Подводная сварка и резка в странах СНГ
В настоящее время существуют два основных способа выполнения сварочных работ под водой — гипербарическая сухая сварка и мокрая сварка. Оба способа успешно используются на территории стран СН Г для ремонта и строительства металлоконструкций под водой. Гипербарическая сухая сварка наиболее востребова...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102093 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Подводная сварка и резка в странах СНГ / В.Я. Кононенко // Автоматическая сварка. — 2014. — № 6-7 (733). — С. 43-48. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102093 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кононенко, В.Я. 2016-06-10T12:28:15Z 2016-06-10T12:28:15Z 2014 Подводная сварка и резка в странах СНГ / В.Я. Кононенко // Автоматическая сварка. — 2014. — № 6-7 (733). — С. 43-48. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102093 621.791.71(204.1) В настоящее время существуют два основных способа выполнения сварочных работ под водой — гипербарическая сухая сварка и мокрая сварка. Оба способа успешно используются на территории стран СН Г для ремонта и строительства металлоконструкций под водой. Гипербарическая сухая сварка наиболее востребована в случае выполнения ремонтных работ на подводных переходах газопроводов через водные преграды, так как обеспечивает высокий прогнозируемый уровень механических свойств сварных соединений. Мокрая сварка востребована при строительстве и ремонте гидротехнических сооружений, таких как причалы, основания добывающих платформ, а также при подъеме и аварийном ремонте кораблей и судов. Для ее выполнения используют покрытые электроды и механизированный процесс сварки самозащитными порошковыми проволоками. Механические свойства соединений, которые обеспечивают эти технологии, находятся на уровне механических свойств соединений, получаемых при сварке на воздухе электродами типа Э42 и Э46. Однако при реализации этих технологий существует возможность образования дефектов, вызванных резким охлаждением металла шва и человеческим фактором при работе водолазаварщика под водой. Для выполнения подводной резки в настоящее время наиболее востребованы технологии подводной электрокислородной резки и резки экзотермическими электродами, которые выпускаются как на территории стран СН Г, так и за их пределами. Эти технологии обеспечивают сравнительно низкий уровень производительности и необходимость дополнительный механической обработки зоны реза в случае последующего создания сварных соединений. С помощью сухой и мокрой сварки на территории стран СНГ выполнен большой объем работ, связанный с ремонтом подводных трубопроводов, причальных сооружений, подъемом и ремонтом кораблей и судов. Наиболее значимая работа за последнее время выполнена при строительстве МЛСП «Приразломная». ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Процессы дуговой сварки. Металлургия Подводная сварка и резка в странах СНГ Underwater welding and cutting in CIS Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Подводная сварка и резка в странах СНГ |
| spellingShingle |
Подводная сварка и резка в странах СНГ Кононенко, В.Я. Процессы дуговой сварки. Металлургия |
| title_short |
Подводная сварка и резка в странах СНГ |
| title_full |
Подводная сварка и резка в странах СНГ |
| title_fullStr |
Подводная сварка и резка в странах СНГ |
| title_full_unstemmed |
Подводная сварка и резка в странах СНГ |
| title_sort |
подводная сварка и резка в странах снг |
| author |
Кононенко, В.Я. |
| author_facet |
Кононенко, В.Я. |
| topic |
Процессы дуговой сварки. Металлургия |
| topic_facet |
Процессы дуговой сварки. Металлургия |
| publishDate |
2014 |
| language |
Russian |
| container_title |
Автоматическая сварка |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Underwater welding and cutting in CIS |
| description |
В настоящее время существуют два основных способа выполнения сварочных работ под водой — гипербарическая
сухая сварка и мокрая сварка. Оба способа успешно используются на территории стран СН Г для ремонта и строительства металлоконструкций под водой. Гипербарическая сухая сварка наиболее востребована в случае выполнения
ремонтных работ на подводных переходах газопроводов через водные преграды, так как обеспечивает высокий прогнозируемый уровень механических свойств сварных соединений. Мокрая сварка востребована при строительстве и
ремонте гидротехнических сооружений, таких как причалы, основания добывающих платформ, а также при подъеме и
аварийном ремонте кораблей и судов. Для ее выполнения используют покрытые электроды и механизированный процесс
сварки самозащитными порошковыми проволоками. Механические свойства соединений, которые обеспечивают эти
технологии, находятся на уровне механических свойств соединений, получаемых при сварке на воздухе электродами
типа Э42 и Э46. Однако при реализации этих технологий существует возможность образования дефектов, вызванных
резким охлаждением металла шва и человеческим фактором при работе водолазаварщика под водой. Для выполнения подводной резки в настоящее время наиболее востребованы технологии подводной электрокислородной резки
и резки экзотермическими электродами, которые выпускаются как на территории стран СН Г, так и за их пределами.
