焊工在水中施焊,但人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法,其安全措施與濕法相似。

  由於局部干法還處於研究之中,因此使用尚不普遍。.320-

  (三)濕法焊接

  濕法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法。

  電弧在水下燃燒與埋弧焊相似,是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時焊條上的塗料形成套筒使氣泡穩定存在,因而使電弧穩定,如圖8-1所示。要使焊條在水下穩定燃燒,必須在焊條芯上塗一層一定厚度的塗藥,並用石蠟或其他防水物質浸漬的方法,使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條葯皮燃燒產生的氣泡;渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的

  冷卻和壓力作用造成的引弧及穩弧困難,其引弧電壓要高於大氣中的引弧電壓,其電流較大氣中焊接電流大15%~20%。

  水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比,應用最多,但安全性最差。由於水具有導電性,因此防觸電成為濕法焊接的主要安全伺題之一。

3 水下電焊 -水下焊接與切割的事故原因

  水下焊接與切割的致險因素的特點是:電弧或氣體火焰在水下使用,它與在大氣中焊接或一般的潛水作業相比,具有更大的危險性。

  水下焊接與切割作業常見事故有:觸電、爆炸、燒傷、燙傷、溺水、砸傷、潛水病或窒息傷亡。事故原因大致有以下幾點:

  (1>沉到水下的船或其他物件中常有彈藥、燃料容器和化學危險品,焊割前未查明情況貿然作業,在焊割過程中就會發生爆炸。

  (2)由於回火和熾熱金屬熔滴燒傷、燙傷操作者,或燒壞供氣管、潛水服等潛水裝具而造成事故。

  (3)由於絕緣損壞或操作不當引起觸電。

  (4)水下構件倒塌發生砸傷、壓傷、擠傷甚至死亡事故。

  (5)由於供氣管、潛水服燒壞,觸電或海上風浪等引起溺水事故。

4 水下電焊 -水下焊接與切割安全措施

  (一)準備工作

  水下焊接與切割安全工作的一個重要特點是:有大量、多方面的準備工作,一般包括下述幾個方面:

  (1)調查作業區氣象、水深、水溫、流速等環境情況。當水面風力小於6級、作業點水流流速小於0. 1 ^} 0. 3m/s時,方可進行作業。

  (2)水下焊割前應查明被焊割件的性質和結構特點,弄清作業對象內是否存有易燃、易爆和有毒物質。對可能墜落、倒塌物體要適當固定,尤其水下切割時應特別注意,防止砸傷或損傷供氣管及電纜。

  <3)下潛前,在水上,應對焊、割設備及工具、潛水裝具,供氣管和電纜、通訊聯絡工具等的絕緣、水密、工藝性能進行檢查試驗。氧氣膠管要用1. 5倍工作壓力的蒸汽或熱水清洗,膠管內外不得粘附油脂。氣管與電纜應每隔.5m捆紮牢固,以免相互絞纏。入水下潛后,應及時整理好供氣管、電纜和信號繩等,使其處於安全位置,以免損壞。

  (4)在作業點上方,半徑相當於水深的區域內,不得同時進行其它作業。因水下操作過程中會有未燃盡氣體或有毒氣體逸出並上浮至水面,水上人員應有防火準備措施,並應將供氣泵置於上風處,以防著火或水下人員吸入有毒氣體中毒。

  (5)操作前,操作人員應對作業地點進行安全處理,移去周圍的障礙物。水下焊割不得懸浮在水中作業,應事先安裝操作平台,或在物件上選擇安全的操作位置,避免使自身、潛水裝具、供氣管和電纜等處於熔渣噴濺或流動範圍內。

  (6)潛水焊割人員與水面支持人員之間要有通訊裝置,當一切準備工作就緒,在取得支持人員同意后,焊割人員方可開始作業。

  (7)從事水下焊接與切割工作,必須由經過專門培訓並持有此類工作許可證的人員進行。

5 水下電焊 -防火防爆安全措施

  (1)對儲油罐、油管、儲氣罐和密閉容器等進行水下焊割時,必須遵守燃料容器焊補的安全技術要求。其他物件在焊割前也要徹底檢查,並清除內部的可燃易爆物質。

  (2)要慎重考慮切割位置和方向,最好先從距離水面最近的部位著手,向下割。這是由於水下切割是利用氧氣與氫氣或石油氣燃燒火焰進行的,在水下很難調整好它們之間的比例。有未完全燃燒的剩餘氣體逸出水面,遇到阻礙就會在金屬構件內積聚形成可燃氣穴。凡在水下進行立割,均應從上向下移,避免火焰經過未燃氣體聚集處,引起燃爆。

  (3)嚴禁利用油管、船體、纜索和海水作為電焊機迴路的導電體。

  (4)在水下操作時,如焊工不慎跌倒或氣瓶用完更換新瓶時,常因供氣壓力低於割炬所處的水壓力而失去平衡,這時極易發生

  回火。因此,除了在供氣總管處安裝回火防止器外,還應在割炬柄與供氣管之間安裝防爆閥。防爆閥由逆止閥與火焰消除器組成,前者阻止可燃氣的迴流,以免在氣管內形成爆炸性混合氣,後者能防止火焰流過逆止閥時,引燃氣管中的可燃氣。

  換氣瓶時,如不能保證壓力不變,應將割炬熄滅,換好后再點燃,或將割炬送出水面,等氣瓶換好后再送下水。

  (5)使用氫氣作為燃氣時,應特別注意防爆、防泄漏。

  (6)割炬點火可以在水上點燃帶入水下,或帶點火器在水下點火,前者帶火下沉時,特別在越過障礙時,一不留神有被火焰燒傷或燒壞潛水裝具的危險,在水下點火易發生回火和未燃氣體數量增多,同樣有爆炸的危險,應引起注意。

  (7)防止高溫熔滴落進潛水服的折迭處或供氣管,盡量避免仰焊和仰割,燒壞潛水服或供氣管。

  (8)不要將氣割用軟管夾在腋下或兩腿之間,防止萬一因回火爆炸、擊穿或燒壞潛水服,割炬不要放在泥土上,防止堵塞,每日工作完用清水沖洗割炬並涼干。

6 水下電焊 -防觸電安全措施

  (1)焊接電源須用直流電,禁用交流電。因為在相同電壓下通過潛水員身體的交流電流大於直流電流。並且與直流電相比,交流電穩弧性差,易造成較大飛濺,增加燒損潛水裝具的危險。

  (2)所有設備、工具要有良好的絕緣和防水性能,絕緣電阻不得小於1M。。為了防海水、大氣鹽霧的腐蝕,需包敷具有可靠水密的絕緣護套,且應有良好的接地。

  (3)焊工要穿不透水的潛水服,戴乾燥的橡皮手套,用橡皮包裹潛水頭盔下領部的金屬鈕扣。潛水盔上的濾光鏡鉸接在盔外面,可以開合,濾光鏡塗色深度應較陸地上為淺。水下裝具的所有金屬部件,均應採取防水絕緣保護措施,以防被電解腐蝕或出現電火花。

  (4)更換焊條時,必須先發出拉閘信號,斷電后才能去掉殘餘的焊條頭,換新焊條,或安裝自動開關箱。焊條應徹底絕緣和防水,只在形成電弧的端面保證電接觸。

  (5)焊工工作時,電流一旦接通,切勿背向工件的接地點、把自己置於工作點與接地點之間,而應面向接地點,把工作點置於自己與接地點之間,這樣才可避免潛水盔與金屬用具受到電解作用而致損壞。焊工切忌把電極尖端指向自己的潛水盔,任何時候都要注意不可使身體或工具的任何部分成為電路。

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