Tehnologija podvodnega varjenja

Obstajajo tri vrste podvodnega varjenja: suha metoda, mokra metoda in delno suha metoda.

Suho varjenje

To je metoda, pri kateri se uporablja velika zračna komora za prekrivanje zvara, varilec pa v zračni komori vari.Ker varjenje poteka v suhi plinski fazi, je njegova varnost večja.Ko globina preseže območje potopa v zraku, se zlahka ustvarijo iskre zaradi povečanja lokalnega pritiska kisika v zračnem okolju.Zato je treba v plinski komori uporabiti inertni ali pol inertni plin.Med suhim varjenjem morajo varilci nositi posebno ognjevarno in visoko temperaturno odporno zaščitno obleko.V primerjavi z mokrim in delno suhim varjenjem ima suho varjenje najboljšo varnost, vendar je njegova uporaba zelo omejena in uporaba ni univerzalna.

delno suho varjenje

Lokalna suha metoda je podvodna metoda varjenja, pri kateri varilec vari v vodi in umetno odvaja vodo okoli varilnega prostora, njeni varnostni ukrepi pa so podobni kot pri mokri metodi.

Ker se metoda sušenja na kraju samem še raziskuje, njena uporaba še ni razširjena.

Mokro varjenje

Mokro varjenje je metoda podvodnega varjenja, pri kateri varilec vari neposredno pod vodo, namesto da bi umetno odvajal vodo okoli območja varjenja.

Obločno gorenje pod vodo je podobno varjenju pod praškom in gori v zračnih mehurčkih.Ko elektroda zgori, prevleka na elektrodi tvori tulec, ki stabilizira zračne mehurčke in s tem stabilizira oblok.Za stabilno gorenje elektrode pod vodo je potrebno na jedro elektrode nanesti določeno debelino premaza in ga impregnirati s parafinom ali drugimi vodoodpornimi snovmi, da bo elektroda vodotesna.Mehurčki so vodik, kisik, vodna para in mehurčki, ki nastanejo pri zgorevanju prevlek elektrod;drugi oksidi, ki jih proizvaja motni dim.Da bi premagali težave pri vžigu in stabilizaciji obloka, ki jih povzroča vodno hlajenje in tlak, je napetost vžiga obloka višja od tiste v atmosferi, njen tok pa je 15% do 20% večji od varilnega toka v atmosferi.

V primerjavi s suhim in delno suhim varjenjem ima podvodno mokro varjenje največ aplikacij, vendar je varnost najslabša.Zaradi prevodnosti vode je zaščita pred električnim udarom eden glavnih varnostnih pomislekov pri mokrem varjenju.

Mokro podvodno varjenje se izvaja neposredno v globoki vodi, to je pod pogojem, da ni mehanske ovire med varjenjem in vodo.Na varjenje ne vpliva le tlak vode v okolici, ampak jo okoliška voda tudi močno ohladi.

Čeprav je mokro podvodno varjenje priročno in prilagodljivo ter zahteva preprosto opremo in pogoje, je zaradi močnega hlajenja varilnega obloka, staljene mase, elektrode in varilne kovine z vodo stabilnost obloka uničena in oblika zvara je slaba. .Utrjena cona se oblikuje v območju toplotnega vpliva varjenja in velika količina vodika vdre v stolpec obloka in bazen staline med varjenjem, kar lahko povzroči napake, kot so varilne razpoke in pore.Zato se mokro podvodno varjenje običajno uporablja v plitvih vodnih območjih z dobrimi oceanskimi razmerami in varjenje komponent, ki ne zahtevajo velike obremenitve.

Zaradi podvodnega okolja je postopek podvodnega varjenja veliko bolj zapleten kot proces varjenja na kopnem.Poleg tehnologije varjenja vključuje tudi številne dejavnike, kot je tehnologija potapljaškega delovanja.Značilnosti podvodnega varjenja so:

1. Nizka vidljivost.Absorpcija, odboj in lom svetlobe v vodi je veliko močnejši kot v zraku.Zato svetloba hitro oslabi, ko se širi v vodi.Poleg tega se med varjenjem okoli obloka ustvari veliko število mehurčkov in dima, zaradi česar je podvodni oblok zelo slabo viden.Podvodno varjenje se izvaja v muljastem morskem dnu in morju s peskom in muljem, vidljivost v vodi pa je še slabša.

2. Zvarni šiv vsebuje visoko vsebnost vodika, vodik pa je sovražnik varjenja.Če vsebnost vodika pri varjenju preseže dovoljeno vrednost, zlahka povzroči razpoke in celo strukturne poškodbe.Podvodni oblok bo povzročil toplotno razgradnjo okoliške vode, kar bo povzročilo povečanje vodika, raztopljenega v zvaru.Slaba kakovost zvarnih spojev pri obločnem varjenju z elektrodo pod vodo je neločljivo povezana z visoko vsebnostjo vodika.

3. Hitrost hlajenja je hitra.Pri varjenju pod vodo je toplotna prevodnost morske vode visoka, kar je približno 20-krat večja od zraka.Če se za podvodno varjenje uporablja mokra metoda ali lokalna metoda, je obdelovanec, ki ga je treba zvariti, neposredno v vodi in učinek gašenja vode na zvar je očiten, zato je enostavno izdelati utrjeno strukturo z visoko trdoto.Zato se lahko hladnemu učinku izognemo le pri suhem varjenju.

4. Vpliv tlaka, ko se tlak poveča, stolpec obloka postane tanjši, širina zvara postane ožja, višina zvara se poveča in gostota prevodnega medija se poveča, kar poveča težavo ionizacije , se napetost obloka ustrezno poveča, stabilnost obloka pa zmanjšana, povečano brizganje in dim.

5. Neprekinjeno delovanje je težko uresničiti.Zaradi vpliva in omejitev podvodnega okolja je v mnogih primerih treba sprejeti metodo varjenja za en odsek in zaustavitev za en odsek, kar ima za posledico diskontinuirane zvare.

Varnost mokrega podvodnega varjenja je veliko slabša od varjenja na kopnem.Glavni varnostni ukrepi so:

Za podvodno varjenje je treba uporabiti enosmerni tok, izmenični tok pa je prepovedan.Napetost brez obremenitve je običajno 50-80 V.Krmilne električne naprave v neposrednem stiku s potapljaškimi varilci morajo uporabljati izolacijske transformatorje in biti zaščitene pred preobremenitvijo.Preden potapljaški varilci začnejo delovati ali med postopkom menjave elektrod, morajo obvestiti kopensko osebje, da prekine tokokrog.Potapljaški varilci morajo nositi posebno zaščitno obleko in posebne rokavice.Med vžigom in nadaljevanjem obloka se je treba z rokami izogibati dotikanju obdelovancev, kablov, varilnih palic itd. Pri varjenju na konstrukciji pod napetostjo je treba tok na konstrukciji najprej prekiniti.Med podvodnim varjenjem je treba zagotoviti delovno higiensko zaščito, zlasti urbano zaščito in zaščito pred opeklinami.Redno preverjajte izolacijo in vodotesnost opreme za podvodno varjenje, varilnih klešč, kablov itd.