Меню Рубрики

Установка кожухов под водой

Сущность и техника сварки под водой

обратная, постоянный, прямая и обратная

переменный, постоянный, прямая и обратная


Перспективной является полуавтоматическая сварка, сочетающая механическую подачу проволоки в зону дуги с маневренностью и универсальностью ручной сварки. Кроме того, механическая подача проволоки позволяет длительное время вести процесс сварки без перерывов. Так как проволока имеет меньший диаметр, чем электрод, и не имеет покрытия, создаются благоприятные условия для наблюдения процесса управления формированием шва.

Создание мокрого способа полуавтоматической сварки было связано с большими трудностями. Проведенные предварительные опыты показали, что швы получаются узкими, высокими, с неудовлетворительным качеством поверхности. Кроме того, в швах было обнаружено значительное количество пор и неметаллических включений. Механические свойства этих швов оказались недопустимо низкими.

Использование для защиты дуги аргона и особенно углекислого газа позволяет не значительно понизить содержание водорода в металле шва. Более эффективным способом защиты дуги от вредного воздействия окружающей среды является использование порошковой проволоки. Разработанная в институте электросварки им. Е.О. Патона порошковая проволока марки ППС- АН1 (диаметр 1,2 – 2,0 мм) позволяет обеспечить стабильное горение дуги и получение (на низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталях) сварных соединений, равнопрочных основному металлу.

Для механизированной подводной сварки и резки разработаны и применяются полуавтоматы типа ППСР–300–2, «НЕПТУН». Полуавтоматом ППСР – 300 – 2 можно сваривать сталь толщиной 4 мм и более, резать сталь толщиной до 25 мм на глубине до 60 м. В качестве защиты используют углекислый газ. Полуавтомат рассчитан на номинальную силу тока 300 А. Скорость подачи сварочной проволоки диаметром 1,2 или 1,6 мм регулируется в пределах 6,6 – 21,6 см/с. При зарядке кассеты проволокой в количестве 4 – 5 кг сварщик может непрерывно работать 2 – 2,5 ч.

Впервые в мировой практике подводную дуговую резку угольным элек-тродом в лабораторных условиях осуществили в 1887 г. Н.Н. Бенардос и проф.Д.А. Лачинов. Продолжения эти работы не получили.

А в 1932 году советский инженер К.К. Хренов продемонстрировал, как выглядит подводная сварка практически.

Сварка под водой кажется чем-то парадоксальным и противоречащим законам физики, однако именно эти законы и делают такую сварку возможной: интенсивное испарение воды и выделение газов образуют пузырь, внутри которого и горит дуга.

В настоящее время применяют 4 основных метода подводной сварки:
— Сварка в сухой глубоководной камере;
— Сварка в рабочей камере (водолазный колокол);
— Сварка в портативном сухом боксе;
— Мокрая сварка.

Подводная сварка в сухой среде

Сварку выполняют в сухой глубоководной камере, которая вмещает в себя как сварщика, так и сварной узел. Сварка в такой камере осуществляется в абсолютно сухой среде. Сварные швы, полученные в ней, не отличается по качеству от сварных швов, сделанных на суше. Однако сухая глубоководная камера очень громоздка, Ее сооружение длительный, дорогостоящий и сложный процесс, требующий использования вспомогательных судов и плавучих кранов. Для создания естественной среды камеру с открытым дном или подводную сварочно-монтажную камеру устанавливают на места будущих соединений труб. После того как между трубой и камерой помещены уплотнения, а внутри труб – пневматические заглушки, газ, находящийся в водолазном снаряжении, вытеснят морскую воду из камеры. Затем сварщик-водолаз входит в камеру и выполняет сварку в сухой среде. Термин «сварка в сухой среде» обозначает сваривание при высоком гидростатическом давлении сварщиком-водолазом, полностью находящимся в сухой среде, созданной под водой, барокомплекс состоящий из гидротанка, жилого и шлюзового модулей. Гидротанк барокомплекса имеет диаметр 3,7 м и состоит из двух отсеков: верхнего и нижнего, заполненного водой. Жилой модуль (внутренний диаметр 2,14м) одновременно является декомпрессионной камерой и соединяет верхнию часть гидротанка со шлюзовым модулем. Шлюзовой модуль, в котором всегда поддерживается атмосферное давление, используется в случае необходимости принять людей или передать крупные прдметы в жилой модуль, в то время когда он находится под давлением. Гидротанк и жилой модуль оборудованы индивидуальными системами жизнеобеспечения, которые поддерживают нужную температуру, влажность, парциальное давление кислорода; удаляют из камеры двуокись углерода и другие вредные примеси, обусловленные жизнедеятельностью организма. Сварщики вдыхают смесь гелия и кислорода, в которой в независимости от глубины поддерживается парциальное давление кислорода 29,4 кПа.
Для сварки в барокамерах применяют то же сварочное оборудование, такой же электродержатель, шланг-кабель, токоподвод и т. д., что и в естественных условиях. Так же используют оборудование для удаления паров и продуктов сгорания, корректор речи в гелиево-кислородной среде, телевизионную установку с монитором внутри модуля, газоанализатор и пр.

