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我国是一个海洋大国，面临太平洋及其所属渤海、黄海、东海、南海，大陆海岸线长1. 8 万多公里，有300 多平方公里的领海和管辖海域。海洋资源是近几年国际上激烈竞争的焦点之一，是各国重要的战略目标。21 世纪是人类向海洋进军的世纪。为进 行海上石油开发、海洋科学研究、海底矿藏勘探开发、海底管道、电缆等的敷设和检查、海底打捞救生以及军事应用，迫切需要进一步开发水下作业技术。 水下技术，是我国一个起步较晚，但近些年来发 展很快的领域。目前尽管在水下科学技术方面已取得了一定成绩，但是还需要进一步发展多元科学技术， 以使海洋作业更加方便、快捷。其中水下工程技术就 是需要尽快发展的一种多元科学技术。 水下工程技术通常是指海洋工程中围绕海底油气 及其它矿产资源的勘探、开采和救助打捞工程所需要的设备、设施的设计、建造及施工工艺和作业技术。 自上世纪60 年代以来，水下工程技术迅速发展。60 年代到70 年代期间，美、英、法、德、日、挪威等世界主要海洋国家，相继建立了一批海洋开发研究机构，如日本海洋技术中心（ JAMSTEC）、法国国立海洋开发中心（CNEXO）、挪威水下技术中心（NUC） 等，极大地促进了海洋开发进程及海洋技术研究工作。此外，各国近海工程公司和潜水公司，也纷纷进 行水下科学技术的研究和水下作业设施的开发，其中美国、英国、法国等一些公司等都具有较强的实力， 在潜水技术、ROV 技术、水下作业工具技术、水下 焊接技术及装备、水下检测技术与检测仪器方面处于 领先地位。 海底油气输送管道维修作业系统是水下工程技术的一个部分，维修作业的主要任务是研制一套海洋环境下能够对单双层海底管道进行吊装、切割、去表 皮、开坡口、对口、清理等作业的机具并能够快速修复海底管道。下面就维修作业机具中的开坡口机的发展概况作详细介绍。
1.坡口机的研究概况
在管道铺设或管接修复过程中，需要对管道进行切割/ 开坡口作业，以便进行焊接。切割/ 坡口机是管道换接修复过程中不可缺少的专业设备，它所涉及的 各项技术在国外有成形产品出售。我国的产品多数为模仿国外制造。国外具有代表性的坡口机产品有以下几种。
1. 1 火焰切割/ 坡口机
美国H&M公司生产两种火焰切割/ 坡口机：钢带式火焰切割和坡口机采用铝制机身，重量轻，适合现场切割管道，坡口机的导轨采用不锈钢凸缘导轨，一种导轨可适用多种管径（钢带通过搭接，直径可调），行走稳定准确，切割 线不错位。坡口角度可调。带有l5m 电动遥控器， 速度可调，正反转控制，非常适应海上平台导管架切 割和管道切割。产品适用管径为250 ~ 2400mm 的管道。 马鞍形环齿轮式火焰切割/ 坡口机适合车间高效率下料，而且可扩展成斜口切割机。铝制机身，重量轻，装配精度极高，鞍座和环齿轮同轴度达到1 0. 64mm，端面垂直度达到1 0. 38mm。电动型配l5m长遥控电缆，可调速和正反转。一种机型可适用四种相邻管径。坡口角度可调。配双割把架，可以同时割 出双侧坡口。配圆度靠轮，可以适应不圆的管子切 割。系列产品，适用管径为50 ~ l200mm 的管道。
l. 2 管端坡口机
意大利GBC公司生产内卡式、外卡式坡口机和管端坡口车床。 内卡式管道坡口机有两个型号，适合于小管径管道加工坡口。它由气动操作，防爆，适用于石化炼油企业管道维修。坡口机工作时通过超强自锁内卡芯轴卡于管道内，不打滑，不振颤，不弯曲变形。外卡式管道坡口机有多个型号，采用多刀车削方式，适用于小管径管道。 管端坡口车床内径卡紧，便携，尤其适合厚壁管端加工处理。
l. 3 全自动柔性切管机
日本板桥全自动柔性轴切管机结构比较特殊， 机头没有任何动力马达， 动力来自柔性扭矩传输缆轴。可以对管道进行切 割、开槽等作业。适用于 铸铁管、水泥管、钢管、 石棉管和塑料管等。能够快速、安全作业，也可在水中作业。最大切割厚度达 60mm。
l. 4 爬管式管道切割/ 坡口机
美国E.H. WACHS爬管式切割/ 坡口机是一种便携式铣削机，它通过链条将机体固定在管道上，驱动链轮使机体带着旋转的切割刀和坡口刀沿链条爬行一周，完成管道的切割和开坡口。它由液压驱动，可以 在管子水平或者垂直方向作业，也可以在壕沟和l80m 深水下作业。它可以在带压的管道或者罐体上进行冷切割和坡口加工，加工精度高，安全防爆，特 别适合恶劣环境（ 风沙、污泥、水下） 工作，适合海上钻井、铺管及各种水上安装工程。
2坡口机设计构想及其展望
海洋油气资源的开发是海洋开发的重要组成部分，其中海底破损油气管道的维修又是保证海底开采的油气顺利运输、防止海洋污染的必要保证。 我国在北海、南海和东海等海域进行海上油气开发，海底油气输送管道一般有单层管和双层管两种， 单层管主要结构是单层钢管外面覆盖一层钢筋混凝土，双层管主要结构是在两层钢管中间添加有保温层。北海、南海和东海的海底油气管道铺设已经近 20年，许多管道面临着破损的危险。
目前，我国海底破损油气管道都是聘请国外的专业公司进行维修，大多是美国的公司，每次维修都需要花费几百万元人民币，价格昂贵。随着时间的推移，现在工作的海底油气管道破损率会越来越高，每年需要维修的次数也会不断增加，因此急需将海底油气管道维修作业系统国产化。针对海底管道维修系统希望建立一系列性能可靠、体积小巧、自动化程度高的作业机具，用于管道维修。这不仅能使我国在相关领域的科技水平得到提高，避免受国外公司技术保密的限制，提高海底油气管道维修的效率，同时还能使每年维修海底油气管道的费用大大降低。缩短我国与世界发达国家在这一领域技术水平的差距，同时还会提高我国在海洋开发方面的国际地位和竞争能力。从目前国外发展现状来看，爬管式坡口机不仅能在水下工作，也能在干式环境中工作，而且能适应大范围管径的管道切割/ 开坡口作业。但是该坡口机属于半自动的，针对不同材质、不同性能的材料所用切削速度应是多少，需要靠人工根据经验作现场调整。 如遇能见度较差的海情，作业将非常困难；而且我国海域环境较为复杂，该坡口机还需要进一步完善。我国的科技工作者应在对国外坡口机的先进技术进行研究的基础上，针对不同材料，从切削性能、切削精度、可靠性等因素出发，深入研究，采用先进控制方法，设计自己的自动化爬管式坡口机，为我国的水下工程技术发展做出贡献。
