潛水水下作業技術淺談

□蘇建偉王培丞

（1河南省水下救助搶險隊；2河南大學土木建筑學院路橋工程系）

潛水水下作業技術淺談

□蘇建偉1王培丞2

（1河南省水下救助搶險隊；2河南大學土木建筑學院路橋工程系）

河南省內的潛水水下搶險作業，主要是省內流域建造的水庫和水閘等工程在防汛抗旱過程中需要的水下作業。文章主要介紹河南省防汛抗旱工作中應用的潛水水下作業技術，闡述了潛水水下作業技術在防汛抗旱及搶險、水利工程管理及運行中起的運用，提出了今后潛水水下作業技術在水利工程管理及運行工作中的發展方向。

潛水；潛水作業；水下作業

1 潛水的類型和目的

遙控潛水器水下機器人潛水，屬無人潛水；潛水員潛水，則為有人潛水，有人潛水可按潛水員機體是否承受高壓，分為常壓潛水和承壓潛水。有人潛水又可按潛水員機體組織內的惰性氣體是否達到飽和，分為常規潛水和飽和潛水。隨著潛水技術不斷進步，潛水方式愈來愈多，因此，有人潛水還有多種分類方法。例如，按潛水員的呼吸氣體種類可分為空氣潛水、氧氣潛水和混合氣潛水；按呼吸氣體來源，可分為自攜式潛水和水面供氣式潛水；按呼吸氣體供氣方式，可分為通風式（即連續供氣式）潛水、需供式（即按需供氣式）潛水；按呼吸氣體回路，可分為開式、半閉式和閉式潛水等等。

潛水根據其目的不同，可以分為產業潛水、娛樂潛水、科教潛水和軍事潛水。潛水作為人類進入水下環境的一種手段，在人類原始時代即已開始。如今，潛水已成為經濟建設、國防建設和科學研究中不可缺少的一個特殊技術工種。潛水在軍事上主要用于水下偵察、水下爆破、援潛救生和水下兵器的打撈等，在民用上主要用于水產和礦產資源勘察和開發、海洋考察研究、水下施工、沉船打撈、清掃航道、水庫河道水下檢修、水下防汛搶險救助、水下檢測和水產養殖等方面。文章主要闡述在空氣潛水在水下防汛搶險救助作業技術的應用。

2 潛水方式

河南省內四流域（如水庫、湖泊、河道等）的水深大部分不超過60 m，潛水員在省內水域呼吸空氣即可進行水下作業即空氣潛水，空氣潛水主要分為通風式、自攜式和水面供氣需供式等3種常用潛水方式。根據水下作業項目規模和風險評估結果，確定潛水隊伍的規模，配備足夠數量的人員，潛水人員應持有有效的潛水證書及健康證書。

3 潛水水下作業技術

3.1 水下檢修閘門、閥門

3.1.1 水下檢修閘門、閥門一般內容

對閘門、閥門整個運行狀態精細檢查，對易損件進行檢查對需要更換進行更換；軌道清淤及排除障礙或故障；對其它突發性事故的排除。

3.1.2 水下檢修閘門、閥門安全注意事項

在潛水作業時，禁止啟動閘門、閥門，有鎖定裝置的要加以鎖定，以防止突然開啟而發生意外；當有水位差或流速很快時，應根據具體情況采取相應的保護措施，才可進行潛水作業。在檢修作中，需要啟動閘門必須與水下潛水員聯系，只有在潛水員出水并站穩在潛水梯上，才可實施閘門啟動；檢修閘門、閥門時，應先摸清修理部位的具體情況，然后才能確定修理方案，凡更換零部件，均應確保從拆除到裝妥新件之前，不得改變閥門原有的水流狀態，特別要防止拆除后而增大漏水，這是非常危險的；當在進出小廊道檢查閘門時，應首先停止供水或排水，所有的閘門都要有傳人看管，絕對不許開啟。潛水員進入廊道后，每經過一個閘門都要檢查閘門的牢固性，并把信號繩、供氣軟管清理好；在整個檢修過程中，水面、水下的所有人員都要密切配合，特別要保持電話的暢通，預備潛水員著裝待命．隨時準備入水施救。

3.2 水下電焊

水下焊接是指在水下，對金屬結構物進行焊接的一種專業技術。水下焊接既有水的影響又有高壓的影響，因此水下焊接的工藝、設備及其對質量的要求與陸上是有區別的。目前，水下焊接的方法很多，大體可分為濕法水下焊接、干法水下焊接和局部水下焊接。

