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水切割可在水下切割应用大展拳脚

发布日期:2019-10-19 17:26 浏览次数:


在陆地资源日益匮乏(缺乏)的今天, 海洋资源开发日益受到人们的重视, 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确将海洋资源高效开发利用、大型海洋工程技术与装备(Equipment)等列为优先发展领域。被广泛(extensive)应用于水下施工制造、水下打捞与水下拆除等领域的水下焊接/切割技术, 得到了前所未有的发展契机和空间。相比水下焊接而言, 水下切割技术发展相对缓慢, 文中就水下切割技术的发展概况作详细介绍。
1 水下切割的特点和分类
独特(释义:特有的、特别的)的水汽环境及水压(特指:压强)环境使得水下切割技术的理论探索较为独特, 从1908年成功使用氧(Oxygen)-乙炔割炬在8 m内水深进行切割开始, 人们不断改进水下切割技术, 朝着高效、安全、自动化方向不断前进。水下切割技术分类繁杂, 常见的分类方法是根据是否对工件加热熔化(定义:物质由固态变成液态的变化过程)将其分为冷切割和热切割, 如图
总之, 目前水下热切割和冷切割技术各自的优缺点都不足以支持自身得到优先发展。隧道切割由油站、电机、油泵、各类阀、管接头等组成。主要作用是使翻转台平稳准确的翻转90°,大车、小车同步移动到相应的位置。尽管当下使用的水下切割方法中, 热切割技术应用居多, 占水下切割总量的90%以上。但水下冷切割技术在许多领域仍然不可替代(用一物质代替另一物质(多为强者取代弱者的地位)), 水下热切割和冷切割技术在可预见的长时间内仍会协同发展并相互补充。
2 水下冷切割
水下冷切割是利用机械能(mechanical energy)或动能对工件切割的一种技术, 基本可以适用于所有材料的切割, 但其对工件的尺寸、形状有要求。利用水下冷切割技术获得的割口缝宽较窄, 割口面平整, 热变形较小。常见的水下冷切割技术包括机械切割、高压水切割、聚能爆炸切割。
2。1 机械切割
水下机械切割是利用铣刀、车刀等工具对被切割件进行挤压破坏并实施切割。根据驱动系统(actuation system)的不同, 可将水下机械切割系统细分为液压(hydraulic)功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)驱动系统(actuation system), 气动功率驱动系统(actuation system)和电动功率驱动系统(actuation system)[6, 7, 8]。
总的来说, 机械切割在切割过程中不对工件加热, 工件的材质性能变化小, 切割材料也不局限于金属材料。机械切割易于实现自动化, 切割过程相对于其他切割方式环保, 但设备体积(volume)大, 投资(意义:是未来收益的累积)较多, 切割速度也较慢。
2。2 高压水切割
高压水切割技术是对工件进行连续(Continuity)高压水流冲击而实现工件的切割[9], 该技术工作噪音(分贝(dB))小, 割缝狭窄, 割口整齐; 属无刃切割, 设备价格较低、故障率低。超高压水射流技术是目前较为先进的一种高压水切割技术, 该技术是在水中加入金刚砂、铜(化学式Cu)矿渣等磨料颗粒后增压, 形成一股高速磨料液流[10], 水流速度可达600~1 000 m/s[11], 切割效率(efficiency)显著提高。
水下高压水切割技术在国外已被应用多年并形成了系列化产品, 最初在20世纪70年代, 由美国的Ingersoll Rand公司在Alton建立了第一套工业应用装置。桥墩切割由车架、刮刀装置、切边装置、传动装置、挂线柱、槽轮组、平论组等组成。水平切割车两侧分别装有两组槽轮和两组平轮,由传动装置带动水平切割车在尖轨和平轨上来回行走,实现水平切割和“面包头”切割。马路切割由翻转架、大车、小车、翻转主油缸及行走油缸等组成,其作用是使用水平摆放在翻转台大车上的坯体向前翻转90°,并移动至切割位置,进行水平、垂直切割和六面切割,完成切割后再向后翻转到起始位置。在国内关于水下高压水切割技术, 特别是其在深水条件作业的研究(research)尚鲜见报道。
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