Эти технологии обеспечивают сравнительно низкий уровень производительности и необходимость дополнительный
механической обработки зоны реза в случае последующего создания сварных соединений. С помощью сухой и мокрой
сварки на территории стран СНГ выполнен большой объем работ, связанный с ремонтом подводных трубопроводов,
причальных сооружений, подъемом и ремонтом кораблей и судов. Наиболее значимая работа за последнее время выполнена при строительстве МЛСП «Приразломная».
|
| issn |
0005-111X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102093 |
| citation_txt |
Подводная сварка и резка в странах СНГ / В.Я. Кононенко // Автоматическая сварка. — 2014. — № 6-7 (733). — С. 43-48. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kononenkovâ podvodnaâsvarkairezkavstranahsng AT kononenkovâ underwaterweldingandcuttingincis |
| first_indexed |
2025-11-24T15:44:01Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:44:01Z |
| _version_ |
1850848491024154624 |
| fulltext |
436-7/2014
Процессы дуговой сварки. Металлургия
УДК 621.791.71(204.1)
пОДвОДнаЯ сварКа и реЗКа в странах снГ
В. Я. КОНОНЕНКО
иэс им. е. О. патона нанУ. 03680, г. Киев-150, ул. боженко, 11. е-mail: office@paton.kiev.ua
в настоящее время существуют два основных способа выполнения сварочных работ под водой — гипербарическая
сухая сварка и мокрая сварка. Оба способа успешно используются на территории стран снГ для ремонта и строи-
тельства металлоконструкций под водой. Гипербарическая сухая сварка наиболее востребована в случае выполнения
ремонтных работ на подводных переходах газопроводов через водные преграды, так как обеспечивает высокий про-
гнозируемый уровень механических свойств сварных соединений. мокрая сварка востребована при строительстве и
ремонте гидротехнических сооружений, таких как причалы, основания добывающих платформ, а также при подъеме и
аварийном ремонте кораблей и судов. Для ее выполнения используют покрытые электроды и механизированный процесс
сварки самозащитными порошковыми проволоками. механические свойства соединений, которые обеспечивают эти
технологии, находятся на уровне механических свойств соединений, получаемых при сварке на воздухе электродами
типа э42 и э46. Однако при реализации этих технологий существует возможность образования дефектов, вызванных
резким охлаждением металла шва и человеческим фактором при работе водолаза-сварщика под водой. Для выполне-
ния подводной резки в настоящее время наиболее востребованы технологии подводной электрокислородной резки
и резки экзотермическими электродами, которые выпускаются как на территории стран снГ, так и за их пределами.
эти технологии обеспечивают сравнительно низкий уровень производительности и необходимость дополнительный
механической обработки зоны реза в случае последующего создания сварных соединений. с помощью сухой и мокрой
сварки на территории стран снГ выполнен большой объем работ, связанный с ремонтом подводных трубопроводов,
причальных сооружений, подъемом и ремонтом кораблей и судов. наиболее значимая работа за последнее время вы-
полнена при строительстве млсп «приразломная». библиогр. 9, табл. 3.
К л ю ч е в ы е с л о в а : сухая сварка под водой, мокрая сварка, покрытые электроды, порошковые проволоки, механи-
ческие свойства соединений, выполненные работы
в настоящее время существуют два основных спо-
соба выполнения сварочных работ под водой [1]:
– гипербарическая сухая сварка — выполняет-
ся внутри сухой обитаемой камеры, установлен-
ной вокруг свариваемых элементов под давлени-
ем, величина которого зависит от глубины [2];
– мокрая сварка — выполняется в условиях
непосредственного соприкосновения с водой под
давлением, величина которого зависит от глубины
выполнения сварочных работ.
