Metod för torr undervattensvetsning

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om metoden för torr undervattensvetsning med hjälp av lämpliga diagram.

Vid torr undervattensvetsning täcks den plats som ska svetsas av en kammare från vilken vatten utesluts under tryck. Svetsningen som är så klar liknar den som utförs under friluftsförhållanden, förutom att de rök och gaser som alstras i svetsprocessen påverkar den omgivna miljön. Det är dock möjligt att producera högkvalitativa svetsar som uppfyller röntgen- och kodkrav. Svetsning kan också uppnås mycket snabbare vilket resulterar i stora besparingar.

Det finns två huvudvarianter av torr undervattensvetsning:

(i) Torka undervattensvetsning vid en atmosfär och

(ii) Torr undervattensvetsning vid hyperbariskt tryck.

I den första tekniken hålls arbetsområdet, där arbetsstycket och verktygen är belägna, torra och upprätthålls vid det normala atmosfärstrycket. Detta görs vanligtvis i en ubåt eller genom användning av ett tryckkärl. Svetsningen utförs på samma sätt som i en verkstad är det bara nödvändigt att anta ett speciellt förfarande på grund av det begränsade arbetsutrymmet och följdåtgärder för elektrisk säkerhet, skadliga gaser och damm.

I den andra tekniken täcks området som ska svetsas av en kammare vid ett tryck något högre än det omgivande vattentrycket. Detta görs i en öppen bottenkammare eller ett livsmiljö. Fig. 22.5 visar inställningen för hyperbarisk svetsning av en rörledningsförband.

Fig. 22.5 En inställning för hyperbariska svetsrören

Också beroende på kammarens storlek finns det två variationer i torr undervattensvetsning, det vill säga fast kammare och rörlig kammare. I det förra är kammaren permanent fixerad vid platsen tills arbetet är färdigt och sedan avvecklas hela uppställningen medan den senare är mer mobil ett arrangemang där operatören flyttar hela kammaren tillsammans med sig själv till önskad plats. Den förstnämnda är således mer användbar för större jobb och den senare för de mindre.

I dagens övning används nästan endast torr undervattensvetsning off-shore, inte bara för att den ger de önskade kvalitetssvetsarna, men också för att ii är den enda tekniken som kan användas i djupt vatten. Även för närvarande utförs det mesta av offshorearbetet på ett maximalt djup på ca 300 m men det förväntas att vid sekelskiftet kan det krävas att användas för djup upp till 1000 m.

De processer som för närvarande används för det mesta av den torra undervattensvetsen inkluderar SMAW, GTAW och GMAW. SMAW-modellen är inte mycket likadant på grund av den stora mängden rök och rök som produceras i operationen, vilket kräver användning av ett omfattande luftrörelse-, filtrerings- och kylsystem.

GTAW används undervattens främst för att producera leder i rör. De svetsar som produceras är av röntgenkvalitet, men högfrekventa förbrukningsmaterial som används för båtinitiering och underhåll misslyckas med att fungera på djup mer än 100 m. Problemet övervinns av touch start men det kan leda till volframintegration.

Helium men inert anses inte lämpligt för GTAW eftersom det allvarligt eroderar volframelektroden och bågen börjar vara svår vid höga tryck. Även om argon överstiger helium för GTAW är det dubbelt så narkotiskt som kväve, så det kan inte användas som kammargas. För att lösa detta problem används en divergent typ av dubbelstål av rostfritt stål av stålborste som visas i figur 22.6 för både GTAW- och GMAW-processer.

GMAW-processen verkar erbjuda den största potentialen för torr undervattensvetsning. Det är relativt snabbt och kan användas för all positionssvetsning. Vid denna process används i allmänhet en strömkälla med platt volt-ampere karakteristik. Helium, argon, argon + 2% O2 eller argon + 5% CO2 används som avskärmningsgas. Argon och kväve orsakar narkos medan helium är andningsbar och därför föredragna som kammargas.

Om helium används som avskärmningsgas resulterar det i högre bågspänning för samma ljusbågslängd, vilket orsakar båginitieringsproblem. Helium är en väldigt bra ledare av värme, vilket resulterar i högre trådsmältningsgrad med djupare penetration och bredare svetspärlor. Men helium är mycket dyrare än argon och det accelererar också svetskylningshastigheten. CO ₂ -gas kan användas för skärmning vid grunda djup. Vid större djup används argon + CO-blandning för avskärmning och de bästa resultaten verkar erhållas med 95% argon och 5% CO2-gasblandning.

Normalt arbetar divergerare med en kort varaktighet i taget vilket resulterar i frekvent avbrott med följdförluster i arbetet. För större arbetstider används mättnadsdykningsteknik. I denna teknik tillverkas en dykares kroppsvävnader för att nå jämviktslöslighetsgränser kända som mättnad av den inerta gasen.

En gång mättad kan dykväljaren hållas vid samma tryck i ett livsmiljö under vilken tid som helst (säg veckor eller månader) och används för normal arbetscykel tills en dekompressionscykel sänks, vilket minskar tiden mellan dyk och möjliggör effektiv svetsning drift.

Nackdelarna med mättnadsdykningssystemet är kraven för extrautrustning, dykare supportbesättning och säkerhetskopiering när det gäller livsstöd (inklusive telefonkommunikation, TV, videokameror för kontinuerlig observation, livsstödsmiljö för besättningen och bostäder). lansering och återhämtning av dykare; vilket resulterar i höga driftkostnader.

För de flesta mättnadsarbeten är besättningsmedlemmens andningstemperatur cirka 90-95% helium och 5-10% syre och denna balans måste bibehållas noggrant.

Särskilda säkerhetsåtgärder måste vidtas av dykkaren för undervattensvetsning mot infångade gaser i delar som svetsas. Dessa gaser är vanligtvis rika på väte och syre som kan explodera när de antänds.