جوشکاری زیر آب چگونه است؟ تفاوت جوش خشک و مرطوب در جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب یکی از روش‌های جوشکاری است که بسیار تخصصی می‌باشد. جوشکاری زیر آب یا جوشکاری پرفشار (Hyperbaric Welding) فرآیند جوشکاری در فشارهای بالا و معمولاً زیرآب است. این نوع جوشکاری می‌تواند درون آب یا یک محفظه پر فشار، زیر آب انجام شود. جوشکاری پرفشار برای تعمیر کشتی ها، خطوط لوله و سکوهای نفتی دریایی و … کاربرد دارد. شایع‌ترین فلز جوشکاری شده در زیر آب فلز فولاد است.

هنگامی که نیاز به کیفیت بالا در جوشکاری به علت کنترل بهتر شرایط محیطی از قبیل استفاده از روش های حرارتی قبل و بعد از جوش داریم، جوشکاری در محیط خشک نسبت به محیط مرطوب ترجیح داده می‌شود. این کنترل محیطی بهبود یافته به طور مستقیم باعث بهبود عملکرد فرآیند شده و نهایتا منجر به یک جوش با کیفیت بسیار بالاتر نسبت به جوش در محیط مرطوب می‌شود. بنابراین، هنگامی که یک جوش با کیفیت بسیار بالا نیاز داریم، به طور معمول از جوشکاری پرفشار خشک استفاده می‌شود. در مورد استفاده از جوشکاری پرفشار خشک در عمق تا ۱۰۰۰ متر تحقیقات بسیاری در حال انجام است. کلا، اطمینان از یکپارچگی جوش‌های زیر آب دشوار است. اما با استفاده از تمهیدات مختلف آزمایش غیر مخرب جوش امکان‌پذیر است.

کنستانتین خرنوف متالوژ روس در سال ۱۹۳۲ روش جوشکاری پر فشار زیر آب را اختراع نمود.

اهمیت فرآیندهای جوش تقریباً در کلیه صنایع تولیدی و کاربردهای ساختاری در حال افزایش است. در حالت عادی تکنیک‌های زیادی برای جوشکاری در جو وجود دارد اما بسیاری از آنها را نمی‌توان در زیر دریا و در حضور آب مورد استفاده قرار داد. در همین راستا باید به این نکته نیز توجه نمود که بیشتر کارهای تعمیر دریایی در عمق نسبتاً کم صورت می‌پذیرد. هر چند بیشتر فرآیند‌های تعمیر و جوشکاری کشتی در عمق کم انجام می‌پذیرد، اما چالش‌برانگیزترین و فنی‌ترین کار، تعمیر در اعماق بیشتر، به ویژه در خطوط لوله و ترمیم خرابی‌های تصادفی است.

یکی از مزایای مهم جوشکاری زیر آب، صرفه اقتصادی آن است که از بیرون کشیدن سازه از دریا جلوگیری می‌کند و باعث صرفه‌جویی در وقت و هزینه می‌شود. این نوع جوشکاری یک تکنیک مهم برای تعمیرات اضطراری است که به سازه آسیب‌دیده امکان انتقال ایمن به تاسیسات خشک برای تعمیر و نگهداری دائمی را می‌دهد. جوشکاری زیر آب در هر دو محیط داخلی و خارجی اعمال می‌شود، اگر چه آب و هوای فصلی از جوشکاری زیر دریایی در طول زمستان جلوگیری می‌کند.

جوش خشک در جوشکاری زیر آب

در جوشکاری پرفشار خشک، فرآیند چوشکاری در یک اتاق پر شده از گاز با فشار بالا که در اطراف سازه در حال جوش قرار دارد، انجام می‌شود. بیشتر فرآیندهای جوش قوس الکتریکی مانند جوش قوس فلزی محافظ (SMAW)، جوش قوس الکتریکی (FCAW)، جوش قوس تنگستن گازی (GTAW)، جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW)، جوشکاری قوس پلاسما (PAW) می‌تواند در جوشکاری پرفشار انجام شود. با این حال از جوش قوس الکتریکی تنگستن گازی در جوشکاری پر فشار خشک بیشتر استفاده می‌شود. نکته قابل توجه در این رابطه افزایش چشمگیر ولتاژ قوس است که با افزایش فشار همراه است.

جوشکاری پر فشار خشک تاکنون از لحاظ عملیاتی در اعماق کمتر از ۴۰۰ متر (۱٫۳۰۰ فوت) به کار گرفته شده است ولی با استفاده از تکنیک‌های کنترل ویژه ای که امکان جوشکاری تا عمق شبیه‌سازی شده ۲۵۰۰ متر (۸٫۲۰۰ فوت) را فراهم می‌آورد از جوشکاری پر فشار خشک در آزمایشگاه استفاده شده است.

جوش مرطوب در جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب در حالت جوش مرطوب به طور مستقیم غواص و الکترود را در معرض آب و عناصر اطراف قرار می‌دهد. غواصان معمولاً برای تغذیه الکترود از حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ آمپر از جریان DC استفاده می‌کنند. در این جوشکاری معمولاً از جوش قوس فلزی محافظ استفاده می‌شود و از الکترود ضد آب استفاده می‌گردد. سایر فرآیندهای استفاده شده عبارتند از: جوش قوس الکتریکی و جوش اصطکاکی. در هر یک از این موارد، منبع تغذیه جوش از طریق کابل و شیلنگ به تجهیزات جوش وصل می‌شود.

جوش مرطوب توسط الکترود دستی با تجهیزات مشابه برای جوشکاری خشک انجام می‌شود، اما نگهدارنده الکترود طوری طراحی شده که توسط آب خنک گردد و از عایق بیشتری برخوردار هستند اگر از آب بیرون بروند، بیش از حد داغ خواهند شد. یک دستگاه جوش جریان ثابت برای جوشکاری قوس فلزی دستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جریان DC در این جوشکاری استفاده شده و یک سوئیچ جداسازی در کابل جوش در موقعیت کنترل سطح نصب می‌شود، به طوری که در صورت عدم استفاده می‌توان جریان جوش را جدا کرد.

قوس الکتریکی قطعه کار و میله جوشکاری را گرم می‌کند و فلز مذاب از طریق حباب گاز اطراف قوس منتقل می‌شود. جریان جاری باعث انتقال قطرات فلزی از الکترود به قطعه کار می‌شود و جوش موقعیتی را توسط یک اپراتور ماهر امکان‌پذیر می‌کند.

  • facebook
  • googleplus
  • twitter
  • linkedin
  • linkedin
قبلی «
بعدی »
یاسر باقرزاده

همیشه آرزو داشتم برای جمع‌آوری مطالب روز مهندسی عمران منبعی در اختیار همگان قرار دهم. آن آرزو اکنون ناب سیویل نام دارد!

  • twitter
  • instagram
  • telegram

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته‌های اخیر

جدیدترین تصاویر

پروژه‌ها و دانلودها

شبکه‌های اجتماعی