Гипербарическая сухая сварка была впервые
использована компанией «тейлор Дайвинг энд
салвейдж» (сШа) в 1967 г. [2]. Основная цель
применения этого способа сварки состоит в том,
чтобы исключить контакт с водой зоны горения
дуги и свариваемого металла, что дает существен-
ные преимущества для получения равнопрочного
сварного соединения независимо от внешних ус-
ловий и глубины. надо отметить, что использо-
вание этой технологии применительно к ремонту
трубных элементов стационарных оснований, кор-
пусов судов, причалов и других гидротехнических
сооружений с развитой поверхностью связано со
значительными материальными затратами. суще-
ственные неудобства возникают и при использо-
вании сухой сварки в обитаемых камерах при ре-
монте подводных переходов трубопроводов через
малые водные преграды. в этом случае невозмож-
но использовать специализированные глубокоси-
дящие суда, имеющие на борту необходимое обо-
рудование и грузоподъемные механизмы.
Однако, учитывая высокий прогнозируемый
уровень качества соединения, получаемого с по-
мощью сухой сварки, за последнее время в россии
сотрудниками фирмы ООО «подводсервис» с ис-
пользованием специализированного кессона Заха-
рова (спКЗ) успешно выполнен целый ряд работ
по ремонту переходов газопроводов через малые
водные преграды [3, 4]. спКЗ предназначен для
установки его на дефектный участок ремонтируе-
мого трубопровода диаметром от 325 до 1420 мм
на глубинах до 60 м. спКЗ представляет собой
водолазный колокол, выполненный в виде откры-
того снизу металлического короба, боковые по-
верхности которого выполнены с возможностью
установки на наружную поверхность трубопрово-
да. Герметичность установки на поверхность ма-
гистрального трубопровода обеспечивается рези-
новым уплотнителем, размещенным по периметру
сторон короба, прилегающих к наружной поверх-
ности. сварка дефекта трубы осуществляется в
газовой среде находящимся внутри спКЗ водола-
зом-сварщиком в водолазном снаряжении. подача
воздуха для дыхания водолаза и отвод выдыхае-
мого воздуха за пределы кессона производятся по
© в. Я. Кононенко, 2014
44 6-7/2014
Конференция «Сварочные материалы»
специальному шланг-кабелю без нарушения тре-
буемого состава газовой смеси внутри кессона. с
помощью этого оборудования выполнен ремонт
подводного газопровода на переходе через р. лена
на глубине 10 м ОаО «сахатранснефтегаз», газо-
провода — отвод на Заречье, диаметр 530 мм, че-
рез р. Обь на глубине 8 м «ООО тюментрансгаз»,
а также резервной нитки диаметром 1220 мм под-
водного перехода газопровода Ямбург–елец 2.
с целью дальнейшего внедрения технологии
сварочных работ в специализированном кессо-
не под водой, в частности, для обеспечения воз-
можности не только заварки отдельных дефектов
тела трубы, но и для создания технологии ремон-
та трубопровода методом «врезки катушки» кон-
структорами ООО «подводсервис» совместно
с ООО «Газпром трансгаз Югорск» разработан,
испытан и сдан заказчику ремонтный комплекс с
пригоночной рамой [4]. Конструкция кессона ох-
ватывает всю поверхность трубопровода диаме-
тром 1220 мм и обеспечивает возможность од-
новременной работы двух водолазов-сварщиков.
Комплекс технических средств включает обору-
дование (сварочное и обеспечивающее) для рез-
ки, центрирования и сварки тела трубы, специ-
ализированный кессон, предназначенный для
герметичного размещения на трубопроводе, а так-
же пригоночную раму, позволяющую обеспечить
соосность участков трубы при разрезке. Комплекс
обеспечен оборудованием для термообработки и
последующей ультразвуковой дефектоскопии сва-
рочных швов. работа ремонтного комплекса осно-
вана на принципе сухой гипербарической сварки в
среде инертных газов.
Сварка внутри кессона при атмосферном дав-
лении. этот технологический процесс выполня-
ется в сухих условиях при атмосферном давле-
нии. на ремонтируемую трубу одевается камера
и герметично с ней соединяется. сварщик рабо-
тает внутри камеры и после выполнения ремонт-
ных работ она остается на объекте. этот техноло-
гический процесс в мировой практике широкого
распространения не нашел. работы в этой рабочей
камере ограничены глубиной водоема и составля-
ют обычно 10…12 м, однако на р. волга в россии
с использованием этой технологии были проведе-
ны ремонтные работы на глубине 30 м.
