CN104308410A - 固定式排水罩 - Google Patents

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CN104308410A CN201410584600.7A CN201410584600A CN104308410A CN 104308410 A CN104308410 A CN 104308410A CN 201410584600 A CN201410584600 A CN 201410584600A CN 104308410 A CN104308410 A CN 104308410A
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许威
李连波
王金生
曹军
黄江中
程方杰
王东坡
陈勇
国洪伟
刘永良
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Tianjin University
China National Offshore Oil Corp CNOOC
Offshore Oil Engineering Co Ltd
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Tianjin University
China National Offshore Oil Corp CNOOC
Offshore Oil Engineering Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
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Abstract

一种固定式排水罩，设有：一排水罩体，该排水罩体为六面体结构，排水罩体上设置有数个观察面窗，排水罩体上分别安装有两个安装法兰；排水罩体的上部安装有排烟管和面窗除雾管；排水罩体的内部安装有罩内照明灯、罩内摄像头以及进水阀；排烟管的两头连接有主排烟阀；排水罩体的一侧下方安装有排水阀；排水罩体的底部安装有密封胶圈；面窗除雾管的一端安装有进气管阀组件。本发明不仅能够将焊接区域内的水排开，形成一个干燥的焊接操作区域，而且，使焊工的双手能够进入排水罩内进行操作，实现了一次排干净水后的多层多道焊接作业；同时，保证了焊后的焊缝一直处在一个干燥的环境中缓慢冷却，避免了由于快速冷却引起淬硬组织。

Description

固定式排水罩
技术领域
本发明涉及水下焊接设备，尤其涉及一种用于水下局部干法焊接用的固定式排水罩。属于海洋结构水下焊接工程领域。
背景技术
海洋工程水下焊接技术是海洋资源开发和海洋工程技术中必不可少的关键技术之一。海洋工程结构物在海上服役期间，由于受到外部载荷的作用，会产生不同程度的损伤与性能损耗，如：撞击缺陷、腐蚀、疲劳裂纹等，给海洋工程结构物的安全性带来隐患，因此海洋工程结构物在役期间，都需要进行定期的检验，发现缺陷及时进行维修，水下焊接则是海洋工程结构物现场维修的一项关键技术。
目前，世界各国正在应用和研究的水下焊接方法种类繁多，从工作环境上，可以分为湿法焊接和干法焊接。其中，干法焊接的质量稳定可靠，是重要部件水下焊接修复的首选方法。干法焊接又可以分为局部干法焊接和大型干式舱水下焊接两大类。大型干式舱水下焊接需要的设备庞大而且复杂，施工费用高，焊接周期长，存在诸多不便。局部干法焊接是通过一个特制的排水罩，将待焊接区域的水排开，从而形成一个干燥空间，使电弧在其中稳定燃烧的一种水下焊接方法。与大型干式舱水下焊接技术相比，局部干法水下焊接不需大型干式舱，又能保证焊接质量与大型干式舱焊接的相当，因此，具有较好的应用前景。
目前，现有局部干法水下焊接用排水罩多为移动式排水罩，以中国专利CN101244498B公开的排水罩为例，其主要是由排水罩体、柔性焊枪和水下焊接摄像头组成，其中，排水罩体的摄像头连接端盖上设置有镜片，密封环，进气气孔，缓冲气室和环形金属筛网。其上与摄像头连接端盖通过连接法兰与水下焊接摄像头连接，其侧方设置有焊枪插入端口，通过焊枪卡环与柔性焊枪固定，排水罩体为筒形结构，排水罩体的筒体的底部为外螺纹，与螺纹法兰的内螺纹旋接，密封体通过粘合剂与筒体和螺纹法兰粘接，并压紧工件，通过水下焊接摄像头实现了对排水罩体内的焊接进行远程监视和控制。这种排水罩的缺点是：
