Metod för våt undervattensvetsning

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

Våt undervattensvetsning har fyra stora variationer, t.ex. gasbågsvetsning (GMAW), inkapslad metallbågsvetsning, plasmabågsvetsning och skärmad metallbågsvetsning (SMAW). GMAW undervatten liknar det som används vid utomhusförhållanden med CO2, argon, helium eller deras blandningar som avskärmningsgas. Av de stora problemen med våt undervattensvetsning, låg smältbarhet och hög väteförbränning hos svetsarna, verkar GMAW-processen ha helt eliminerat den senare.

För att öka användningen av GMAW-processen under vattnet har några nya innovationer tagits fram som syftar till att förhindra att det omgivande vattnet kommer in i bukområdet genom roterande eller stationära borstar, flexibelt skyddande gummimunstycke eller vattendynamunstycken. I vattengardinmunstycket som visas i figur 22.3 skapar en vattenhål med hög hastighet som kommer från ett ringformigt munstycke ett gasfyllt hålrum kring bågen och svetsbassängen.

Den skyddande gasen i håligheten upprätthålls kontinuerligt vid ett tryck som är något överstiger det omgivande området för att förhindra inträngning av vatten. Sålunda sker svetsning i en gasatmosfär som reducerar eller eliminerar upptaget av väte och minimerar den svaga kylningen av svetsmetallen.

I pläterad metallbågsvetsning är plåten som ska svetsas täckt med en akrylhölje med hemisfärisk form med två till tre hål som finns i den. Den belagda elektroden passerar genom ett av hålen och de återstående hålen är för att gaserna ska fly från höljet.

De gaser som produceras genom förbränning av elektrodbeläggningar släpper ut vattnet från höljet och platsen är sålunda i torrt tillstånd omgivet av en blandning av gaser som huvudsakligen består av väte, CO2 och CO. Processen förbättrar duktiliteten hos svetsning, men problemet med väteförbränning kvarstår på grund av närvaron av en stor mängd väte i den gasformiga atmosfären inuti höljet.

För plasmabågsvetsning under vattnet har argon och vattenglas i viskös vätskeform använts som avskärmningsmedium. Svetsarna som görs genom plasmabågsvetsning har hög smältbarhet, låg hårdhet av HAZ och hög bågstabilitet.

I undervatten SMAW, vilket arrangemang för vilket visas i fig 22.4, används belagda elektroder direkt i undervattensförhållanden utan stor skillnad jämfört med friluftförhållanden. De vanligaste elektroderna är av rutiltyp, men järnpulverelektroder används också. Alla elektroder för undervattensvetsning ges en vattentät beläggning som kan bestå av skalak eller celluloid upplöst i aceton, vinylfärg eller bara en gnidning av paraffinvax.

Beläggningarna tenderar att sönderfalla på djup mer än 180 m. Arc-förträngningen ökar också med djup och det är rädd att vid djup mer än 300 m ingen svetsning kan vara möjlig i stället kan skärning resultera. Även om både AC och DC strömkällor används för våt undervattensvetsning, men DC med elektrod negativ är mest populär. Den öppna kretsspänningen är vanligtvis begränsad till 105 volt.

Trots många nackdelar med SMAW är det den mest använda undervattensvetsprocessen på grund av dess enkelhet och förmågan att användas i olika positioner för att producera ovanliga och komplexa leder. De skarvar som produceras har vanligtvis 80 procent draghållfasthet och 50 procent sårbarhet som utomhusen svetsar. Bortsett från reparationer och räddning, används våt undervattensvetsning också för att göra slipsar, eftersom nya offshore-oljebrunnar bringas till produktion.

I undervatten SMAW stål med kol ekvivalent (CE) mindre än 0, 40 procent svetsas med mjuka stål elektroder och de med kol ekvivalent mer än 0, 40 procent svetsas med austenitisk rostfritt stål elektroder. Medan lätta stålelektroder ofta leder till underskärningar, är austenitiska och nickelbaselektroder generellt fria från undergränser och underborrhål men porositeten kan öka med ökningen av svetsströmmen.

Bortsett från dessa fyra varianter av våta undervattensvetsningsförsök har man också genomfört undervattensvetsning med hjälp av processer som brandkraftsvetsning, stavsvetsning och lasersvetsning. Brandsvetssvetsning har visat sig fungera upp till 60 meters djup, men sådana svetsar visade sig ha blåshål för vattendjup på mer än 20 m.

Undervattenspetssvetsning har visat sig fungera tillfredsställande. Praktiska tillämpningar av processen förväntas vid beredning och reparation av stålkonstruktioner och vid off-shore underhåll för ersättning av offeranoder.

Användningen av CO _2- laserstråle för svetsning under vattnet på grunda djup har också varit framgångsrikt men dess faktiska fältanvändning kommer att bero på laserstrålens kraft och de tekniker som används för dess faktiska utplacering.

Eftersom manövrering på djup på över 100 m ger upphov till en mängd svårigheter om manuell svetsning är anställd har fjärrsvetsning undervattensutvecklats för djuphavsarbete där fackrets rörelser är fullt mekaniserade. Sådana enheter förväntas hitta ökad användning med ökad djuphavsborrning för olje- och havsbottnen, vilket kräver installation av lämpliga konstruktioner och rörledningar för att förmedla produkterna.