Кроме ремонта трубопроводов сухую сварку
при атмосферном давлении используют для ре-
монта причальных сооружений. Для этого изго-
тавливают специализированный кессон, открытый
с боковой части и сверху. Уплотнение по боковой
поверхности осуществляют в местах прилегания
камеры к ремонтируемому причальному соору-
жению. Как правило, длина кессона 5…6 м, вы-
сота 3…4 м. Кессон перемещают по мере ремон-
та причального сооружения. после его осушения
для ремонта применяют стандартные сварочные
материалы, используемые для сварки на воздухе.
такие кессоны используют в литве и латвии. вы-
полнять ремонтные работы достаточно рентабель-
но, так как нет необходимости в спуске водолаза
под воду при сварке основного количества дефек-
тов. ремонт этих металлоконструкций на глубине
более 3 м выполняют с использованием покрытых
электродов, предназначенных для мокрой сварки
в водолазном снаряжении.
Мокрая сварка. при мокрой сварке сварщик
и свариваемый объект находятся в водной среде.
процесс происходит без каких-либо дополнитель-
ных сооружений и устройств. благодаря этому
сварщик имеет большую свободу перемещений,
что делает мокрую сварку очень эффективным и
экономичным способом сварки под водой, в пер-
вую очередь при восстановлении металлокон-
струкций с развитой поверхностью на глубине до
20 м [3].
Для выполнения таких работ наиболее часто в
странах снГ применяют электроды зарубежного
производства, однако в Украине и россии также
разработаны и выпускаются в лабораторных усло-
виях и промышленно электроды для мокрой свар-
ки под водой. механические свойства соедине-
ний, обеспечивающиеся при использовании этих
электродов, приведены в табл. 1. надо отметить,
что область применения мокрого способа сварки
покрытыми электродами ограничена из-за низких
механических свойств соединений, недостаточной
производительности процесса и высоких требова-
ний к квалификации водолаза-сварщика.
Для повышения вероятности получения сое-
динений с прогнозируемым уровнем качества не-
обходимо снизить возможность образования хо-
лодных трещин, что достигается регулированием
термического цикла сварки [3]. это может быть
реализовано за счет технологических мер путем
регулирования параметров режимов сварки, спо-
собствующих уменьшению скорости охлаждения
сварного соединения и снижению вероятности об-
разования закалочных структур и, как следствие,
подваликовых трещин. снизить скорость охлаж-
дения сварного соединения можно также путем
нанесения на его поверхность теплоизолирующе-
го слоя.
Опыт создания и эксплуатации металлокон-
струкций из трубных сталей повышенной проч-
ности показывает, что при выборе электродных
материалов для ее сварки на воздухе необходи-
мо стремиться к получению металла шва с более
высокими пластическими свойствами, даже если
их прочность несколько ниже прочности основ-
ного металла [3]. пластичный шов с более низ-
456-7/2014
Процессы дуговой сварки. Металлургия
кой прочностью, чем основной металл, является
мягкой прослойкой, которая при растяжении на-
чинает пластически деформироваться раньше,
чем достигается предел текучести основного ме-
талла, что приводит к контактному упрочнению
металла шва. Значительное количество работ под
водой было выполнено с использованием элек-
тродных материалов, уровень прочности метал-
ла шва, который они обеспечивают, значительно
ниже прочности основного металла. некоторые
из этих работ выполнены при сварке трубных ста-
лей, углеродный эквивалент которых (сэ) состав-
лял 0,38…0,40 %, а σв = 440…500 мпа (табл. 2).
Как и при сварке на воздухе использование элект-
родных материалов, обеспечивающих металл шва
с более низким уровнем прочности, чем основной
металл (σв = 410…430 мпа), позволило решить
задачу ремонтной сварки под водой. менее проч-
ный металл шва под воздействием рабочих нагру-
зок начинал пластически деформироваться, что
вызывало его контактное упрочнение. при этом
общий уровень прочности сварных соединений
был достаточен для обеспечения надежной рабо-
ты подводных переходов газопроводов.
