Come funziona la saldatura subacquea?

Pochi sono a conoscenza della saldatura subacquea. Questo processo di saldatura è una sorpresa per molti perché l’elettricità e l’acqua sembrano essere una combinazione pericolosa e incompatibile. Tuttavia, la saldatura subacquea è un campo lucrativo e una delle occupazioni più ben pagate per i subacquei commerciali.

Chiamata anche saldatura iperbarica, la saldatura subacquea è stata inventata nei primi anni 30 ed è ancora usata per la manutenzione e la riparazione di strutture marine completamente o parzialmente sommerse. I saldatori iperbarici interni possono lavorare su piccole imbarcazioni, dighe e ponti. D’altra parte, i saldatori offshore devono lavorare su navi, piattaforme petrolifere, oleodotti e habitat subacquei. Possono anche dover eseguire lavori di saldatura su impianti nucleari.

Che cos’è la saldatura subacquea?

Il processo di saldatura subacquea è abbastanza simile alla saldatura sulla terraferma. Entrambi i tipi di saldatura utilizzano le stesse attrezzature e tecniche di base. Quindi, molti saldatori subacquei vengono addestrati per diventare saldatori professionisti prima di imparare le immersioni commerciali.

Non c’è dubbio che la saldatura subacquea è un’occupazione pericolosa. Tuttavia, con le giuste precauzioni e standard di sicurezza, molti rischi possono essere significativamente mitigati.

Se sei interessato a imparare le tecniche di saldatura, dovresti iscriverti a una rinomata scuola di saldatura che offre formazione attraverso istruttori esperti e certificati. Dopo di che, è necessario ottenere una formazione da un istituto accreditato per le immersioni commerciali. Ci vogliono almeno alcuni anni di formazione ed esperienza lavorativa per diventare un abile saldatore subacqueo.

Rischi

La maggior parte delle persone sa che l’acqua salata è un buon conduttore di elettricità. L’acqua pone il rischio di elettrocuzione poiché può agire come un percorso di conduzione per la corrente. Quindi, evitiamo le superfici bagnate che possono essere vicine alle fonti di energia elettrica.

La saldatura sott’acqua, quindi, può essere pericolosa. Anche se questa è una delle minacce che comporta l’occupazione, non è affatto il rischio maggiore. Potresti essere sorpreso di apprendere che altri fattori rappresentano una minaccia molto più grande.

Risarcimenti che corrispondono ai rischi

A causa della natura impegnativa del lavoro e dei rischi coinvolti, la saldatura subacquea è un’occupazione altamente pagata. Secondo il Bureau of Labor Statistics, il salario medio annuo dei subacquei commerciali è di circa 59.470 dollari. Il Bureau include i saldatori sottomarini sotto la voce di subacquei commerciali.

La paga oraria media è di 28,59 dollari, che è abbastanza gratificante. Le opportunità di impiego stanno anche crescendo ad un tasso del 9,5%. Questo dimostra che la saldatura subacquea è un campo in rapida espansione con un brillante scopo e potenziale. I salari stanno aumentando ad un tasso del 3,5%.

A seconda di quanto velocemente impari e sviluppi le tue abilità, puoi aspettarti significativi aumenti di salario in un tempo relativamente breve. Il primo dieci per cento dei lavoratori guadagna più di 100.000 dollari all’anno.

In effetti, il primo dieci per cento dei saldatori subacquei più ben pagati può guadagnare più di 150.000 dollari all’anno. Questo è uno dei lavori meglio pagati che si possono ottenere senza una laurea.

Tipi di saldatura subacquea

Ci sono due categorie di base di saldatura subacquea:

Saldatura a secco

La gente normalmente visualizza la saldatura subacquea come un lavoro che viene eseguito con il subacqueo completamente sommerso. Questo è vero in una certa misura. Tuttavia, la maggior parte della saldatura subacquea è fatta in condizioni asciutte.

Nella saldatura a secco, una camera iperbarica viene utilizzata per fornire un ambiente asciutto. Invece di essere fatta in presenza di acqua, la saldatura a secco viene eseguita in un’atmosfera asciutta, composta da una miscela di gas. La saldatura a secco assicura maggiore qualità e affidabilità.

