
- •Федеральное агентство по образованию рф
- •Расчет, проектирование и подводная сварка и резка морских нефтегазовых сооружений
- •Сергей Александрович Шестаков, Олег Викторович Душко расчет, проектирование и подводная сварка и резка металлоконструкций
- •Программа курса и конспект лекций по дисциплине «подводная сварка и резка металлоконструкций»
- •1. Введение
- •1. Основные сведения по электротехнике.
- •1.1. Электрический ток.
- •1.2. Электрическая цепь.
- •1.3. Основные параметры электрического тока. Закон Ома.
- •1.4. Тепловое действие электрического тока.
- •1.5. Магнитные и электромагнитные явления.
- •1.6. Электрические генераторы.
- •2. Основы теории сварки.
- •2.2 Сварные соединения и швы
- •3. Основные термические источники энергии при сварке
- •3.1. Сварочная дуга
- •3.2. Электрические свойства дуги.
- •3.4. Горение дуги.
- •3.5. Перенос металла с электрода в сварочную ванну
- •3.6. Действие магнитного поля на сварочную дугу.
- •3.7. Техника зажигания дуги. Наплавленный металл и образование валика.
- •3.8. Газовое пламя
- •4. Физико-химические процессы при сварке
- •4.1. Плавление электродного и основного металла
- •4.2. Формирование и кристаллизация сварочной ванны
- •4.3. Металлургические процессы при сварке
- •4.4. Термический цикл сварки и структура сварного соединения
- •5. Деформации и напряжения
- •5.1. Деформации и напряжения при сварке
- •5.2. Способы уменьшения сварочных деформаций и напряжений
- •5.3. Прочность сварных соединений и конструкций
- •6. Свариваемость металлов и свойства сварных соединений
- •6.1. Окисляемость металла при сварке,
- •6.2. Горячие и холодные трещины при сварке
- •6.3. Коррозионная стойкость сварных соединений
- •6.4. Свариваемость сталей
- •6.5. Особенности сварочной дуги под водой.
- •7. Оборудование, инструменты и приспособления для сварки и резки металлов под водой.
- •7.1. Сварочные генераторы постоянного тока
- •7.2. Уход за генератором
- •7.3. Возможные неисправности генератора, их причины и способы устранения
- •7.4. Автомат асн-55
- •7.5. Подготовка к пуску и пуск сварочного агрегата
- •7.6. Преобразователи
- •7.7. Выпрямители
- •7.8. Использование источников питания, не приспособленных для сварки
- •7.9. Определение полярности сварочных генераторов.
- •7.10. Подводный сварочный полуавтомат
- •7.11. Комплектация, назначение и устройство узлов полуавтомата
- •7.12. Функциональная схема полуавтомата
- •Монтажная схема соединения узлов полуавтомата
- •7.13. Подготовка полуавтомата к работе
- •7.14. Уход за полуавтоматом
- •7.15. Электродержатели
- •7.16. Кислородные редукторы
- •7.17 Защитные стекла. Вспомогательный инструмент
- •7.18. Электроды
- •7.19. Прочие материалы для дуговой сварки
- •8. Основы технологии подводной дуговой сварки
- •8.1. Типы сварных соединений
- •8.2. Подготовка металла под сварку
- •8.3. Техника выполнения сварки под водой
- •8.4. Наплавка валиков
- •8.5. Сварка стыковых соединений
- •8.6. Сварка соединений валиковым швом
- •8.7. Сварка опирающимся электродом
- •9. Дефекты сварных швов
- •10. Понятие о режиме и производительности сварки вручную под водой
- •11. Напряжения и деформации при сварке
- •12. Практические работы по сварке под водой
- •12.1. Заварка трещин в корпусе судна
- •12.2. Обварка кромок листов обшивки судна
- •12.3. Постановка и приварка заплат
- •12.4. Приварка судоподъемных проушин
- •12.5. Постановка ребер жесткости на заплаты
- •12.6. Ремонт рулевых устройств корабля
- •12.7. Сварка подводных напорных трубопроводов
- •13. Резка металла под водой
- •13.1. Подводная электродуговая резка
- •13.2. Подводная электрокислородная резка
- •13.3. Разделка на металл корпуса затонувшего судна
- •13.4. Резка заусенцев
- •14. Подводные взрывные работы
- •14.1. Классификация взрывчатых веществ
- •14.2. Форма и конструкция зарядов
- •14.3. Средства взрывания
- •14.4. Методы взрывных работ под водой
- •14.5. Расчеты зарядов при проведении взрывных работ под водой
- •14.6. Взрывание сооружений из кирпича, отдельных камней, бетона.