технология мокрой механизированной свар-
ки под водой самозащитными порошковыми про-
волоками, разработанная в иэс им. е. О. патона
нан Украины [5], широко применяется в странах
снГ с 1969 г. технологический процесс универса-
лен и позволяет при наличии определенной ква-
лификации у пользователя получать достаточно
высокий прогнозируемый уровень механических
свойств соединений в случае сварки низкоуглеро-
дистых и ряда низколегированных корпусных ста-
лей во всех пространственных положениях при
использовании порошковых проволок ферритного
класса (табл. 3). при использовании этой техно-
логии существенно повышается производитель-
ность процесса, которая в 3…6 раз выше по срав-
нению со сваркой покрытыми электродами. этот
аспект чрезвычайно значим при работе водолаза
под водой. К недостаткам способа мокрой меха-
низированной сварки самозащитой порошковой
проволокой, как и при сварке покрытым электро-
дом, можно отнести резкое охлаждение металла
сварного соединения в воде и значительное насы-
щение его водородом и кислородом [3]. это может
привести к появлению холодных трещин в свар-
ных соединениях, выполненных на некоторых
низколегированных трубных сталях повышенной
прочности с углеродным эквивалентом сэ ≥0,39 %
электродными материалами ферритного класса. с
помощью этого технологического процесса в быв-
шем ссср был выполнен ряд работ по ремонту
подводных переходов трубопроводов через водое-
мы [3, 6] и других гидротехнических сооружений.
наиболее значимая работа за последнее время
с использованием технологии мокрой механизи-
рованной сварки была выполнена в 2004–2005 гг.
при строительстве на ФГУп «пО «севмашпред-
приятии» морской ледостойкой стационарной
платформы (млсп) «приразломная» [7–9]. ниж-
няя часть млсп – кессон, представляющий со-
бой сварную конструкцию из хладостойких ста-
лей размерами 126×126×24,3 м и массой около
70 тыс. т и обеспечивающий хранение 700 тыс.
баррелей нефти. собрать такую конструкцию на
стапелях завода «севмашпредприятие» в насто-
ящее время не представляется возможным. Для
соединения секций (суперблоков) применена из-
вестная технология поэтапной их сборки на пла-
ву с использованием сухого кессона. Она заклю-
чается в том, что на стапеле при изготовлении
каждой секции размером 126×31,5×24,2 м в ее
нижней части монтируется половина удаляемого
впоследствии сухого кессона. на территории снГ
эта технология до настоящего времени не исполь-
зовалась. соединение двух половинок сухого кес-
сона осуществлялось под водой на глубине 8 м с
использованием технологии мокрой механизиро-
ванной сварки самозащитной порошковой про-
волокой. работа характеризуется выполнением
сварки в потолочном (126 м на секцию) и верти-
кальном (16 м на секцию) положениях. под надзо-
ром российского морского регистра суходства без
учета перерывов на достройку элементов плат-
формы за 55 рабочих дней с учетом подготови-
тельно-заключительного времени на глубине до 8
Т а б л и ц а 1 . Механические свойства соединений, выполняемых мокрой сваркой под водой
марка электродного
материала
предел прочно-
сти sв, мпа
предел текучести
sт, мпа
Относительное
удлинение d5,%
Ударная вязкость
КСV-20, Дж/см2
Угол загиба a, град,
по классу в AWs D3.6M
Покрытые электроды
эпс-52 390...420 не нормирован 6…20 не определялась не нормирован
эпс-ан1 ≥420 -»- ≥14 -»- -»-
э38-лКи-1п 410 -»- ≤8 -»- -»-
Самозащитные порошковые проволоки
ппс-ан1 400...430 300...320 14...16 ≥10 180
ппс-ан2 400...440 300...340 13...18 ≥25 180
ппс-ан5 420...460 320...360 13...17 ≥25 180
ппс-эК1 400…460 300…360 14…18 ≥25 180
46 6-7/2014
Конференция «Сварочные материалы»
Т а б л и ц а 2 . Основные работы, выполненные при восстановлении подводных переходов трубопроводов через во-
дные преграды
место выполнения работы характер повреждения технология ремонта
р. Днепр, глубина 10 м.
водовод Ø1020×12 мм из стали
09Г2 (1969 г.)
Две трещины: 1 — L ≈ 1,5 м с рас-
крытием в верхней части трубы до
30 мм, 2 — L ≈ 250 мм по сварному
шву
внутрь ремонтируемого участка трубы заведены
технологические подкладки и дополнительные
вставки. с трубой их соединили многослойными
стыковыми швами
р. бейсуг. Глубина 5 м.
нефтепровод Ø1020 мм из стали
14хГс (1970 г.)
