水下切割技術主要用在廢棄橋樁、碼頭、水下管道、海難救撈和核污染結構件的水中解體。水下切割從切割原理可分為水下熱切割、水下爆炸切割和水下機械切割三種。下面分別對其進行闡述。
一、水下熱切割
在水下施工過程中被使用最廣泛的一種切割技術,約占水下切割總量的90%以上。水下熱切割方法有以下幾種:
1.電弧-氧切割
借助空心割條產生的電弧把工件熔化,并用空心割條中噴射出的氧氣把熔化金屬吹開,形成割口空心割條用鋼管或碳化硅等陶瓷管,外涂穩弧劑并覆以防水漆或環氧樹脂。切割氧氣壓力應比水深壓力高0.5~0.7兆帕。電弧-氧切割速度比火焰切割高,技術要求低,設備簡單,是水中解體最常用的方法。
2.火焰切割
水中火焰切割采用氫氣作為可燃氣體乙炔。乙炔切割主要是依靠乙炔燃燒氧氣助燃產生的高溫使金屬材料融化,海水里燃燒不能發生。因為乙炔在水深15米左右的壓力下就要分解而導致爆炸,所以未能被應該到水下施工。
3.熔化極水噴射電弧切割
借助高壓噴射水把由電弧熔化的金屬吹開。這種切割割口表面清潔,背面掛渣少。熔化極連續送進,切割電流大,切割速度高,又不需要氧氣,是一種很有發展的水下快速切割方法。
4.等離子弧切割
由于水壓對等離子弧的壓縮和冷卻作用,水下等離子弧的切割電源的空載電壓要求高達180伏以上,一般采用遙控切割以確保安全。主要用于核污染結構件的水中解體。
二、水下爆炸切割
采用成形裝藥爆炸,可進行平板的直線切割、穿孔切割以及標準幾何形狀的成形切割,常用于海底廢棄油井輸油管道的切割。
三、水下機械切割
利用金屬切削的方法在水下切割。一般是用銑刀、車刀或砂輪片切割機切割,主要應用在水下焊接時對坡口要求精確加工的場合。
以上主要是針對水下切割幾種方式做了總結,并分別對各種方式做了討論。如今水下切割技術發展迅猛,在不久的將來可能會有更先進的技術出現來降低風險發生的可能。