[发明专利]一种水下激光切割用排水装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工领域，特指一种适用于水下激光切割用的排水装置，主要适用于海底废旧平台切割拆卸。

背景技术

水下结构切割技术主要有氧气电弧切割、热喷枪切割、钻石锯切割、钻粒缆割刀切割、聚能爆破切割、磨料射流切割等等。水下切割技术大体上可分为热切割和冷切割两大类，氧化切割、熔化切割和熔化一氧化碳切割等属于热切割，水下热切割具有切割速度快、效率高、设备简单、成本低等优点，但是存在如下缺点：(1)工件热影响大、甚至发生严重变形，切口质量差；(2)安全性差，容易引发爆炸事故；(3)对海洋生态环境的危害较大等。从保护环境及人身安全的角度考虑，目前的切割作业趋势倾向于非爆破式切割方法。目前国际上流行的非爆破切割方法有机械切割，钻粒缆切割，钻石锯切割等。

深海水下激光切割与传统的水下切割技术相比，其具有如下优点：(1)切割效率高、切割质量好；(2)非接触切割，没有机械切削力；(3)适应能力强，无材料要求；(4)安全、环保、节能；(5)稳定性高、维护成本低。目前的水下切割技术主要采用干式切割法，通过将大量空气输送至海底，在切割区域形成一定的气体空间后再使用激光进行切割，该方法的管路复杂，且需要水上供气设备，占用了宝贵的水上作业空间。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种水下激光切割的装置，本发明无需传统干式切割法采用的气泵排水装置，为海上作业节省了空间并避免了复杂管路的布置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种水下激光切割用排水装置，该装置包括：排水罩、加热片、橡胶圈、电缆、激光切割头；

排水罩内壁上设有加热片，加热片通过电缆供电，用于升温排水罩内的海水，使其沸腾产生蒸汽，在排水罩内形成蒸汽空间；

排水罩的底部还设有橡胶圈，用于收集在切割作业过程中从海水中析出的气泡，从而增加排水速度；

激光切割头的割嘴从排水罩的顶端进入排水罩，通过螺纹与排水罩相连。

优选的，该装置还包括固定环，橡胶圈通过固定环固定在排水罩底端。

有益效果：

(1)设备自带排水功能，无需水上供气，省去复杂的管路设计，，简化线缆方便潜水员操作；

(2)加热式排水对切割管道具有预热作用，提高了切割效率；

(3)利用水蒸气排水，无毒无害，不污染海洋环境。

附图说明

图1是本发明装置的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明提供的水下激光切割用排水装置，包括：排水罩3、加热片4、橡胶圈5、电缆6、固定环7。排水罩3内壁上设有加热片4，加热片4由电缆6供电，用于升温排水罩3内的海水，使其沸腾产生蒸汽，在排水罩3内形成一定的蒸汽空间。排水罩3的底部还设有橡胶圈5，用于收集在切割作业过程中从海水中析出的气泡，从而增加排水速度。橡胶圈5通过固定环7固定在排水罩底端。激光切割头1的割嘴2从排水罩的顶端进入排水罩3，通过螺纹与排水罩3相连。

具体实施例1：

在进行切割作业时，首先使加热片4得电，加热排水罩3内的海水。在20m的水深下，水的沸点为230℃，其饱和蒸汽压约为2320kPa因此可以排出排水罩内的海水，在该压力下每公斤水的气化潜热为452kJ/kg，排水罩3内的切割气体空间需5000cm³。水上设备的功率调节为220V/3000W，加热片4的阻值为40欧姆，30s后即可在截面积为100cm²的排水罩内产生约5000cm³的蒸汽空间，在加热片3的加热作用下，排水罩内的水蒸气成无色透明状态，为激光切割创造了条件，此时将设备靠在带切割管道8上，激光9由割嘴2射出，进行激光切割作业。