трещина по монтажному стыку, из-
за непровара корня шва
механическая разделка с фиксацией концов трещи-
ны сверлением. разделка заполнена многослойным
стыковым швом
р. волга. Глубина 12 м
(р-н г. волгограда). Две трубы
водовода Ø1020×12 мм из стали
вст3сп. ремонт выполнен за 2
месяца (1971 г.)
Девять участков с трещина-
ми L ≤ 2500 мм и разрывами
L ≤ 1500 мм с раскрытием до 200 мм
после механической разделки в окна завели вставки,
которые соединяли с трубой многопроходными стыко-
выми швами L ≈ 38 м. большинство швов располага-
лось в вертикальном и потолочном положениях
р. Казанка. Глубина 6 м
(г. Казань). водовод Ø820 мм из
стали вст3сп (1972 г.)
частичный разрыв трубы, образо-
вавшийся в результате нарушения
технологии прокладки
после механической разделки в образовавшееся
окно установили заплату, которую соединили с тру-
бой многослойным стыковым швом
р. Днепр. Глубина 6 м.
(р-н г. херсон). водовод Ø720 мм
из стали вст3сп (1973 г.)
разрыв по монтажному стыку на 1/2
диаметра
монтаж на дефектном участке двух полумуфт,
имевших специальную внутреннюю разделку. с
трубой полумуфты соединяли угловыми многопро-
ходными швами
р. москва. Глубина 8 м.
переход газопровода Ø720 мм из
стали 09Г2 (1974 г.)
под воздействием динамических
нагрузок образовалась трещина в
металле Зтв монтажного стыка
после механической разделки и фиксации концов
трещины, путем сверления, образовавшуюся раз-
делку заполняли многопроходным стыковым швом
р. Ухта. Глубина 10 м. переход
газопровода Ø820 мм из стали
14хГс (1975 г.)
трещина в результате непровара
корня монтажного стыка то же
р. Обь. Глубина 6 м (р-н п. пе-
регребное). переход газопровода
Ø1020 мм из стали 09Г2 (1976 г.)
трещина, образовавшаяся в про-
цессе эксплуатации из-за непровара
монтажного стыка
-»-
о. Донузлав (Крым). Глубина 4 м
при отсутствии видимости. пе-
реход газопровода Ø720 мм из
стали О9Г2 (1977 г.)
свищи, образовавшиеся в результа-
те коррозионного разрушения
механическая разделка дефектных участков. свар-
ка проволокой Ǿ 1,4 мм, так как толщина металла в
зоне сварки не превышала 4 мм
р. Даугава. Глубина 18 м
(р-н г. рига). водовод Ø720 мм из
стали 09Г2 (1978 г.)
полный разрыв трубы
электрокислородной резкой удален дефектный уча-
сток трубы. после механической обработки внутри
трубы смонтирована вставка длиной 0,5 м с зазором,
не превышавшим 10 мм. с трубой вставку соедини-
ли угловыми многопроходными швами
р. Обь. Глубина 7 м.
переход нефтепровода алек-
сандровское-анжеро-судженск
трубой Ø1020×18 мм из стали
18Г2саФ (1980–1981 гг.)
непровар корня двух монтажных
стыков. трещины при укладке дю-
кера
Удалены дефектные участки трубы с трещинами.
после механической обработки образовавшихся
кромок в трубу установили заплаты с подкладны-
ми элементами, используя винтовой домкрат. из-за
высокого углеродного эквивалента стали ремонти-
ровали комбинированным методом. первых три
прохода выполняли мокрым способом, используя
специальную самозащитную порошковую прово-
локу. Дальнейшее заполнение разделки выполняли
ручной сваркой покрытыми электродами в кессоне
с предварительным подогревом трубы
р. волга. Глубина 5 м (р-н г. Ка-
зань). Две соединительные муф-
ты на городском водозаборе
Ø1420 мм. работа была выпол-
нена за 30 дней (1982 г.)
Зазоры между трубой и соедини-
тельными полумуфтами по пери-
метру трубы, достигавшие 160 мм
на расстоянии 3 м от ремонтируемых муфт выре-
зали операционные люки, через которые внутрь
трубы заходил водолаз, и подавали полуавтомат.
