磨料水射流切割是20世紀80年代迅速發(fā)展起來(lái)的新型水射流切割技術(shù),是在高壓水射流中加人磨料形成的。目前國內磨料水射流水下結構物切割技術(shù),多數處于研究階段。而國外一批海洋工程公司已經(jīng)將該技術(shù)大量用于海洋石油等領(lǐng)域。磨料水射流技術(shù)可以分為以下種類(lèi):
1、 前、后混合磨料射流
根據加入磨料方式的不同,將磨料射流分為前混合磨料射流和后混合磨料射流。
1)前混合磨料射流
前混合磨料射流的磨料與高壓水在磨料罐中初步混合,處于擬流體狀態(tài),通過(guò)高壓軟管送到噴嘴。前混合磨料射流改善了磨料與水介質(zhì)的混合機理,工作壓力較低。
2) 后混合磨料射流
后混合磨料射流切割系統,其磨料混合在噴嘴內部完成。因為磨料是在射流形成之后加入的,所以磨料與高速水很難充分混合,為了獲得高速度的沖擊磨粒,需要提高系統工作壓力。
前混合磨料射流的磨料是通過(guò)高壓軟管與水一起輸送,長(cháng)距離應用時(shí)存在嚴重的管路磨損和堵塞問(wèn)題,通常用于淺水。后混合磨料射流的磨料采用獨立的軟管進(jìn)行輸送,不存在高壓水管堵塞問(wèn)題,也不存在高壓水管管路磨損嚴重的問(wèn)題,適合鋼結構水下切割尤其是深海切割的作業(yè)方式。
2、外切割和內切割
按作業(yè)環(huán)境內有無(wú)固體壁面的限制來(lái)分,水射流可外切割和內切割。
1)外切割
以管型結構的切割為例,外切割(從管型結構外部進(jìn)行切割)是自由水射流。
2)內切割
管型結構等構件內切割時(shí),作業(yè)環(huán)境受到固體壁面限制,是非自由水射流,而且是具有代表性的管中射流。
一般,海洋石油平臺樁基、導管、套管管串等管型結構優(yōu)先采用內切割,因為內切割不需要潛水員下水作業(yè),因而通常成為業(yè)主的優(yōu)先選擇方式。但內切割常常因為土壤的作用而使得視覺(jué)監視困難,需要采用其它技術(shù)監測切割過(guò)程。