При погружении на небольшой период времени пользуются следующими режимами

Глубина, м Время на глубине, мин Время декомпрессии, ч
75 30 2
75 60 5
93 30 3
93 60 9
137 30 12
137 60 12

Поскольку время пребывания на дне ограничено, а обычный промежуток между погружениями составляет 2 ч, представляется целесообразным для осуществления всех водолазных работ, за исключением кратковременных осмотров, использовать метод погружения, при котором ткани тела водолаза, работающего под водой, насыщается инертным газом. Скорость насыщения зависит в основном от глубины погружения и времени нахождения под водой. Время декомпрессии зависит от количества растворенного газа. С наступлением состояния насыщения время декомпрессии становится постоянным и зависит от дальнейшей экспозиции. Это явление позволяет осуществлять подъем водолазов после погружения в колоколе, в котором сохраняется давление, равное глубине погружения, до тех пор, пока водолазы не перейдут в декомпрессионную камеру на палубе, в которой поддерживается такое же давление. Таким образом, удается избежать декомпрессии между отдельными погружениями и предоставить отдых водолазам.

Метод длительного пребывания позволяет водолазам проводить на глубине более длительный период, а время декомпрессии при этом не увеличивается. Недостаток этого метода – использование дополнительного оборудования и привлечение дополнительного обслуживающего персонала, что ведет к большим затратам материальных средств.

Читайте также:  Установка oracle java в ubuntu ручной метод

Кроме водолазного колокола может быть использован погружаемый аппарат с выходом водолаза через шлюзовое устройство.

Доставка персонала осуществляется сухим способом в камере с атмосферным давлением. Применение глубоководной водолазной техники уже оправдало себя на глубине до 200 м, в настоящее время возможно погружение на глубину до 300 м. Пока ни одно приспособление не может заменить мастерство водолазов и их способность двигаться в ограниченных пространствах в районе свариваемого соединения. Однако на глубине 600 м возникает физиологический и медицинский барьер, не позволяющий дальнейшее погружение. На глубинах от 300 до 600 м погружение водолазов следует рассматривать лишь как крайнюю необходимость, а работы на глубинах свыше 600 м должны осуществляться посредством дистанционно управляемых рабочих комплексов, а также подводных аппаратов с нормальным давлением.

Сухая глубоководная (гидросварка)

