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TIG焊具有熔化率随压力增加而增加、低氢吸附率、,可实现完全自动焊、利用磁场和相应的电源能对电弧进行有效控制等特点,早用于发展水下高压轨道焊系统。轨道式高压TIG焊是成熟的、目前流行的海底管道,焊接技术。目前水下高压轨道TIG焊系统主要有Aberdeen,Subsea,Offshore,Ltd的OTTO系统、Comex公司的THOR-1,系统以及Norsk,Hydro和SNITEF的IMT系统。
北京石油化工学院所承担的 “十五”863计划项目“水下干式管道维修系统”,目前进展顺利,正在对焊接电源进行适应性改造,并进行了,焊接模拟实验,常压下电缆长度200m以上仍能正常焊接。高压焊接实验舱正在制造,并将于近期交付使用。水下高压双层管道自动焊机等方面的研究工作也正在,开展。
焊接在密封的压力舱中进行,压力舱内的压力与地面的大气压相等,与压力舱外的环境水压无关。实际上这种焊接方式既不受水深的影响,也不受,水的作用,焊接过程和焊接质量与陆上焊接时一样。常压干法焊接设备造价比高压干法水下焊接还要昂贵,焊接辅助人员也更多,所以一般只用于深水,焊接重要结,构。此方法的 点就是可以有效地排除水对焊接过程的影响,其施焊条件完全和陆地焊接时的一样,因此其焊接质量也有保证。目前常压干法水下焊接技术应,用很少,在焊接工艺与焊接冶金方面与陆上焊接也没有什么差别。美国TDS公司正在研制能在600m深水下进行常压干法水下焊接的装置,用于焊接管径,900mm,壁厚32mm的管道,干法气室为圆筒状,直径2.4m,长3.66m,两端呈椭圆形。我国目前还没有常压干法水下焊接设备。
水下焊接技术研究的趋势(1)由于每种焊接方法(湿法,局部干法,干法)都有其各自的优点和适应场合,因此,多种水下焊接方法并存的局面会长期存在。(2)湿法水下焊接的质量主要受水下焊条、水下芯焊丝等因素的影响和制约,英、美等国已发展了多种高质量的水下焊条,我们也应该加快开发研制,高质量水下焊条、水下芯焊丝。通常湿法焊接的水深不超过100m,目前的努力方向是,实现200m水深湿法焊接技术的突破。(3)基于先进技术,对焊接过程进行监控的研究已经取得某些进展,主要体现在水下干法和局部干法焊接中的自动化和智能化。



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2.不排水挖土下沉
若沉井穿过的土层中有较厚的砂质粉土或砂土,这是排水挖土下沉,易发生流砂,可采用不排水挖土下沉。其下沉办法有以下三种:①用抓斗在水中取土下沉。②用水力冲射器冲土,用空气吸泥机吸泥或用水力吸泥机抽吸水中土。③用钻吸排土沉井工法下沉施工。即通过特制的钻吸机组,在水中对土体进行切削碎破,并同时完成排泥工作,使沉井下沉到设计标高。钻吸排土沉井施工法水中破土排泥效力高、可靠。
3.挖土下沉防水要求注意的问题
为了防止挖土下沉时井壁断裂,沉井降落时要尽量做到均匀挖土,平衡下沉。但由于原始土质的不均匀性和挖土时的不平衡,所以井体在下沉进程中经常会产生不平衡,因此须要及时纠偏,通常采用挖土纠偏的措施。
(1)如全部井体是平衡的,可在沉井中部挖土,挖土深度20~40cm,不超过60cm,使井体不停地持续缓下沉。
(2)如产生井体倾斜,可在高处挖土,即如向东偏,则在西面挖土,逐渐予以改正。挖土深度要超过井直径的3/4,但要防止挖过火会向相反方向倾斜。
(3)挖土时要尽量不触及刃脚。一般下沉深度在7m以内时留土宽度40cm左右,超过7m留土宽80~100cm为宜。
(4)只有在土层坚硬,下沉艰苦时,才容许掏空刃脚,但必需按抽除垫木法,依次分段掏空刃脚,随掏随即回填砂砾石。
(5)井体纠偏应在井体下沉进程中及时进行。井体静止时纠偏一般无效,倾斜过大再行纠偏,会增添四周土体扰动,引起地面建筑物下沉,地面裂口,应予以注意。
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