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本次的设备并非是什么黑科技,而是从国外上个世纪60年代就一直开始用的高压焊接舱,英文为Habitat。
虽然在之前的公众号文章提到过,但我们一直没有专门讲过。
开始之前,笔者专门去baidu了下目前国内对这种设备的一些看法。结果发现现状是这样。
某几个大学或者机构在九十年代到到2008年的,看起来高大上的论文,但却没有自己实施的案例。
吹嘘湿环境下焊接的强度能够与在干环境媲美的。
百度推广,结果里面的内容跟高压焊接一点关系都木有的。
然后又去google查了下,结果发现大同小异,只是多了一个2014年的专利条目(还是形式外观专利),专利条文里面也并没有什么建设性内容和原理说明。
简单点说,就是,秘籍已经写出来了,你照着这个去练绝对能成功,但练之前记得给我付钱,至于你练出什么毛病,跟俺木有关系。
扯远了,我回过头来看看这玩意的基本工作原理。如果用比较简练的话形容呢,就是用气压将水从一个密封环境中排出,在内外压一致的情况下,人为制造出一个干的环境来进行焊接作业的舱室。
下图为基础款的高压焊接舱与潜水钟连接后的实拍图。
下图是焊接舱的液压驱动固定爪锁,用于把焊接舱固定在管道上。
基本安装原理如下动图:
在这种情况下,无论是潜水员还是机器人,所使用的焊机,焊材并不需要专门定制,检查的标准也不需要另行制定,这无论对经济还是实用技术上都是非常优越的。
这个时候有亲就会提出疑问,为什么一定要用高压气体把水派出去,一开始做成内外压不一致的密封环境不就好了么?这理论上讲,是可以的,但实际上你会遇到如下情况:
需要管道与密封舱绝对密封,这个时候需要密封闭锁结构对管道施加更大的压力,对于一些使用时间很长的老管道,会有损坏管道的风险。
海底管道并非是一个完整的圆,在生产,运输铺管以及在运营的过程中,多多少少都会造成一定的形变,对于密封而言又是一个非常大的挑战和风险。
有些老管道上面覆盖的并不仅仅是程度,还有类似珊瑚这样的海洋生物,它们对管道的吸附能力是远远超过非从业者的想象的,要达到潜水艇那种级别的密封效果是非常困难的,这可不是靠什么“你有什么梦想”就可以实现的。
焊接的过程中,往往是要对管的,而强大的水压会让压力弱的那一侧被压得死死的,让整个舱段动弹不得,导致无法对管。
压差可能会作业人员被吸住卡在某个地方。(见视频)
所以,还是老老实实用气压排水干活的好。
一般情况下,这种干式焊接舱的工作顺序是:
用带有GPS的清管球进行破损位置的定位。
把DSV开到修复地点,然后把高压焊接舱安装到对应位置并检查密封性。
用潜水钟将潜水员和机具投放进入舱室。
潜水员入舱作业,等待自然退火。
NDT检查,退出舱室。
卸载焊接舱。
不过了,虽然原理相同,但也有“非主流”的高压舱,比如下面这种自带履带的焊接仓,是专门为了水下隧道建设设计的,主要针对的是小尺寸管道以及电缆。
下面的视频我们以前放出来过,这次为了给感兴趣的观众老爷们省事,我们特意集中在一起了。
还有一个专门的技术论证3D动画,转自油管
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