Для осуществления гидросварки необходимо обеспечить локализованную стабильную сухую газовую среду вокруг свариваемого соединения и сварочной головки при помощи изготовленных по особому заказу камер или при помощи легких портативных боксов. В обоих случаях непрерывная полуавтоматическая сварка электродной проволокой осуществляется в сухой среде.
Закрепляемое на месте сварки заграждение, называемое гидробоксом, изготавливают частично или полностью из прозрачного материала. Бокс должен плотно прилегать к свариваемому соединению и обеспечивать герметичность. Основание бокса делается открытым для возможности ввода в нее водолазом- сварщиком сварочной головки. Для вытеснения из бокса воды и создания сухой среды в него подается смесь инертных газов под соответствующим давлением. Через прозрачные стенки бокса сварщик может наблюдать за дугой и сварочной ванной. Гидробокс обычно изготовляют по специальному заказу, при необходимости его можно быстро и просто изготовить на месте.
Плавящаяся электродная проволока подается с определенной скоростью через гибкий шланг к водонепроницаемой сварочной головке, находящейся в руках водолаза-сварщика. Инертный газ может подаваться к головке для того, чтобы выпускаться вместе со сварочной проволокой и защищать сварочную дугу, возникающую между концом электрода и свариваемого участка.
Установка подачи проволоки, которая включает механизм подачи проволоки, тяговый привод и катушку проволоки в водонепроницаемом кожухе, располагают под водой недалеко от места сварки. В кожухе при помощи системы подачи газа постоянно поддерживается давление газа больше, чем давление окружающей воды. Напряжение подается на дугу от источника постоянного тока, находящегося на поверхности и подсоединенного к электродной проволоке и свариваемому участку. Защитный газ, силовой кабель и кабель для контрольно- измерительных приборов подаются к установке подачи проволоки, а значит, и к головке при помощи одного шланг-кабеля.
Контроль за проведением сварки, подача проволоки и прочее осуществляются с находящегося на поверхности пульта управления, где расположены контрольно-измерительные приборы, позволяющие регулировать процесс сварки, освобождая от этой обязанности водолаза. Связь водолаза с пультом управления непрерывно поддерживается по радио, хотя контрольно- измерительные приборы позволяют достаточно точно регулировать процесс сварки.

1. Ручная дуговая сварка
2. Полуавтоматическая сварка

Способ дуговой сварки под водой основан на способности дуги устойчиво гореть в газовом пузыре при интенсивном охлаждении окружающей водой Газовый пузырь образуется за счёт испарения и разложения воды, паров и газов расплавленного металла и обмазки электрода.

Вокруг горящей дуги выделяется большое количество газов, что приводит к повышению в газовом пузыре и частичному выделению газов в виде пузырьков на поверхности воды. Вода разлагается в дуге на свободный водород и кислород; последний соединяется с металлом образуя окислы. Взвешенные в воде продукты сгорания металла и обмазки, состоящие преимущественно из окислов железа, образуют облако взвесей, которое затрудняет наблюдение за дугой (рис.1).

Устойчивое горение дуги под водой можно объяснить принципом минимума энергии Штеенбека, т.е. условное охлаждение какого-либо участка дуги компенсируется увеличением количества выделяемой энергии на нем. Для компенсации тепловых потерь из-за охлаждающего действия воды и наличия большого количества водорода напряжение на дуге под водой требуется более высокое напряжение (30-35В). Сварку под водой выполняют на постоянном и переменном токе. На постоянном токе дуга горит более устойчиво, чем на переменном, т.к. постоянный ток разлагает воду еще до возбуждения дуги, а переменный ток разлагает воду и образует газовый пузырь в момент короткого замыкания под действием высокой температуры.

С увеличением глубины и давления окружающей среды устойчивость дуги не нарушается; возрастает только напряжение и увеличивается ток. Подводная сварка возможна в пресной речной и соленой морской воде. В качестве источников питания используют однопостовые и многопостовые сварочные агрегаты, сварочные преобразователи и трансформаторы, имеющие напряжение холостого хода 70-110 В.

Продукты разложения воды – водород и кислород, находящийся в зоне дуги, оказывает заметное влияние на качество сварных швов. Водород интенсивно растворяется в жидком металле, вызывая охрупчивание швов, а кислород окисляет сталь и в первую очередь содержащиеся в ней легирующие элементы. Окислы частично всплывают, переходя в шлак, и частично остаются в металле шва в виде неметаллических включений, уменьшающие вязкость и пластические свойства металла шва.

Из-за непосредственного контакта с водой основного металла и металла шва теплоотдача низкоуглеродистой стали значительно выше, чем при сварке на воздухе, что может привести к появлению закалочных структур в металле шва и в зоне термического влияния.