Tuttavia, le camere iperbariche non sono economiche e i saldatori subacquei non sempre vi hanno accesso. Pertanto, in alcune circostanze, i saldatori subacquei devono affidarsi alla saldatura a umido quando la saldatura a secco non è possibile.

Saldatura a umido

La saldatura a umido può essere eseguita in base a una serie di fattori. Dipende dall’urgenza delle riparazioni e dal livello di accesso alla zona di saldatura. Tuttavia, è meglio considerare la saldatura a umido come ultima risorsa. Ci sono diverse ragioni per questo. In primo luogo, c’è il rischio evidente di saldare in presenza di acqua. C’è anche il rischio di problemi di qualità dovuti alla saldatura a umido. Il giunto saldato può raffreddarsi troppo rapidamente a causa della rapida dissipazione del calore nell’acqua circostante. Il raffreddamento rapido aumenta il rischio di cricche e altri difetti del giunto. Per i giunti saldati più affidabili, durevoli e senza difetti, la velocità di raffreddamento deve essere attentamente controllata. Questo non è possibile quando il processo viene eseguito in presenza di acqua.

Come si esegue la saldatura subacquea?

I saldatori subacquei hanno una gamma di opzioni a loro disposizione per eseguire il compito di saldatura. A seconda del compito previsto, i saldatori subacquei esperti e i project manager dovrebbero discutere il processo di saldatura più appropriato per soddisfare i requisiti.

Ecco i diversi processi di saldatura che possono essere utilizzati.

Saldatura a umido

Shielded metal arc welding, che è anche conosciuto come stick welding, è una scelta popolare per la saldatura a umido. È versatile e conveniente. Con questo metodo, i saldatori creano un arco elettrico usando un elettrodo consumabile che è eccitato dall’alimentazione. L’arco viene creato tra l’elettrodo e la struttura da saldare in modo che il materiale di riempimento venga fuso e depositato sul giunto.

Per eseguire questo processo di saldatura in modo efficiente e sicuro, i saldatori subacquei devono assicurarsi che gli elettrodi e la superficie del metallo di base siano puliti. Prima di eseguire la saldatura, il sommozzatore deve ispezionare l’area per individuare eventuali ostruzioni o altri pericoli per la sicurezza.

Quando tutto è pronto, il saldatore subacqueo segnala alla squadra di accendere la corrente. La fonte di energia può generare da 300 a 400 ampere di corrente continua. Tuttavia, l’innesco dell’arco elettrico richiede una buona dose di abilità.

A questo punto, ci si può chiedere come il subacqueo non rimanga folgorato dall’enorme corrente generata. La chiave sta nello strato di bolle gassose che si genera quando l’arco fonde il flusso. Questo strato scherma la saldatura e impedisce che l’elettricità sia condotta oltre se stessa.

Anche se queste bolle creano uno strato isolante per proteggere il subacqueo dalla corrente, creano una serie di problemi. Queste bolle oscurano la zona di saldatura, cioè abbassano la visibilità del saldatore. Queste bolle possono anche disturbare il bagno di saldatura se il subacqueo non sta attento. Quindi, la saldatura a umido presenta una serie di sfide uniche per i saldatori subacquei.

Si usa anche la corrente continua, che è più sicura per le applicazioni subacquee rispetto alla corrente alternata.

La saldatura a punti è sicuramente una delle scelte più popolari per la saldatura a umido. Ma anche altri metodi sono comunemente impiegati per la saldatura a umido.

Saldatura ad arco con filo animato

Questo versatile metodo di saldatura può essere usato per ghisa, leghe di nichel e altri tipi di leghe metalliche. Come il nome implica, l’elettrodo consumabile consiste in un tubo di materiale d’apporto riempito di flusso al centro. Questo filo di elettrodo è alimentato automaticamente per creare saldature accurate e attentamente controllate.

Saldatura per attrito

Questa tecnica impiega calore e attrito piuttosto che fondere il materiale d’apporto per fondere il metallo.

Saldatura a secco

Come detto sopra, una camera iperbarica è usata nella saldatura a secco per risultati più affidabili. In primo luogo, si crea un sigillo intorno alla regione che deve essere saldata. L’acqua viene poi pompata fuori attraverso tubi e sostituita con una miscela gassosa, come elio e ossigeno.

Dopo aver pompato fuori tutta l’acqua, la camera iperbarica viene pressurizzata al giusto livello per prevenire la malattia da decompressione. La scelta del metodo di saldatura utilizzato è influenzata dalle dimensioni della camera. I subacquei possono scegliere tra le seguenti tecniche di saldatura.

