
- •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
14.4. Методы взрывных работ под водой
Метод шпуров. Заряды ВВ при этом методе помещают в цилиндрические углубления — шпуры глубиной до 4... 5 м, диаметром до 75 мм. На подводных работах шпуровым методом разрыхляют грунты и горные породы на глубину до 2 м, разбивают отдельные камни, мешающие судоходству, или взрывают скальные участки при снятии судов с мели. Шпур заполняют ВВ примерно на 2/3 его глубины. Боевик (часть заряда с электродетонатором или детонирующим шнуром) помещается сверху, донышко электродетонатора должно быть обращено в сторону заряда. Шпуровые заряды разрешается взрывать электрическим или бескапсюльным способами.
Метод накладных зарядов. Накладные (наружные) заряды размещают непосредственно на поверхности разрушаемого объекта. Эти заряды широко применяются для перебивания металлоконструкций, бетона, железобетона, рыхления скалистых пород грунтов, выделки траншей, съемки гребных винтов и на других видах водолазных работ. Этот метод является единственно возможным при перебивании металла, железобетона
и т. п., т. е. когда внутреннее размещение зарядов практически исключено.
Разновидностью накладных зарядов на подводных работах являются линейные и кольцевые кумулятивные заряды упрощенных конструкций для перебивания стальных листов по заданному направлению и для выбивания в стальных листах круглых отверстий диаметром порядка 200 . . . 250 мм. Наибольшая толщина перебиваемых листов 30 мм. Применение этих зарядов позволяет уменьшить массу зарядов примерно в 4 раза по сравнению с обычными. Заряды изготавливаются из шашек массой 75, 200 или 400 г. Собираются они на металлической трубке, длина которой должна быть примерно равна длине заряда (как линейного, так и кольцевого). Концы трубки герметически закрывают пробками на мастике. Трубки помещают в сделанные в шашках выемки и закрепляют нитками.
14.5. Расчеты зарядов при проведении взрывных работ под водой
Перебивание стальных листов рассчитывают по формуле
где Q — масса зарядов нормальной мощности, г; k — коэффициент для стали, равный 25 ... 40; F — площадь поперечного сечения, см2. Наибольший эффект взрыва достигается, если заряд расположен с обеих сторон металлического элемента и взаимно сдвинут на 5.. 10 см. В этом случае сила взрыва обращена не на изгиб, а на срез.
14.6. Взрывание сооружений из кирпича, отдельных камней, бетона.
Для взрывания этих элементов заряды размещаются на поверхности или в шпурах. Шпуры бурят диаметром 30 ... 40 мм на глубину до 1 м.
Массу заряда при взрывании кирпича, камня и бетона сосредоточенными зарядами определяют по формуле Q = aβR3
а удлиненными зарядами по формуле Q = aβR2l
где R — необходимый радиус разрушения или толщина взрываемого элемента, м;
a — коэффициент прочности материала (кладка из бутового камня на цементном растворе — 1,4; бетон опор мостов и гидротехнических сооружений — 1,5 ... 1,8);
β - коэффициент забивки и расположения заряда, при устройстве зарядов в рукавах, равный 2, а при накладных зарядах — 4,5; l — длина заряда, м.