Наличие повышенного давления и охлаждающее действие среды приводят к сжатию столба дуги и повышение температуры последнего. Это может увеличить температурный градиент металла шва и вызвать перегрев электродного металла. Водолаз-сварщик заключен в водонепроницаемый костюм и находится в плотной среде, стесняющей его движение, кроме того, на него действует дополнительное гидростатическое давление, снижающее его подвижность. Водолаз находится в весьма неустойчивом положении с небольшой отрицательной плавучестью.
Ухудшенная видимость и наличие подводных течений создают неблагоприятные условия как для существования дугового разряда, так и для работы водолаза-сварщика, отрицательно сказываясь на качестве швов и производительности процесса.
Мокрая сварка имеет множество практических преимуществ: сварщик может осуществлять сварку в местах недоступных другими способами; ремонтные работы можно проводить быстрее и с меньшими затратами.

Читайте также:  Установка площадка для футбола

При сварке под водой выполняют соединения внахлестку, тавровые, угловые, реже стыковые, причем чаще всего способом опирающегося электрода. Горение дуги отличается в этом случае высокой стабильностью. Сварщик перемещает дугу без колебаний поперек шва с сохранением угла наклона электрода. Способом опирающегося электрода можно сварить швы во всех пространственных положениях. Сварку в вертикальном положении производят сверху вниз, при этом электрод наклонен в сторону ведения сварки. Силу тока при подводной сварке опирающимся электродом в нижнем положении устанавливают выше, чем при сварке в обычных условиях. Схема поста для ручной подводной сварки и оборудование показано на рисунке.

источник

Строительство под водой: каким образом осуществляется такая операция

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Починить автомобиль или поставить забор на даче не так уж сложно. Чаще всего с любой из этих задач справится даже один более-менее подготовленный человек. Однако, как быть, если нужно починить огромный пассажирский лайнер, морской танкер или поставить мост через морской пролив? Такие задачи выглядят куда сложнее, особенно если добавить к ним маленькую деталь все это нужно делать непосредственно на месте в воде. Специально для таких ситуаций человеком и были созданы коффердамы.

Коффердам – это временный водонепроницаемый каркас, который устанавливается прямо в воде в определенном место для проведения инженерных работ. Сам по себе процесс создания такой инженерной конструкции достаточно долгий и сложный. Первым делом в месте установки коффердама забивают огромные сваи. После этого конструкцию собирают на месте, опуская по частям на дно или же собирают в сухом доке, а затем привозят на место и устанавливают всю разом на подготовленные заранее сваи.

Примечание : коффердам нельзя поставить в любом месте. Перед его установкой проводится серьезная работа по анализу в первую очередь морского грунта в конкретном месте строительства. Помимо этого, инженеры должны учесть силу ледяных и штормовых атак, а также колебания температур.

Как только коффердам установлен, начинается третий этап работ – это откачка воды. Когда это будет сделано, на объекте начнут проводить целевые работы: ремонт корабля, строительство моста, прокладка газопровода, ликвидация нефтяных аварий и т.п. Все это стало возможным благодаря современным технологиям.

Хочется узнать еще больше всего интересного? Тогда стоит обязательно прочитать о том, как семья построила бассейн, который при наполнении превращается в настоящий пруд , который стал местной достопримечательностью.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

источник

Зачем нужен аэратор для пруда

Искусственно созданный ландшафт с художественным рельефом, прудом и гуляющими павлинами выглядит привлекательно только при должном уходе. Аэратор для пруда позволит насытить воду воздухом и жизнью. Без обновления застойная вода зацветёт, покроется неприятной осклизлой плёнкой и приобретёт дурной запах. Всё живое нуждается в кислороде. Создать заселенный рыбами и кувшинками пруд можно только с применением аэрации.

Объективные причины аэрирования застойной воды

Вся водная система планеты находится в непрерывном движении и обороте. Грунтовые воды, реки, озёра и солёный океан связаны, водообмен включает и атмосферу. Перемешиваясь, струи увлекают воздух. И только пруды не участвуют в общем хороводе. Дно у них выстлано изолирующим материалом, малая поверхность не может насытить толщу растворённым кислородом, получаемым с каплями дождя. В результате водная гладь пруда сначала безжизненна, а потом даёт приют злостным водорослям и гнилям, которые развиваются в такой среде. Вместо пруда со временем появится зловонное болото.

