Технология подводной лазерной резки и ее реализация

В настоящее время существует острая необходимость расширения технологических возможностей проведения подводных работ. Ведение технологических операций на глубинах, значительно превышающих доступ водолаза, становятся особенно актуальными в связи с освоением Россией арктического шельфа, строительством подводных транспортных коммуникаций, увеличением добычи полезных углеводородов с глубин и др. Целью настоящей работы является теоретические и экспериментальные исследования принципиально новой  технологии резки металлических и неметаллических конструкций в водной среде — подводной лазерной резки.

Основной принцип, лежащий в основе технологии, заключается в том, что лазерное излучение подается к обрабатываемому объекту, находящемуся  в водной среде, по силовому оптическому волокну. Таким образом, исключаются промежутки пространства с наличием жидкости между выводным концом волокна и поверхностью объекта, то есть воздействие на материал происходит в точке соприкосновения объекта и оптического волокна. Такое решение позволяет обрабатывать объекты в воде длинами волн лазерного излучения мощных твердотельных лазеров, например, неодимовым лазером с длиной волны излучения 1064 нм, которые нашли широкое применение для обработки материалов в газовой среде.

В ходе работы получены экспериментальные данные по резке тонкостенных металлических конструкций в водной среде лазерным излучением с длиной волны 1064 нм со следующими результатами: произведен рез листовой стали 5 толщиной 3 мм; произведен рез стальной трубы с толщиной стенки 3 мм; произведен рез латунной заглушки толщиной 3 мм. Эксперимент производился в камере, заполненной проточной водой при нормальных условиях и без увеличения давления окружающей среды. Ведутся теоретические и экспериментальные исследования по увеличению давления окружающей водной среды с имитацией химического состава морских акваторий.