Saldatura Habitat

In questo metodo, i saldatori subacquei operano in una piccola camera, che è chiamata recinto a pressione positiva o habitat. Questo metodo è utilizzato per effettuare lavori a caldo. Cioè, questo metodo crea un ambiente che riduce la minaccia di combustione posta dall’afflusso di vapori e gas infiammabili. Di conseguenza, questa tecnica è spesso usata nella saldatura di piattaforme petrolifere offshore dove tali scenari sono comuni.

Questo metodo funziona pompando gas continuamente per mantenere un’atmosfera respirabile. Come suggerisce il nome, la pressione all’interno della camera sarà più alta rispetto alla pressione esterna. Come risultato, il gas esce continuamente dalla camera. Questa differenza di pressione è molto piccola. La pressione interna è solo 0,007 libbre per pollice quadrato maggiore della pressione esterna.

Questo crea due grandi vantaggi. Il primo è che impedisce l’afflusso di idrocarburi combustibili e altri gas pericolosi. Il secondo vantaggio è che i fumi di saldatura tossici possono essere mantenuti a livelli di sicurezza. A causa della differenza di pressione positiva, il gas in uscita porta via con sé i gas di saldatura tossici. I fumi di saldatura pericolosi all’interno della camera sono ulteriormente diluiti dall’afflusso di una miscela gassosa fresca e respirabile. Le miscele di elio possono essere usate per pressurizzare la camera in modo che i subacquei non soffrano di narcosi da azoto e diventino incoscienti.

Prima dell’ingresso del subacqueo, l’acqua nella camera viene svuotata in modo che i gas respirabili possano essere pompati dentro. Gli habitat più grandi sono in grado di ospitare da due a tre subacquei.

Saldatura a pressione

Questo metodo di saldatura impiega la forza esplosiva e/o l’attrito per unire pezzi sotto alta pressione. È anche conosciuta come saldatura a stato solido. La saldatura a pressione è un termine ampio che include diverse tecniche di saldatura che hanno un fattore in comune. Usano la pressione meccanica sulla sezione di saldatura per unirli.

Il termine generico può includere diversi processi, come la saldatura a esplosione, la saldatura a ultrasuoni, la saldatura a diffusione, la saldatura a resistenza, la saldatura a frizione e la saldatura a pressione di gas. Il processo di saldatura per attrito sta diventando sempre più popolare. Questo processo può migliorare la qualità del giunto utilizzando uno strumento rotante, che crea attrito sotto forti forze per saldare le sezioni del giunto.

Saldatura a secco

La tecnica di saldatura a secco viene utilizzata per piccole camere. La camera è posta sulla zona di saldatura per creare un’atmosfera asciutta. Il subacqueo esegue la saldatura posizionando l’elettrodo all’interno di questa camera. Una buona sigillatura è necessaria per tenere fuori l’acqua circostante.

Saldatura a secco

La camera a secco utilizza una camera di piccole dimensioni per ospitare solo la parte superiore del corpo del saldatore. Il subacqueo deve entrare in questa camera dal basso. La camera copre solo la testa e le spalle.

Nella saldatura a secco, vengono spesso utilizzate anche la saldatura ad arco con filo animato e la saldatura ad arco con metallo schermato. Sono stati spiegati sopra brevemente. Altri metodi spesso usati sono i seguenti.

Saldatura ad arco con gas tungsteno

Questo processo di saldatura è comunemente conosciuto come ‘TIG’. La caratteristica distintiva di questa tecnica è l’elettrodo di tungsteno non consumabile. Questo elettrodo è usato per creare un arco elettrico ad alta temperatura. Un altro filo è usato come materiale di riempimento. Il saldatore fonde il filo d’apporto usando l’arco. Il metallo fuso viene accuratamente depositato sulla sezione del giunto per creare la saldatura. Questa tecnica funziona bene per una grande varietà di leghe. La saldatura TIG è nota per le sue saldature di alta qualità e durevoli. Ma questo metodo richiede anche un alto grado di abilità e precisione, dato che devono essere usate entrambe le mani.