Подать воздух в бассейн, установить аэратор для пруда необходимо:

  1. Чем теплее на улице, тем меньше растворимость газа и тем беднее кислородом становится пруд.
  2. Отработавшие микроорганизмы опускаются на дно в виде ила и начинают гнить при отсутствии кислорода.
  3. Для предотвращения застаивания необходимо движение воды в пруду.
  4. В богатой кислородом воде активно идут биологические процессы.

Если кислорода в воде недостаточно, рыбки плавают на поверхности и всовывают рот, чтобы поймать воздух. Улитки, которые чистят бассейн, поедая планктон, стремятся подняться над гладью по растениям.

Если годами пруд не испытывал кислородного голодания, в какой- то период это случилось, требуется анализ. Любая экосистема может нести определённую нагрузку. Пруд мог зарасти, слишком много растений используют кислород, и его стало недостаточно. Причиной может стать неумеренное подкармливание рыбы в пруду, масса закисает и использует кислород. Чрезмерное обрыбление тоже вредно действует на систему.

Способы подачи воздуха на аэрацию

Любой аэратор для пруда должен создавать перемешивание слоёв воды, одновременно насыщая их кислородом. Но в зависимости от объёма пруда, от его обитателей используют разные способы аэрации:

К поверхностным воздушным компрессорам относятся установки, плавающие на поверхности воды. Они могут создавать фонтаны. Капли воды, падая вниз, насыщаются воздухом, перемешиваются со слоями. Другим видом таких установок могут быть пропеллерные, которые перемешивают воду как вентилятор воздух, одновременно вовлекая газ над поверхностью. Процесс происходит шумно и не нравится обитателям пруда.

Инжекторный способ основан на вовлечение в закручивающий поток воды поступающего воздуха. Созданные на таком принципе установки Turbo Jet, Aqua Handi имеют погружной плавающий мотор с крыльчаткой, образующий воронку, куда и засасывается воздух, увлекаемый струей. Смесь воды и воздуха имеет направленное радиальное движение воронки, исключается образование застойных зон. Эти аэраторы подходят для прудов с рыбами, они малошумны, издают при работе негромкое шипение.

Донный способ наиболее часто применяется для аэрации прудов. В этом случае может быть использован способ, когда компрессор стоит на берегу, а воздух по шлангу передаётся на гребёнку в донной зоне. Используются погружные насосы, устанавливаемые на дно. Они гонят воздух по щлангам с воздушными штуцерами. Аэраторы перемешивают воду, насыщая газом и выравнивая температуру. Погруженные в воду зимой, они не дадут образоваться корке на поверхности.

Читайте также:  Установка deb на iphone с компьютера

Комбинированные установки имеют компрессор на берегу, а подачу воздуха поверхностную. При использовании дополнительно помпы, получается газоводяная смесь.

Какой из способов обустройства искусственного водоёма выбрать – решается для каждого бассейна в зависимости от размеров и населяющей живности. Но предусматривать подачу воздуха необходимо с учетом климатических условий, не допуская промерзания пруда. Зимой аэратор для пруда спасет водоём от полного промерзания, а рыб от гибели. В связи с тем, что вода постоянно обновляется, поднимается вверх, нет возможности образоваться льду на поверхности зеркала.

Критерии выбора установки

Каждый компрессор рассчитан на определённый объём воды. Для обитателей водоёма лишний кислород также вреден, как и его недостаток. Необходимо учитывать потребность в кислороде в разные климатические периоды в году.

Если нужно выбрать воздушный компрессор хорошего качества, отдают предпочтение немецкому производителю. Цена аэратора для пруда зависит от многих показателей:

  • мощности воздушного компрессора;
  • возможности использования при различных температурах;
  • шумности агрегата;
  • репутации производителя.

Летние аэраторы для небольших декоративных прудиков можно купить по цене 4-10 тысяч рублей. Для искусственных водоёмов средних размеров цены аэраторов для прудов начинаются от 40 тысяч рублей. Зарыбленные большие пруды с зимней подачей воздуха от известных производителей стоят свыше 100 тысяч.

К примеру, аэратор для пруда OASE Aqua-Oxy CWS 2000 пригоден для снабжения кислородом 20 кубометров воды. Стоит установка 12 тысяч, в комплекте имеет двигатель с двумя аэрационными насадками и шлангами длиной 2 и5 метров. Установка потребляет всего 250 Вт, малошумная. Длина проводки до источника до розетки 120 метров. Расположить энергетическую часть можно на берегу и даже ниже уровня пруда, так как в линии предусмотрен обратный клапан. В комплекте имеются два декоративных камня, стилизованных под кочки с травой.

