水下焊接与切割技术综述

综述了水下焊接与切割技术的历史发展及目前状况;简介了海洋石油领域水下焊接与切割技术的应用情况、存在问题及需要进一步研究的课题,并对水下焊接与切割技术如何迈向高科技领域进行了探讨。     

水下焊接技术研究现状和发展趋势

概述了舱式干法、局部干法和湿法等水下焊接方法的国内外研究现状,重点介绍了湿法水下焊接方法的焊接原理以及水下焊条和药芯焊丝的研究和开发,并对水下焊接的存在的焊缝金属中合金元素损失、扩散氢含量较高、焊接冷却速度过快、可见度差以及电弧压力过大等问题进行了分析,同时对水下焊接技术的发展趋势进行了探讨。最后指出进行系统化水下焊接基础理论研究是实现水下焊接技术进步的有效途径。     

水下管道焊接技术研究现状及发展趋势

水下管道焊接因受水的影响而具有可见度差，焊缝含氢量高，冷却速度快，电弧电压高和连续作业困难等特点。为消除水的不利影响，研究出多种解决方案：水下专用焊条和药芯焊丝；适合局部干法焊接的排水罩；机械化、自动化、智能化的焊接系统。研究结果表明：湿法水下焊接仅适用于不重要的场合；局部干法水下焊接经济可靠；干法水下焊接成本高、质量好。并对管道水下焊接技术发展趋势提出了一些看法。     

水下破损管道维修技术及其相关问题

基于对水下破损管道维修方法进行的系统论述．指出水下干式高压焊接维修在国外是一种通用可靠的管道维修技术;基于对世界范围内水下高压干式焊接维修技术的研究与应用情况的全面介绍,指出了自主研制我国高压干式水下管道系统的必要性,并对其中的关键问题进行了论述。     

水下湿法焊接远程遥控装置设计及使用方法

为保护水下焊接人员的人身安全,提高焊接电源通断相应时间,设计开发了一种水下湿法焊接远程遥控装置,该装置由水下开关组件、水密通讯电缆、陆上控制组件与信号输出插头等构成,可以实现由潜水员在水下自主操作焊接电源的通断,最大限度地缩短响应时间。实际应用结果表明,与传统的大功率闸刀相比,水下湿法焊接远程遥控装置的指令响应速度由2～4 s缩短到0.2 s以内,焊接过程中没有出现麻电现象和拉弧现象,为水下作业提供安全保障和便利。     

国内外原油海底管道的修复技术

简述了国内外水下管道的基本状况,综述了海底管道的海面和海底修复技术,包括海面焊接维修法、钢套维修法、机械连接器维修法、海底机械式三通维修法、法兰维修法和水下焊接法等,介绍了它们的优缺点和适用范围。     

熔滴过渡高速摄像技术在水下焊接试验中的应用

根据高压干法水下焊接特殊的环境要求,组建了一套熔滴过渡高速摄像系统。该系统采用激光背景光源,利用准直扩束光学系统对激光进行准直扩束,选用FASTCAM 1024 PCI高速摄像机,并设计了可实现X轴和Z轴二维精确调整的高速摄像技术工作台。用该系统在高压干法水下焊接工作舱内进行拍摄,获得了清晰的水下高压舱内焊接电弧形貌及熔滴过渡图像。     

陆丰7-2导管架水下常压干式舱焊接维修技术北大核心CSCD

陆丰7-2导管架因平台组块浮托安装未成功导致在导管架主腿水下10m处产生了严重裂纹。为使导管架结构强度恢复至原有设计水平,通过对水下常压干式舱结构、密封、安全设计及强度校核等关键技术的研究,设计了一种可提供干式施工环境的水下常压干式舱,并进行了导管架在常压干式舱中的裂纹焊接工艺设计与修复结构可靠性评估。现场实施表明,对于导管架水深10 m以内的大裂纹维修,采用水下常压干式舱进行焊接维修技术是可行的,而且相比于高压干式舱技术具有易实施、无需饱和潜水资源、施工工期短等显著特点,对今后类似工程具有一定的借鉴意义。     

大口径过河钢管修复技术研究

介绍了大口径过河钢管接口焊缝爆漏现象。以及湿法和干法水下焊接修复技术。并以一项水下钢管修复工程为实例。介绍了一种常压工作箱的结构尺寸，分析了其受体状况。详细阐述了钢管修复的全过程及应注意的安全问题。     

