水下焊接与切割安全工艺

一、水下焊接

水下焊接有干法、局部干法和湿法3种。

1.干法焊接

干法焊接是采用大型气室罩住焊件，焊工在气室内施焊的方法。由于是在干燥气室中焊接，其安全性较好。在深度**过空气的潜入范围时，由于增加空气环境中局部氧气的压力，*产生火星，所以应在气室使用惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。

与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性好，但使用局限性很大，应用不普遍。

2.局部干法焊接

局部干法是焊工在水中施焊，但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。由于局部干法还处于研究之中，则还未普遍应用。

3.湿法焊接

湿法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。电弧在水下燃烧与普通弧焊相似，是在气泡中燃烧的，焊条燃烧时焊条上的涂料形成套简使气泡稳定存在，因而使电弧稳定，要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸溃的方法,使焊条具有防水性。气泡是由氢、氧、水蒸气和由焊条药上燃烧产生的气体组成。暗褐色的浑浊烟雾系氧化铁和焊接过程中产生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难,其引弧电压要**大气中的引弧电压,其电流比大气中焊接电流大15%~20%。

水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比，应用多，但安全性差。由于水具有导电性，则防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。

二、水下切割

水下切割土要有水下切割、氧一弧水下切剌和金属一电弧水下切割等，这些方法均属热切割方法。

1.水下切割

水下切割又称为水下氧一可燃气切割，水下切割的原理与陆上切割相同，水下切割的火焰是在气泡中燃烧的，水下切割常用的可燃气体的氢气、乙炔和液化石油气。为了将气体压送至水下，需要保持一定的压力。由于乙炔对压光敏感，高压下会发生爆炸，所以只能在深度小于5m的浅水中使用。水下切割一般采用氧一氢混合气体火焰在水下进行切割特别强调安全问题，因为使用易燃易爆的气体本身就具有危险性，而水下条件特殊,危险性更大。

2.氧一弧水下切割

氧一弧水下切割的原理是:首先用管状空心电极与工件之间产生的电弧预热工作，然后从管电极中喷出氧气射流，使工件燃烧，建立氧化放热反应，并将熔渣吹掉。用以形成割缝的特殊管状焊条是由直径6mm~8rmn或8mm-10mm的钢管制成的，其表面涂药，可与水隔离。用特殊的电极夹钳，把0.15MPa-0.35MPa的氧气通入管中。当电弧加热金属时，氧气像平常的切割一样使金属氧化。由于这种方法简单及经济效果好，在水下切割中应用普遍，其主要安全问题是防触电、防回火。

3.金属一电弧切割

金属一电弧切割，又叫水下电弧熔割，其原理就是利用电弧热使被割金属熔化而被切割。这种方法的准备工作、电极与湿法焊接相同。它是靠割炬的缓慢拉锯运动将熔融金属推开，形成割缝。所以电流密度大于湿法焊接，应更加注意绝缘问题。

三、水下焊接与切割事故原因及安全措施

1.事故原因

水下焊接与切割的危险主要有:电弧或气体火焰在水下使用,它与在大气中焊接或一般的潜水作用相比，具有更大的危险性。水下焊接与切割作业易发生的事故有：触电、爆炸、烧伤、烫伤、砸伤、溺水窒息伤亡。事故原因大致有以下几点：

（1）沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品，焊割前未查明情况贸然作业，在焊割过程中就会发生爆炸。

（2）由于回火和炽热金属熔滴烫伤操作者或烧坏供气管、潜水服等水装具而造成事故。

（3）由于绝缘损坏或操作不当引起触电。

（4）水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。

（5）由于供气管、潜水服烧坏，触电或海上风浪等引起溺水事故。

2.水下焊接与切割的安全措拖

1）准备工作

水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是:必须做大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面：

（1）注意作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0.lm/s~0.3m/s时，方可进行作业。

（2）水下焊前应査明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易嫌和有毒物质。对可坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别注意，防止砸伤或操作供气管及电缆。