трубы с полумуфтами соединяли многопроход-
ными угловыми швами катетом 8…20 мм. Общая
протяженность швов 28 м. Для ликвидации боль-
ших зазоров применяли накладные элементы
476-7/2014
Процессы дуговой сварки. Металлургия
м в потолочном и вертикальном положениях было
сварено 1800 м однопроходного шва. Для выпол-
нения работ использовали полуавтоматы для под-
водной сварки а1660 и псп-3 [3] и порошковую
проволоку ппс-эК1 [7–9].
Два ремонта подводных переходов газопрово-
дов (см. табл. 2) были выполнены с использова-
нием порошковых проволок, обеспечивающих ау-
стенитную структуру металла шва, а в натурных
условиях (п. г. т. черноморское) на глубине 10 м
с помощью такой проволоки был заварен непово-
ротный трубный образец, выдержавший испыта-
тельное давление 20 мпа [3].
существенный объем работ в настоящее вре-
мя с использованием технологии мокрой меха-
низированной сварки выполняется в россии при
ремонте причальных сооружений. используют-
ся полуавтоматы для подводной сварки а1450 и
а1660, выпущенные в 1980 годах и порошковая
проволока ппс-эК1. так, только фирма «балтий-
ский проект» в год для выполнения подводной ме-
ханизированной сварки использует около 900 кг
проволоки, что вполне сравнимо с тем количе-
ством порошковой проволоки, которая выпуска-
лась в иэс для вмс ссср и для гражданских
нужд.
Для реализации технологии мокрой механизи-
рованной сварки, а также сварки покрытыми элек-
тродами разработаны комплекты оборудования,
технологическая документация и методика обуче-
ния водолазов-сварщиков.
Резка металла под водой. резка металлокон-
струкций под водой является достаточно значи-
мым элементом технологического процесса при
выполнении подводно-технических работ. наибо-
лее востребована в настоящее время технология
резки под водой экзотермическими электродами,
изготовленными ведущими мировыми производи-
телями [3]. К сожалению надо отметить, что такие
технологии, как резка под водой порошковой про-
Т а б л и ц а 3 . Характерные примеры восстановления причальных сооружений и нефтедобывающих оснований
регион технология выполнения работ
ремонт причальных сооружений
порт Дудинка. нарушение
целостности шпунтовой стен-
ки. расходились замки между
шпунтинами (1982–1987 гг.)
ремонт проводили зимой, после прекращения судоходства. Угловыми швами катетом
6…10 мм приваривали дублирующие листы толщиной 6…8 мм. Глубина выполнения работ
от 1 до 14 м. Отремонтировано более 5 км причальной стенки
Клайпедский порт. Шпунто-
вая причальная стенка (1982–
1983 гг.)
технология та же. Глубина 2…12 м. протяженность угловых швов катетом 6…8 мм — 287 м
санкт-петербургский мор-
ской порт. ап басУ «бал-
тийские буксиры» (1996 г.)
технология та же. Глубина 2…12 м. Общая длина угловых швов катетом 8…10 мм — 360 м
ремонт стационарных нефтедобывающих оснований
Глубоководная платформа
№ 12 на морском нефтяном
месторождении им. 26 бакин-
ских комиссаров в Каспий-
ском море (1991 г.)
восстановление несущей способности трубного элемента вертикальной опоры 820×10 мм из
стали 17Гс. Опора была полностью смята на глубине 4 м. Дефектный участок был удален.
с помощью стыковых швов новый участок вертикальной опоры был соединен с основанием
реконструкция подводной
части опорного блока мпс
Lам-22 (2000 г.)
Обустройство подводных конструкций анодами паКм-75. За 12 дней на глубине до 20 м
было смонтировано и приварено 115 анодов. Общая длина сварочных швов, выполненных во
всех пространственных положениях, 55,2 м. производство работ контролировал представи-
тель Германского ллойда.
Продолжение табл. 2
место выполнения работы характер повреждения технология ремонта
1982 г. р. Обь. Глубина 12 м
(р-н г. нефтеюганск). переход
продуктопровода трубой Ø820 мм
из стали 17Г1с (1982 г.)
разрушение монтажного стыка на
1/3 длины
электрокислородной резкой удален дефектный
участок. после механической обработки в обра-
зовавшуюся полость установили вставку с под-
кладными элементами и соединили ее с трубой по
периметру многопроходным стыковым швом
р. Днепр. Глубина 12 м
(р-н г. Кременчуг). переход газо-
провода елец–Кременчуг–Кривой
рог. труба Ø1420×18,7 мм из ста-
ли типа х70 (1987 г.)
