水下环境使得水下焊接过程比陆上焊接过程复杂得多,除焊接技术外,还涉及到潜水作业技术等诸多因素,水下焊接的特点是:
1、可见度差,水对光的吸收、反射和折射等作用比空气强得多,因此,光在水中传播时减弱得很快。另外焊接时电弧周围产生大量气泡和烟雾,使水下电弧的可见度非常低。在淤泥的海底和夹带沙泥的海域中进行水下焊接,水中可见度就更差了。
2、焊缝含氢量高,氢是焊接的大敌,如果焊接中含氢量超过允许值,很容易引起裂纹,甚至导致结构的破坏。水下电弧会使其周围水产生热分解,导致溶解到焊缝中的氢增加,水下焊条电弧焊的焊接接头质量差与氢含量高是分不开的。
3、冷却速度快,水下焊接时,海水的热传导系数高,是空气的20倍左右。若采用湿法或局部法水下焊接时,被焊工件直接处于水中,水对焊缝的急冷明显,容易产生高硬度淬硬组织。因此,水下堵漏只有采用干法焊接时,才能避免冷效应。
4、压力的影响,随着压力增加,电弧弧柱变细,焊道宽度变窄,焊缝高度增加,同时导电介质密度增加,从而增加了电离难度,电弧电压随之升高,电弧稳定性降低,飞溅和烟尘增多。
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水下清淤又什么好办法?
1、管塞封堵法
管塞封堵法常用于小型管道中,一般管塞有橡胶塞(两块铁板中间嵌装厚橡胶圈,铁板用螺栓绞紧,使橡胶圈扩张与管壁产生摩擦,以达到稳定管塞的作用)、木质管塞(外包麻布等塞入管口并塞紧)。另外,也可用透水性小的黏土装袋,然后塞入沟管塞紧等。
2、砖砌封堵法
用水泥砂浆或水泥黏土拌制的胶结材料,砌筑砖墙来封堵大、中型管道,是较常用的方法。它具有取料方便,封堵效果较好的优点,缺点是拆除比较困难。
可以使用“亨玛牌”充气式电缆管道密封装置,它由一种软质合金和纳米高分子材料经过21道工序精加工而成,具有、防火、防鼠蚁泥沙等功效。它的工作原理是:本产品属于柔性密封系统,两侧附有可承受高温的胶条,当充气达到0.35mpa时,两侧胶条会被挤压紧贴管道与电缆,达到。充气口内含有自我填充的胶质材料,在充气管抽去时对密封系统进行密封。
(1)围堰水下封底基底残存物:风化岩碎块、枯枝、落水型钢等,干净。
(2)围堰水下封底清基完毕后,测量基底平面标高,符合要求即可进行封底作业,对标高相差较大的需要进行吸泥或回填,围堰水下封底直至确定实际基底与设计标高误差在+20~50cm之间为止。围堰水下封底采用导管法水下灌注混凝土的施工方法。先做好施工准备,围堰水下封底将施工人员、机具设备和材料准备齐全,清理围堰基底,然后是底隔舱封堵,防止隔舱之间串通影响封底质量,紧接着搭设封底平台,布设导管、布料机和灌注架等,由于封底混凝土总体积较大,根据目前混凝土供应能力,为确保封底顺利。
管道的水下铺设
1、浮漂拖航铺管:
浮漂拖航铺管的方法是先在岸边把管子连接成一定长度的管段,管段两端堵板,浮漂拖航到铺管位置,灌水入管,下沉到水底或沟槽内,取下堵板,然后将各管段之间在水下接口。
如果水系较浅,有纵深岸边,岸边与水面高差不大,可在过河管中心延长线的岸边原地面制备管段;或者岸边与水面高差较大,就须开挖岸边,减少与水面高差,并在开挖区内降低地下水位后再制备管段。预制管段用船只或用设在对岸的曳引设备(卷扬机、拖拉机等)浮拖。
但多数情况是岸边预制的管段与水系平行,管段制备后装上浮筒推入水中,在水面上由船浮漂拖航。
管的两端采用法兰盘螺栓堵板。在堵板上设有直径1/2——1的放气孔和进水孔。
管段由水面浮航到沟槽上方,由定位起重船吊放入槽,管段下放到沟槽内。
管段水下定位及接口均由潜水工操作。潜水工用通讯工具与定位起重船联系,调正定位船锚泊位置和船上起重臂操作,使下沉管段与已铺管段对口。
2、水底拖曳铺管
当长度较大的管段采用浮航困难时,可在水底拖曳。拖运时受风浪、潮汐等影响较小,水下堵漏作业,不需牵制船,但拖运马力较大。适用与长距离深水铺管,如向海中铺设排污干管。
如管道分段预制,则应在拖曳过程中将管道逐段接口,增长拖曳长度。管道一次拖曳长度可达数十米。
3、铺管船铺管
将管子用运管船运至铺管船上,在铺管船上进行管段接口后,沿铺管船上的滑道、管托架等装置,下入水底。这种方法适用于长距离管段远离岸边的铺管工作。
4、冲沉土层铺管
水底铺设的管段,如采用预先挖沟的方法,管线定位、沟槽准直、沟底平整等质量不易保证。为了避免预先挖沟引起的缺点,可采用冲沉法铺管。
冲沉法铺管是先把管子放在水底,然后用冲泥器把高压水射向管底土层,使管底土液化,丧失承载能力,管道就埋入水底。液化土层的厚度一般为管径的3—4倍。
采用这种方法的前提条件是管底土层为可被液化的。