水下湿法手工电弧焊焊接设备特性研究*

介绍了水下手弧焊专用焊接电源对空载电压、焊接电压以及防护等级等指标的要求,结合潜水湿法焊接的特点对相关辅助设备的要求进行了探讨。通过试验验证了选取的焊接电源能够克服焊接电缆导致的压降以及焊接过程中干扰因素导致的熄弧现象,引弧过程顺畅,满足湿法水下焊条电弧焊的要求;水下焊接通讯与保障系统工作正常,能够及时启动与关断焊接电源的输出,确保水下焊工的人身安全;焊缝成形美观,波纹细致,证明整套设备符合焊接工艺的需求。     

单片机控制的水下焊接脉动送丝机的研制

根据水下焊接的机理,研制出一种由单片机控制的脉动送丝机构与水下脉冲焊接电源相配合的送丝机.在水下焊接过程中,脉冲电源输出高电平时,停止送丝,电弧稳定燃烧并形成熔滴;脉冲电源输出低电平时,开始送丝,熔滴依靠送丝动量向熔池过渡.该送丝机构由单片机实现数字化控制,控制灵活,可以有效地控制水下焊接时的熔滴过渡,提高焊接电弧稳定性,减少飞溅,改善焊缝成型.     

水下局部干法焊接用焊材的选择与应用

为了确定水下局部干法焊接用焊接材料,采用GFL-71Ni、GFL-61、MX-100T、MGS-1N和Union Ni2.5五种药芯焊丝,使用FCAW焊接方法,多层多道焊接技术,在平焊位置对E36低合金高强度钢进行水下局部干法模拟焊接试验,并且对采用不同焊接材料获得的焊缝进行了工艺评定。评定结果表明,相对于其他4种药芯焊丝,采用GFL-71Ni焊丝获得的焊接接头不仅平焊焊缝成形较好,未发现缺陷,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率以及弯曲性能均满足标准要求,且冲击韧性良好,因而GFL-71Ni焊丝在水下焊接的特殊条件下具有更加优良的焊接工艺性。     

摩擦液柱成形及摩擦叠焊新技术综述

摩擦叠焊是一种新型材料固相连接技术,由英国焊接研究所于1992年发明。摩擦液柱成形(FHPP)是摩擦叠焊的基本单元成形过程。笔者对摩擦液柱成形机理、摩擦叠焊成形过程进行了阐述,并分别对国外摩擦液柱成形单元及摩擦叠焊焊缝组织性能的研究进行了分析。国外的研究表明,摩擦液柱成形及以其为成形单元的摩擦叠焊技术能够获得优质的焊接接头。摩擦叠焊作为一种新型摩擦焊接技术,具有许多其他摩擦焊接方法无法比拟的优点,尤其在水下及深水厚壁结构焊接修复方面具有独特的优势。     

水下高压干法GMAW焊接接头组织及性能试验研究

文章结合海底管道维抢修的焊接条件和质量要求,开展水下高压干法GMAW焊接工艺及接头力学性能的试验研究,通过对0~0.6 MPa压力环境中的燃爆试验、电弧稳定性试验、焊接工艺方法和接头性能的试验分析,证明焊接接头性能满足工程要求,可为60 m水深内海洋石油开发的维抢修施工提供有效的技术支持。     

关家堡滩海区近岸水下扇体研究及勘探意义

关家堡滩海区位于渤海湾盆地歧口凹陷向埕宁隆起过渡的斜坡区，沙河街组为该区主要勘探层系之一。沙河街组主要为湖盆边缘相沉积，近岸水下扇发育。该区沙河阶组沉积体系以海岸线为界分为：东部海域为长石及火成岩颗粒含量高的水下扇体沉积；西部陆地为碳酸盐岩颗粒含量高的水下扇体沉积。东部扇体储层物性好，西部扇体储层物性差。本文通过地震相识别、地震属性预测、测井约束反演、微相分析、分频解释等手段精细刻画了扇体的空间展布特征。结合成藏条件分析，认为该区近岸水下扇体具备形成构造一岩性、岩性油气藏的条件，储层的分布对油气富集具明显控制作用，沿形成扇体的主水道应成为扩展勘探领域的有利地带。