Собираем установку аэратора своими руками

Совсем необязательно покупать установку. Достаточно знать принцип работы воздушного компрессора и иметь многолетний запас отживших свой срок инструментов. Создать аэратор для пруда своими руками можно, если в хозяйстве найдётся:

  • дренажный насос, которым раскачивают затопленные приямки после паводка, он может использоваться с установкой под воду;
  • дюймовая канализационная труба — 2 м;
  • патрубок сечением 32 мм длиной 30-50 мм;
  • тройник с отводом 45 0 ;
  • уголок;
  • влагозащищённый провод в двойной изоляционной трубке.

Приступаем к монтажу установки. Для этого соединить тройник со штуцером под шланг. С другой стороны в тройник вставляется патрубок. Отвод повернуть под 45 градусов и вставить большую трубу. Соединить переходник в собранный узел. В конструкцию нужно поставить обратный клапан.

Все погружные насосы имеют герметичный корпус. Подводящий провод выполняется с двойной окожушкой и герметичной изоляцией.

После этого выполнить влагозащищённую проводку. В грунт забить монтажную трубу и к ней прикрепить конструкцию, так, чтобы воздухозаборная труба была немного выше уровня воды. Для того чтобы прикрыть конструкцию от рыб, поставить её в сетку. Труба должна быть под наклоном, чтобы воздух плавно входил в поток воды и смешивался с ним. Мы получили инжекторный смеситель.

Если в запасе есть глубинный насос, можно построить для него живописный домик на берегу. На патрубок надеть обратный клапан и защитную сетку и присоединить шланг для вывода в пруд. В нужном месте шланг аэратора для пруда декорируется, и организуется небольшой водопад или нечто подобное, зависит от фантазии дизайнера. При запуске шланг должен быть под заливом, чтобы не возникла воздушная пробка. Такая же установка с помпой должна быть погружена в воду в предохранительном сетчатом кожухе.

У вас есть компрессор? Тогда мастерим погружной аэратор. Неважно, от автомобиля с ресивером или от холодильника, мы устроим их на берегу, соединим шлангами с бутылками РЭТ и разместим эти приспособления по дну пруда. В проткнутые иголками отверстия воздух непрерывно струйкой будет подниматься вверх. Но для того чтобы не перегреть моторы, нужно будет поставить таймер для периодического включения.

Компрессор с успехом заменит двигатель от пылесоса, присоединить подводку гофрированному шлангу создать гребёнку для выхода воздуха, наполнить бутылки галькой, чтобы притопить их, и пусть плавают вместе с рыбками под водой.

Можно собрать установку с ветровым приводом. Такие аэраторы для прудов с рыбами пригодятся в зимнее время. Ветряные аэраторы давно и с успехом применяют в зимних ямах, куда скатывается рыба. И неважно из чего будут сделаны пропеллеры – из листа металла или разрезанной бочки. Они должны крутиться на валу и передавать вращение на погружную мешалку. Сама установка может плавать по пруду на поверхности, гонимая силой ветра или быть привязанной к одному месту. Обычно крутящуюся мачту укрепляют на деревянном плотике. Вращающаяся штанга закреплена муфтой в подшипнике скольжения. Нижняя мешалка трёхлопастная, из жести или пластика.

Ещё одна заслуживающая внимания конструкция выполнена на электродвигателе с аккумуляторным питанием на пенопластовом плотике. От горизонтальной оси по вращение приводятся лёгкие четырёхлопастные турбинки, плотик самостоятельно перемещается по пруду. Аэрация поверхностная. Двигатель в закрытом корпусе, остойчивость выдерживается за счёт закрепления турбин на независимых поплавках, на которых крепится вращающийся вал.

Пользуясь информацией, любой дачник сможет соорудить самый малый декоративный бассейн из старых автомобильных шин, оборудовать уголок водопадом, созданным аэратором из подручного материала на радость детям.

Аэратор для садового водоема своими руками — видео

источник