Konieczność wykonywania spawania pod wodą może wynikać z różnych przyczyn, zwykle związanych z pracami budowlanymi. Na przykład może to dotyczyć montażu konstrukcji pod elektrownie wodne, grupy portowe, mosty itp. Powszechne są również układy rurociągów. W każdym razie spawanie pod wodą jest stosowane od kilku lat i pod względem jakości wyniku niewiele ustępuje standardowym technikom.
Zasady tworzenia łuku spawalniczego pod wodą
Stosowane są różne metody technologiczne organizacji procesu spawania pod wodą. Zasadniczo wyróżnia się dwie metody: z wytworzeniem sztucznego środowiska gazowego oraz z wykorzystaniem sprzętu wyposażonego w skuteczne izolatory od wody. Za najbardziej niezawodną i wydajną metodę uważa się spawanie w komorze głębinowej, która zawiera siebie ispawacz i jednostka pracy. Powstaje suche środowisko, które całkowicie eliminuje ingerencję wilgoci. Następnie zgrzewanie odbywa się pod ciśnieniem wody z podłączeniem kompleksu ciśnieniowego, który zapewnia zasilanie komunikacyjne do komory.
Jakość pracy spełnia najwyższe wymagania, ale zorganizowanie takich warunków jest trudne technicznie i kosztowne. Mogą sobie na to pozwolić tylko duże przedsiębiorstwa pracujące nad projektami na dużą skalę. Dlatego coraz częściej stosuje się metodę spawania łukowego w pęcherzyku gazu, który powstaje podczas odparowywania wody i stopionych elementów metalowych. Powłoka elektrody będzie odgrywać ważną rolę w tym procesie.
Wymagany sprzęt i materiały
Spawanie można wykonać zarówno na AC, jak i DC. Urządzenia wraz z materiałami eksploatacyjnymi dobierane są pod kątem określonych parametrów łuku z oczekiwaniem zapewnienia ochrony przed zwarciami i utratą stabilności spalania. Nawiasem mówiąc, średnie napięcie łuku powinno wynosić 30-35 V. Źródła zasilania to urządzenia jednostanowiskowe i wielostanowiskowe, uzupełnione tradycyjną kombinacją transformatorów (generatorów) i przekształtników. Napięcie jednostek na biegu jałowym powinno wahać się średnio od 70 do 100 V.
Szczególną uwagę zwraca się na dobór elektrod. Do spawania pod wodą w trybie ręcznym stosuje się pręty o grubości 4-6 mm. Ale najważniejsza jest charakterystyka powłoki elektrody. Jako minimum powinna to być warstwa wodoodporna impregnowana nitro-lakierami, parafiną, roztworami celuloidu w acetonie i syntetycznymiżywice z dichloroetanem. Nurek-spawacz obsługuje elektrodę za pomocą specjalnego uchwytu elektrody, wyposażonego w izolację elektryczną na całej powierzchni.
Instrukcje zgrzewania hydraulicznego
Technologia spawania na sucho, w której zlokalizowane jest medium gazowe. W obszarze roboczym zamontowana jest kamera z przenośnych modułów, które pozwalają na zorganizowanie suchego izolowanego środowiska pod wodą. Spawanie metalu odbywa się w następujący sposób:
- Drut elektrody jest podawany przez elastyczny wąż, który wchodzi do komory.
- Równolegle rozpoczyna się dopływ gazu obojętnego, który chroni spawany obszar i powłokę elektrody.
- Zgrzewarka reguluje podawanie drutu za pomocą mechanizmu trakcyjnego.
- Napięcie jest przykładane do łuku przez źródła prądu znajdujące się na powierzchni.
- Używając narzędzia roboczego z uchwytem elektrody, operator rozpoczyna zajarzenie łuku i bezpośrednie oddziaływanie termiczne na metal.
Cechę tego procesu w stosunku do konwencjonalnego spawania na lądzie można nazwać wykorzystaniem szerokiej grupy oprzyrządowania, która pozwala kompleksowo uwzględnić ciśnienie, wilgotność i temperaturę w komorze.