（3）下水前，在水上应对焊、割设备及工具、潜水装具、供气管和电缆、通信联络工具等的绝缘、水密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1.5倍工作压力的空气或热水清洗，胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔0.5m捆扎牢固，以免相互绞缠。入水下潜后，应及时整理好供气管、电缆和信号绳等,使其处于安全位置，以免损坏。

（4）在作业点上方，半径相当于水深的区域内，不得同时进行其他作业。因水下操作过程中会有未燃尽气体或有毒气体溢出并上浮至水面，水上人员应有防火准备措施,并应将供气泵置于上风处，以防着火或水下人员吸入有毒气体而中毒。

（5）操作前，操作人员应对作业地点进行安全处理,移动周围的障碍物。水下焊割不得悬浮在水中进行作业，应事先安装操作平台，或在物件上选择安全的操作位置,避免使自身、潜水装具、供气管和电缆等处于熔渣喷溅或流动范围内。

（6）潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通信装置，当一切准备工作就绪，在取得支持人员同意后，焊割人员方可开始作业。

（7）从事水下焊接与切割工作，必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。

2）防火防爆安全措施

（1）对储油罐、油管、储气罐和密闭容器等进行水下焊割时，必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。其他物件在焊剌前也要检查，并清除内部的可燃易爆物质。

（2）要慎重考虑切割位置和方向，好先从距离水面近的部位着手，向下割。这是由于水下切割是利用氧气与氢气或石油气燃烧火焰进行的，在水下很难调整好它们之间的比例。有未完全燃烧的剩余气体溢出水面，遇到阻碍就会在金属构件内积聚形成可燃气穴。凡在水下进行立割,均应从上向下移,避免火焰经过未燃气体聚集处，引起燃爆。

（3）严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。

（4）在水下操作时，如焊工不慎跌倒或气瓶用完更换新瓶时，常因供气压力低于割炬所处的水压力而失去平衡，这时较易发生回火。则除了在供气总管处安装回火防止阀外，还应在割炬柄与供气管之间安装防爆阀。防爆阀由逆止阀与火焰消除器组成。前者阻止可燃气的回流，以免在气管内形成爆炸性混合气，后者能防止火焰流过逆止阀时，引燃气管中的可燃气。换气瓶时,如不能保证压力不变，应将割炬熄灭，换好后再点燃,或将割炬送出水面,等气瓶换好后再送下水。

（5）使用氢气作为燃气时，应特别注意防焊、防泄漏。

（6）割炬点火可以在水上点燃后带入水下，或用点火器在水下点火。前者带火下沉时，特别在越过障碍时,一不留神有被火焰烧伤或烧坏潜水装具的危险。在水下点火易发生回火和未燃气体数量增多，同样的爆炸的危险，应引起注意。

（7）为防止高温熔滴落进潜水服的折叠处或供气管，烧坏潜水服或供气管,应尽量避免仰焊和仰割。

（8）不要将切割用软管夹在腋下或两腿之间，防止万一因回*炸、击穿或烧坏潜水服。割炬不要放在泥土上，防止堵塞,每日工作完要用清水冲洗并晾干。

3）防触电安全措施

（1）焊接电源须用直流电，禁止使用交流电。若在相同电压下爱过潜水员身体的交流电流危害大于直流电流造成的危害。并且与直流电相比,交流电稳弧性差,易造成较大飞溅，增加烧损潜水装具的危险。

（2）所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能，绝缘电阻不得小于为了防海水、大气盐雾的腐蚀，需包敷有可靠水密性的绝缘护套，且应有良好的接地。

（3）焊工要穿不透水的潜水服，戴干燥的橡皮手套，用橡皮包裹潜水头盔下颌部的金属纽扣。潜水盔上的滤光镜铰接在盔外面，可以开合,滤光镜涂色深度应较陆地上为浅。水下装具的所有金属部件,匀应采取防火绝缘保护措施，以防被电解腐蚀或出现电火花。

（4）更换焊条时,必须先发出拉闸信号，断电后才能去掉残余的焊条头，换新焊条,或安装自动开关箱。焊条应绝缘和防水，只在形成电弧的端部裸露以保证电接触。