(1)焊工的手不能进入罩内部进行操作，灵活性差；
(2)排水罩的排水体积小，其排水面积的直径不超过150mm，因此，只能营造一个很小的干燥环境，周围的海水还是对焊缝具有很强的冷却作用，从而，导致焊缝冷却过快；
(3)排水罩随着焊枪的运动而移动，因此，焊缝金属会很快接触到外部的水而急冷从而易于形成淬硬组织。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种固定式排水罩，其不仅能够将焊接区域内的水排开，形成一个干燥的焊接操作区域，而且，使焊工的双手能够进入排水罩内进行操作，实现了一次排干净水后的多层多道焊接作业；同时，增大了排水罩的排水体积，保证了焊后的焊缝一直处在一个干燥的环境中缓慢冷却，避免了由于快速冷却引起淬硬组织。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种固定式排水罩，其特征在于：设有：一排水罩体，该排水罩体为六面体结构，排水罩体上设置有数个观察面窗，排水罩体上安装有两个安装法兰；排水罩体的上部安装有排烟管和面窗除雾管；排水罩体的内部安装有罩内照明灯、罩内摄像头以及进水阀；排烟管的两头连接有主排烟阀；排水罩体的一侧下方安装有排水阀；排水罩体的底部安装有密封胶圈；面窗除雾管的一端安装有进气管阀组件。
所述排水罩体为不锈钢制成，排水罩体底部的密封胶圈是由高密度海绵或橡胶板制作，采用耐热硅胶粘接到排水罩体上。
所述观察面窗是由有机玻璃制成；观察面窗设置在排水罩体的顶部。
所述安装法兰分别安装在排水罩体的前侧和右侧，其中，安装法兰通过喉箍固定有左、右手的手套，该手套为长臂绝缘橡胶手套。5、根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述进气管阀组件是由气体流量调节阀、吹坡口气管、排水气管、镇静气室以及进气管口连接而成。
所述罩内照明灯为：具有耐压防水功能的电照明灯进行罩内照明。
所述罩内摄像头为：具备自动调焦功能的防水摄像头。
本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其不仅能够将焊接区域内的水排开，形成一个干燥的焊接操作区域，而且，使焊工的双手能够进入排水罩内进行操作，实现了一次排干净水后的多层多道焊接作业；同时，增大了排水罩的排水体积，使待焊接工件上350×450mm2的空间是干燥无水的，比现有排水罩的排水面积增加了数倍；保证了焊后的焊缝一直处在一个干燥的环境中缓慢冷却，避免了由于快速冷却引起淬硬组织。
附图说明
图1为本发明整体的结构图。
图2为本发明进气管阀组件示意图。
图中主要标号说明：
1.排水罩体、2.观察面窗、3.安装法兰、4.安装法兰、5.排烟管、6.面窗除雾管、7.罩内照明灯、8.罩内摄像头、9.进水阀、10.主排烟阀、11.排水阀、12.密封胶垫、13.进气管阀组件、14.气体流量调节阀、15吹坡口气管、16.排水气管、17.镇静气室、18.进气管口。
具体实施方式
如图1所示，本发明设有：一排水罩体1，该排水罩体1为由不锈钢制成的六面体结构，排水罩体1上设置有数个观察面窗2，该观察面窗2是通过螺纹和密封胶固定在排水罩体1上；排水罩体1上分别安装有两个安装法兰(3，4)；排水罩体1的上部采用焊接的方法安装有排烟管5和面窗除雾管6；排水罩体1的内部通过螺钉安装有罩内照明灯7、罩内摄像头8以及进水阀9；排烟管5的两头通过螺纹连接有主排烟阀10；排水罩体1的前侧右下方通过螺纹安装有排水阀11；排水罩体1的底部通过耐热硅胶粘接方式安装有密封胶圈12；面窗除雾管6的右端通过螺纹连接方式安装有进气管阀组件13。
上述观察面窗2设置在排水罩体1的顶部，焊接时，潜水焊工通过观察面窗2，可以方便观察到焊道；
上述安装法兰(3，4)是通过螺丝分别安装在排水罩体1的前侧和右侧，其中，安装法兰(3，4)通过喉箍固定有左、右手的手套，手套选用市售的长臂绝缘橡胶手套。