- •14.7. Взрывание дерева под водой.
- •14.8. Перебивание троса.
- •Раздел 2
- •1. Введение
- •2. Образование холодных трещин
- •3. Образование горячих трещин
- •4. Прочность
- •5. Образование трещин от перенапряжения в результате коррозии
- •6. Усталостное разрушение
- •7. Выводы
- •1. Введение
- •2. Методы осуществления подводной сварки
- •3. Исследования cbi в области мокрой сварки
- •1. Введение
- •2. Гидросварка
- •3. Техника сварки под водой
- •4. Совершенствование методов подводной сварки
- •5. Применение подводной сварки
- •1. Введение
- •2. Проведение экспериментов
- •Металлические конструкции и их расчет
- •1. Условное обозначение швов сварных соединений
- •Пример условного обозначения нестандартного шва сварного соединения
- •2. Швы сварных соединений
- •3. Методы расчета прочности и выносливости сварных соединений
- •3.1. Метод расчета сварных конструкций по предельному состоянию
- •3.2. Метод расчета сварных конструкций по допускаемым напряжениям
7.5. Подготовка к пуску и пуск сварочного агрегата
Перед пуском сварочного генератора необходимо: проверить плотность контактов в схеме генератора и сварочной цепи, состояние щеток и коллектора;
повернуть маховик реостата влево (против часовой стрелки) до упора;
убедиться в том, что концы сварочных кабелей не касаются один другого, а подсоединенный электродержатель и конец второго кабеля не контактируют (одновременно) с металлической поверхностью.
После пуска агрегата отрегулировать сварочный ток реостатом (регулировать ток изменением частоты вращения вала двигателя запрещается).
Для подводной сварки могут использоваться и другие типы автономных агрегатов.
Помимо автономных сварочных агрегатов для подводной сварки и резки ручным способом (штучными электродами) применяются стационарные устройства. В большинстве случаев это однопостовые агрегаты, обеспечивающие работу одного водолаза-сварщика: СМП-3-IV, САМ-400, САМ-400-I,АСУМ-400.
Агрегаты состоят из сварочного генератора и электродвигателя, соединенных между собой эластичной муфтой.
Наибольшее распространение получил универсальный сварочный агрегат АСУМ-400 (рис. 12), который служит для обеспечения сварочных работ в подводных условиях штучными электродами при ручной сварке и специальной электродной проволокой (при сварке полуавтоматом).
Электросварочный агрегат АСУМ-400 (внешний вид)
Генератор питается от сети переменного тока напряжением 220 В через селеновый выпрямитель и дает возможность работать в двух диапазонах (до 250 и 400 А). Для обеспечения сварочных работ на большой глубине предусмотрено повышение номинального напряжения до 70 В. На панели генератора установлен переключатель полярности, позволяющий изменять направление тока.
7.6. Преобразователи
В процессе сварочных работ широко используются сварочные преобразователи, преобразующие переменный ток в постоянный (ПС-500, ПСО-500, ПСУ-500, Д-3), в однокорпусном исполнении на колесах с электродвигателем на одном валу с якорем генератора. Генераторы преобразователей имеют намагничивающую последовательную обмотку возбуждения и размагничивающую последовательную обмотку. Конструктивно они выполнены четырехполюсными: регулирование сварочного тока производится с помощью реостата. Хотя преобразователи изготовлены не в морском исполнении, они по своим характеристикам могут использованы для сварочных работ под водой.
7.7. Выпрямители
Для сварочных работ используются также сварочные выпрямители (ВКС-500, ВСУ-500, ВС-600, ВС-1000).
Сварочные выпрямители представляют собой устройства, преобразующие переменный ток в постоянный. Широкое применение в них нашли селеновые и кремневые полупроводниковые элементы. Сварочные выпрямители имеют некоторые преимущества перед преобразователями: у них более высокий к. п. д., они проще в обслуживании, имеют меньшие потери при холостом ходе, дают более устойчивую дугу. Сварочные выпрямители в основном изготавливают по двум распространенным схемам: однофазной мостовой двухполупериодного выпрямления и трехфазной мостовой. Наибольшее распространение получила трехфазная мостовая схема, которая обеспечивает большую устойчивость горения дуги. Выпрямители этого типа состоят из понижающего трехфазного трансформатора с подвижными катушками, выпрямительного блока и пускорегулирующих приборов. Сварочный ток регулируется изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Чтобы уменьшить ход подвижных обмоток, требуемые пределы регулирования силы сварочного тока стараются получить одновременным переключением первичной и вторичной обмоток с «треугольника» (сварка током большой силы) на «звезду» (сварка током малой силы).