Instrukcje spawania na mokro
Dzięki tej metodzie można realizować zarówno spawanie ręczne, jak i półautomatyczne. Podczas instalowania dużych konstrukcji zwykle stosuje się technikę nakładania, a typowe operacje termiczne pozwalają zapewnićzłącza narożne, teowe i doczołowe z metalu. Jak jest gotowane pod wodą przez spawanie w tej technologii? Technika ta opiera się na zdolności łuku elektrycznego do podtrzymania spalania w sztucznie wytworzonym pęcherzyku gazu w warunkach aktywnego chłodzenia wodą. Spawacz jest w specjalnym skafandrze nurkowym, odbiera sprzęt i niezbędne eyelinery ze sprzętu znajdującego się na powierzchni. Ponadto proces jest prowadzony zgodnie ze standardową technologią spawania łukowego. W trybie półautomatycznym możliwe jest autonomiczne podawanie drutu, co zapewnia nieprzerwany przepływ pracy. Jednak ta metoda ma wiele wad, w tym słabą widoczność, szczelność łuku, porowatą spoinę itp.
Cechy spawania na zimno pod wodą
Ta metoda eliminuje potrzebę oddziaływania termicznego na metal w celu zapewnienia stopienia. Zasada działania polega na procesach chemicznych, które aktywuje specjalna pasta. Są to preparaty jednoskładnikowe lub dwuskładnikowe, które stanowią wysoce adhezyjną mieszaninę adhezyjną. W szczególności do spawania pod wodą stosuje się pasty plastyczne i wodoodporne z wypełniaczami metalowymi. Po zakończeniu szpachlowania kompozycja jest aktywowana, zapewniając trwałe uszczelnienie obszaru roboczego. Główną wadę takiego spawania można nazwać ograniczonym zastosowaniem. Ta metoda nadaje się tylko do przywracania drobnych uszkodzeń w konstrukcjach i rurociągach. Do łączenia masywnych elementów metalowych takie mieszanki nie są wystarczająco mocne.
Cechy cięcia łukowego
Przebieg pracy w tym przypadku odbywa się przy wysokim prądzie spawania. W takim przypadku sprzęt może być używany tak samo jak przy spawaniu łukowym. Pożądane jest stosowanie elektrod o większej średnicy - około 5-7 mm i do 700 mm długości. Cięcie odbywa się, gdy elektroda porusza się w obszarze roboczym. Zaleca się rozpoczęcie od otworu lub krawędzi, a następnie utrzymywanie stabilnego konturu cięcia aż do końca. W przypadku grubych blach, spawanie łukiem elektrycznym pod wodą odbywa się płynnym ruchem od góry do dołu, a szybkim - przy podnoszeniu od dołu do góry. Uwzględniana jest również następująca cecha: wraz ze wzrostem grubości przedmiotu obrabianego wydajność sprzętu pod względem efektów elektrotermicznych gwałtownie spadnie. Jednocześnie znacznie wzrośnie zużycie elektrod.
Utrudnienia w wykonywaniu pracy ze stanowiska spawacza
Problemy z pracą pod wodą są spowodowane całym szeregiem czynników. Wśród nich wymieniona już słaba widoczność, krępowanie ruchu przez sprzęt i ciśnienie, pokonywanie podwodnego nurtu oraz brak wiarygodnych punktów odniesienia. Wszystko to wpływa na dokładność manipulacji elektrodami i podłączenie sprzętu. Najczęstsze i charakterystyczne defekty spawalnicze pod wodą to słaba penetracja, zwisy i podcięcia. Zwiększa się również ryzyko wystąpienia typowych negatywnych czynników, które są tradycyjnie chronione na powierzchni przez topniki i media izolujące gazy.
Wniosek
Powodzenie operacji spawania pod wodą w największym stopniu będzie zależeć od jakości ich organizacji technicznej. Nawet wybór metody ekspozycji termicznej nie jest tak ważny, ponieważ wszystkie metody opierają się w różnym stopniu na zasadzie zapłonu i utrzymania łuku elektrycznego. O ile spawanie pod wodą z użyciem syntetycznych past uszczelniających ma zasadnicze różnice, chociaż jest stosowane w wyjątkowych przypadkach. Ale nawet przy tej metodzie ważne jest, aby wziąć pod uwagę najdrobniejsze szczegóły organizacyjne. Obejmują one jakość sprzętu roboczego, dokładność czynności przygotowawczych oraz spójność działań wszystkich członków zespołu instalacyjnego. Należy podkreślić, że spawanie pod wodą wymaga, oprócz nurka, udziału całej grupy specjalistów. Najczęściej sprzęt roboczy pozostaje na powierzchni, a znaczna część czynności kontrolno-regulacyjnych wykonywana jest przez elektromechaników bez udziału spawacza.