上述进气管阀组件13是由气体流量调节阀14、吹坡口气管15、排水气管16、镇静气室17以及进气管口18通过螺纹连接而成。
上述排水罩体1是由厚度为：2.0-3.0mm的不锈钢板拼焊而成。
上述观察面窗2是由有机玻璃制成。
上述的罩内照明灯7选用：具有耐压防水功能，并由12V直流供的电照明灯进行罩内照明，以保证焊接过程中潜水员可以看清楚焊接过程。
上述的罩内摄像头8选用：具备自动调焦功能的防水摄像头，配合陆上的图像采集系统，可以实时将罩内的图像传到陆上供陆上技术人员分析判断焊接质量。
排水罩体1底部的密封胶圈是由高密度海绵或橡胶板制作，采用耐热硅胶粘接到排水罩体1的底部，焊接前用排水罩体1罩住待焊接区域，并用绑扎带将其固定，密封胶圈起到密封作用，在排水罩体1内形成一个密封的空间。
焊接前，先将清渣锤等清渣工件放入排水罩体1内，然后，将排水罩体1用绑扎带固定在待焊接区域。排水罩体1固定好后，由潜水员打开排水阀11，然后，再缓慢打开气体流量调节阀14将压缩气体送进排水罩体1内进行排水，并随时调节进气流量来控制排水速度平稳进行。待排水罩体1内的水全部排净后，潜水焊工缓慢关闭排水阀11，同时，打开主排烟阀10，并再次调节气体流量调节阀14的流量来达到排水罩体1内外压力平衡；待排水罩体1内外压力平衡后，由水下焊工通过安装法兰3上的手套将左手伸入罩内，并拽住吹坡口气管15对准坡口吹气，直到将坡口内残留的水完全吹干后，方可以进行焊接。焊接时，水下焊工通过安装法兰4上的手套，将右手进入排水罩体1内握持焊枪，并通知陆上操作人员启动焊接，进行焊接作业。一道焊接完毕后，陆上切断焊接电源，水下焊工通过安装法兰3上的手套，将左手进入排水罩体1内，拿起清渣工件进行清渣，为下一道焊接做准备。重复上述步骤，直到填满坡口，焊接完成。关闭进气阀，并打开进水阀9，海水进入排水罩体1内，待海水完全充满排水罩1后，松开绑扎带，取下排水罩体1，整个焊接作业过程完成。
上述安装法兰、排烟管、罩内照明灯、罩内摄像头、进水阀、主排烟阀、排水阀、气体流量调节阀、镇静气室为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种固定式排水罩，其特征在于：设有：一排水罩体，该排水罩体为六面体结构，排水罩体上设置有数个观察面窗，排水罩体上安装有两个安装法兰；排水罩体的上部安装有排烟管和面窗除雾管；排水罩体的内部安装有罩内照明灯、罩内摄像头以及进水阀；排烟管的两头连接有主排烟阀；排水罩体的一侧下方安装有排水阀；排水罩体的底部安装有密封胶圈；面窗除雾管的一端安装有进气管阀组件。
2.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述排水罩体为不锈钢制成，排水罩体底部的密封胶圈是由高密度海绵或橡胶板制作，采用耐热硅胶粘接到排水罩体上。
3.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述观察面窗是由有机玻璃制成；观察面窗设置在排水罩体的顶部。
4.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述安装法兰分别安装在排水罩体的前侧和右侧，其中，安装法兰通过喉箍固定有左、右手的手套，该手套为长臂绝缘橡胶手套。
5.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述进气管阀组件是由气体流量调节阀、吹坡口气管、排水气管、镇静气室以及进气管口连接而成。
6.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述罩内照明灯为：具有耐压防水功能的电照明灯进行罩内照明。
7.根据权利要求1所述的固定式排水罩，其特征在于：所述罩内摄像头为：具备自动调焦功能的防水摄像头。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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