濕法水下焊接，焊接區域周圍介質是水，而水與空氣有著不同的理化特性，給水下焊接帶來了一系列不利因素：①可見性差，水對光的反射、吸收和散射作用比空氣嚴重得多。因此，光在水中傳播衰減很厲害。焊接時，電弧周圍產生大量汽泡和濁霧，使潛水員難以看清電弧和熔池的情況。有時能見度為零，潛水員完全靠感覺。所以濕法涂料焊條手工電弧焊又稱“盲焊”。嚴重的影響了潛水員操作技術的發揮，成為造成水下焊接缺陷、焊接質量不高的重要原因。②含氫量高。不論鋼鐵中或焊縫中，其含氫量超過容許范圍，就很容易引起裂縫。造成結構性破壞，進行水下涂料焊條手工電弧焊接接頭塑性韌性都很差的主要原因。③冷卻速度快。這種水下焊接法，盡管電弧周圍有一個“氣袋”，然而其尺寸極小，熔池剛剛凝固，還處于紅熱狀態便進入水中，水的熱傳導系數比空氣大得多。所以焊縫的冷卻作用非常之快，很容易造成“淬硬”。焊縫與熱影響區出現高硬組織，內應力集中，嚴重影響接頭質量。

3.3 水下清淤作業

潛水員在無實際操作經驗的情況下不得在水下環境復雜或沉船艙室內單獨進行清淤作業。凡需要潛水員進行水下清淤作業的項目，參與作業人員應對水下環境、水下構筑物狀況及操作部位等應全面了解，進行風險評估，并制訂施工方案和應急操作程序。施工前，應向參與施工人員就作業的安全技術難點、關鍵點進行技術交底。

水下清淤作業前要對，水下清淤設備、器材應進行驗證和檢查，現場組裝后應調試，凡達不到使用要求的不得投入使用。使用較大口徑的氣升式吸泥器時，應在吸泥器底部安裝安全防護罩。

3.4 水下檢測

3.4.1 水下檢測的分類

非破壞性檢測：指不破壞被檢測對象本身或不影響被檢對象使用性能的檢測方法。水下目視檢測和水下無損探傷就屬于非破壞性檢測。水下目視檢測；用肉眼或借助于某些儀器設備，如：低倍放大鏡、水下攝像、水下電視等，進行觀察而發現結構存在的缺陷。這種檢測方法，僅能發現被檢測對象表面較大的缺陷和隱患。水下無損探傷檢測；水下無損探傷檢測需要使用專門的,儀器設備和方法。檢測結果，可發現被檢對象表面或內部存在的缺陷。

破壞性檢測：指破壞被檢對象本身或破壞被檢對象的使用效果，以取得檢測數據的方法，如：水下結構成分檢測、機構性能檢測和金相組織檢測。

3.4.2 水下檢測操作程序

水下檢測的程序一般可分為三步，即水下檢測作業準備；水下被檢結構的清洗、水下被檢結構的檢測及提出檢測報告

水下檢測準備工作，對水下工程檢測委托合同的簽訂；被檢結構及其所在水域環境的調查；檢測人員及檢測儀器設備的準備；檢測計劃及檢測工藝的制訂；水下被檢結構的檢測及提出檢測報告必須根據檢測規范規定的檢測方法和程序進行。提出的報告要真實可靠，并要簽上檢測潛水員的姓名；一次重要的決策性的水下檢測，往往采用多種水下檢測方法、工藝，以便互相印證。

3.5 水下電視

水下電視廣泛應用于水下遠近距離觀察、監視、探索以及引導器和行動器等方面。水下電視不僅可以錄制現場景物，而且還能使水面人員不間斷地監護潛水員的水下活動，從而大大增加了潛水作業的安全性。

現在國內較為先進的是中國船舶重工集團公司第七五零試驗場生產的SXD-IIIBFKR水下電視，該水下電視系統可提供一路水下攝像、照明和一路潛水電話功能，并配置清水/渾水兩用手持水下攝像機、頭盔式水下攝像機和清水箱專用水下攝像機。

TP249

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1673-8853（2017）06-0021-02

2017-03-09

編輯：國立杰 韋詩佳

蘇建偉（1985—），工程師，主要從事水利工程及潛水打撈專業工作。