e. Vật liệu cắt, chất lượng vật liệu
2.4 Công nghệ cắt bằng tia nước áp suất cao dưới nước
Các thí nghiệm đã chứng minh khả năng cắt bằng TNASC dưới mặt nước. Theo [36] đã có thí nghiệm cắt thép ởđộ sâu 300mm với đường kính vòi phun 1mm. Kết quả
thí nghiệm so sánh năng suất giữa cắt trong môi trường không khí và môi trường dưới nước không chênh lệch lớn khi vắt với áp suất bơm từ 15-30MPa, vận tốc cắt từ 75- 150mm/ph và mật độ hạt mài 18-48%. Với khoảng cách cắt lơn hơn 10mm, năng suất khi cắt dưới nước giảm nhanh và với khoảng cách cắt 25mm, chiều sâu rãnh cắt khi gia công dưới mặt nước chỉ đạt một nửa so với chiều sau cắt trong môi trường không khí. Shimizu và Wu đã thí nghiệm khoan với áp suất bơm 11,9MPa ở độ sâu 10m và 39m với khoảng cách cắt từ 7,5-60mm. Chiều sâu rãnh cắt giảm hơn hẳn tại độ sâu 39mm so với độ sâu 7,5mm với khoản cách cắt lớn dần.
Thí nghiệm thực hiện trong bình tạo áp với áp suất tạo ra tương đương độ sâu 500m khi khoan thép không gỉ. Với khoảng cách gia công bé hơn 10mm ảnh hưởng của độ
hưởng mạnh trong độ sâu 50-100m và thay đổi rất ít trong độ sâu 100-500m. Với khoảng cách cắt 50mm khả năng cắt gọt hầu như không còn.
Trong tài liệu [45,46] đã thí nghiệm với phương pháp trộn hạt mài có áp (sử dụng bơm trực tiếp) tại độ sâu 6000m. Với đường kính vòi phun 0,46mm và mật độ hạt mài 11%, áp suất bơm từ 276 đến 379 MPa và khoảng cách gia công là 0,9; 3,4 và 6mm.
Ảnh hưởng của áp suất môi trường trong khoảng từ 17-69MPa (tương đương độ sâu 1700-6900m) không rõ rệt nữa đối với năng suất cắt vì từ áp suất môi trường 17MPa năng suất cắt chỉ còn đạt khoảng 40% so với khi gia công trên mặt nước. Trong khoảng cách gia công từ 0,9-6mm khi gia công trong không khí cũng như dưới nước thì năng suất cắt giảm dần theo độ sâu và khoảng cách gia công. Tùy thuộc vào áp suất bơm và áp suất môi trường, năng suất cắt giảm 20% khi khoảng cách cắt tăng lên từ 0,9-3,4mm và giảm 50% tại khoảng cách là 6mm.
Theo [45] làm thí nghiệm để so sánh 2 phương pháp trộn hạt mài có áp và không áp, tại áp suất bơm hợp lý, độ sâu mô phỏng 6000m dưới nước, vận tốc cắt 51mm/ph và chiều sâu rãnh cắt 46mm cho thép không gỉ cho ta thấy với phương pháp trộn hạt mài có áp chỉ cần 50% năng suất thủy lực của bơm và 50% lưu lượng hạt mài khi gia công.
Hãng Comex- CH Pháp chuyên sử lý giàn khoan ngoài biển đã làm thí nghiệm với áp suất bơm 35Mpa theo phương pháp trộn hạt mài có áp lưu lượng bơm 90l/ph và độ
sâu mô phỏng 500m, vật liệu cắt là các chân dàn khoan hỗn hợp giữa bê tông và thép.
Độ sâu từ 50-450m hầu như không ảnh hưởng đến năng suất cắt, chiều sâu rãnh cắt đạt
được 100mm đối với cắt bê tông vận tốc cắt 200-400mm/ph và 50mm đối với thép khi vận tốc cắt 24mm/ph
Phương pháp gia công bằng TNASC dưới nước còn ứng dụng trong sửa chữa giàn khoan dầu và các công trình dưới biển. Công ty Stolt Seaway S.A. đã sử dụng phương pháp trộn hạt mài có áp với áp suất cho giàn khoan dầu của BP Magnus ởđộ sâu 182m, cách đáy biển 4m người ta đã cắt để thay thế thanh giằng dầy 45mm và dài 700mm.
Tại Nauy người ta đã cắt ống dẫn dầu đường kính 400mm, thành ống dày 11-19mm dưới độ sâu 110m đẻ phủ lớp polypropylen bảo vệ thành ống dẫn.
Thí nghiệm bằng phương pháp trộn hạt mài có áp với thiết bị ROVs (Remotely Operated Vehicles) có thể gia công ở độ sâu 1000m đã mang lại nhiều kết quả thí nghiệm quan trọng
Thí nghiệm tại biển Bắc Hải với thiết bị ROVs tại độ sâu 600m, áp suất bơm 33Mpa, cắt ống dẫn có chiều dày thành ống 24,7mm, 5mm phủ bitum và bao bọc bởi 100mm bê tông. Thiết bị đã cắt thành công liên tục chiều dài ống 3500mm tại các độ
sâu 150; 320; 500 và 600m