свищ в монтажном стыке
после механической разделки с углом раскрытия
кромок 90° на глубину 16 мм полученная разделка
была заполнена многопроходным стыковым швом.
использовали порошковую проволоку, обеспечи-
вающую аустенитную структуру металла шва
р. Кама. Глубина 12 м (р-н г. пермь).
переход газопровода трубой из
стали 17Г1с (1990 г.)
трещина монтажного стыка дли-
ной 100 мм то же
48 6-7/2014
Конференция «Сварочные материалы»
волокой и резка взрывом, разработанные в иэс
им. е. О. патона нан Украины, в настоящее вре-
мя практически не востребованы. электроды для
экзотермической подводной резки, разработанные
в иэс, выпуск которых был организован в рос-
сии, в настоящее время на рынок не поступают.
некоторое количество электродов марок
анр-т8 и других диаметром 8 мм для электро-
кислородной подводной резки, изготавливаемые
в лабораторных условиях, доходит до потребите-
ля. Качество этих электродов достаточно высокое,
что подтверждается их регулярным использовани-
ем на территории россии и Украины.
Тенденции развития. по нашему мнению, тех-
нология сварки в сухой камере, вмещающей как
сварщика, так и сварной узел, будет и в дальней-
шем использоваться для сборки и ремонта под во-
дой ответственных гидротехнических сооруже-
ний, таких как высоконапорные трубопроводы и
отдельные элементы стационарных оснований, а
также в случае низкой прозрачности воды.
мы предполагаем увеличение объемов выпол-
нения ремонтных работ с использованием новых
покрытых электродов с улучшенными свароч-
но-технологическими свойствами. при незначи-
тельных объемах сварочных работ применение
электродов предпочтительно в случае получения
адекватных с механизированным способом проч-
ностных показателей.
приведенные материалы позволяют сделать
заключение о высокой эффективности техноло-
гии мокрой механизированной сварки самоза-
щитными порошковыми проволоками. Качество
выполнения работ во многом зависит от уровня
подготовки специалистов. разработанные и ис-
пытанные на практике технологические решения
позволяют быстро и эффективно ремонтировать
корпуса судов и другие гидротехнические соору-
жения, выполняемые с минимальными затратами
труда.
Выводы
1. технология мокрой механизированной сварки
под водой самозащитными порошковыми прово-
локами успешно использовалась для ремонта под-
водных переходов трубопроводов через водные
преграды в конце прошлого века.
2. в настоящее время ремонт подводных пере-
ходов трубопроводов с использованием техноло-
гии сварки в гипербарических условиях является
наиболее перспективным, учитывая существен-
ный уровень износа как с позиции коррозионного
разрушения, так и с позиции длительного воздей-
ствия динамических нагрузок.
3. применение технологии сварки внутри кессо-
на при атмосферном давлении для ремонта подво-
дных переходов трубопроводов малоперспективно.
4. Для подводной резки наиболее востребова-
ны электроды для экзотермической резки.
1. Патон Б. Е., Савич И. М. К 100-летию сварки под водой
// автомат. сварка. − 1987. − № 12. − с. 1−2.
2. Evans N. H. Welding in offshore constructions // Metal Con-
struction and British J. − 1974. − № 5. − P. 153−157.
3. Кононенко В. Я. подводная сварка и резка. – Киев: Ун-т
«Украïна», 2011. – 264 с.
4. Кононенко В. Я. использование способа сухой сварки
при ремонте подводных переходов газо- и нефтепрово-
дов в рФ // автомат. сварка. − 2010. − № 5. − с. 54−59.
5. Савич И. М. подводная сварка порошковой проволокой //
там же. – 1969. – № 10. – с. 70.
6. Кононенко В. Я. технологии подводной сварки и резки. –
Киев: екотехнологія, 2004. – 135 с.
7. Кононенко В. Я. технология мокрой механизированной
сварки при строительстве млсп «приразломная» // ав-
томат. сварка. – 2005. – № 9. – с. 37−39.
8. Kononenko V. Ya. technologies of underwater wet welding
and cutting E. O. Paton Welding Institute. – NAsU, 2006.
– 156 p.
9. Кононенко В. Я. применение технологии механизирован-
ной подводной сварки при строительстве млсп «при-
разломная» // автомат. сварка. – 2005. – № 12. – с. 53.
поступила в редакцию 22.04.2014
|