Saldatura ad arco con gas metallico

Questa procedura di saldatura è anche conosciuta come MIG. Il filo d’apporto è alimentato automaticamente per mezzo di una pistola di saldatura. La pistola di saldatura pompa anche gas di protezione per proteggere la saldatura calda. Poiché il saldatore può usare entrambe le mani per tenere la pistola di saldatura, questo processo è semplice da padroneggiare. Anche i nuovi utenti possono iniziare subito a fare saldature di alta qualità.

Saldatura al plasma

Questo metodo di saldatura è in qualche modo simile al processo di saldatura TIG. La saldatura al plasma crea un arco elettrico tra il pezzo da saldare e l’elettrodo, che di solito è fatto di tungsteno sinterizzato. PAW differisce dalla saldatura TIG in un aspetto chiave. L’elettrodo si trova all’interno del corpo della torcia. L’arco di plasma può quindi essere tenuto separatamente dal gas inerte. Il plasma è iniettato attraverso l’ugello di rame ad alta velocità. L’ugello a foro fine limita il plasma lungo una direzione per ottenere risultati accurati. La temperatura può arrivare a 50.0000 F e anche di più.

Per una saldatura subacquea estesa in profondità sotto il livello dell’acqua, i saldatori subacquei devono lavorare in coppia all’interno della camera iperbarica. Per prima cosa, la camera iperbarica viene abbassata alla giusta profondità e riempita di gas respirabili. Usando una campana subacquea, il sub scende allo stesso livello, entra nella camera e inizia a saldare. I turni possono durare tra le sei e le otto ore.

Pericoli della saldatura subacquea

I saldatori subacquei affrontano pericoli molto maggiori rispetto ai saldatori terrestri poiché ci sono molte variabili che possono complicare le cose. Diversi fattori devono essere considerati ai fini della sicurezza, come la pressione del gas, la pressione dell’acqua, l’attrezzatura subacquea, l’attrezzatura specializzata per la saldatura, lo spazio limitato, l’alimentazione elettrica e altro ancora.

I saldatori subacquei lavorano in luoghi remoti e pericolosi, come le piattaforme petrolifere offshore e gli oleodotti. Anche se questo lavoro è finanziariamente gratificante, è anche uno dei lavori più pericolosi. Il tasso di mortalità per la saldatura subacquea è uno dei più alti anche tra le occupazioni più pericolose.

Se non si presta la dovuta attenzione, un piccolo errore può facilmente portare alla morte o a complicazioni di salute a lungo termine.

I project manager e gli ingegneri dovrebbero coordinarsi con i saldatori subacquei per affrontare i problemi di sicurezza. I seguenti sono i maggiori pericoli affrontati dai saldatori subacquei.

  • Annegamento. Se l’attrezzatura subacquea fallisce in qualche modo, il sub può annegare se si trova troppo in profondità sotto la superficie dell’acqua.
  • Esplosioni. Miscele combustibili possono essere create da gas infiammabili come ossigeno e idrogeno. Se queste sacche diventano troppo grandi e si infiammano, l’esplosione risultante può essere letale. Questo rappresenta un serio rischio per i saldatori subacquei.

Ma tenete a mente che anche i saldatori terrestri affrontano il rischio di un’esplosione se stanno lavorando in uno spazio poco ventilato.

Per prevenire l’accumulo di gas combustibili, lo spazio di saldatura dovrebbe essere ben ventilato sia per i saldatori di superficie che per quelli subacquei.

  • Scossa elettrica. L’elettrocuzione rimane una seria minaccia a causa delle grandi correnti coinvolte nella saldatura. Tutte le attrezzature usate per la saldatura subacquea devono essere impermeabili. Mantenere l’attrezzatura ben mantenuta. Prendete l’abitudine di testare sempre l’attrezzatura prima dell’uso. Assicurati che non ci siano perdite in nessuna attrezzatura. L’attrezzatura dovrebbe anche essere adeguatamente isolata.

Come ci si può aspettare, l’attrezzatura di saldatura subacquea sarà leggermente diversa rispetto a quella terrestre. La saldatura a umido richiede un doppio isolamento per i fili. La corrente alternata non è mai usata nella saldatura a umido. Solo la corrente continua è utilizzata.

Un interruttore a coltello è anche presente per spegnere la corrente al pungiglione di saldatura.

  • Danni a polmoni, orecchie e naso. Si dovrebbe fare attenzione a passare troppo tempo in profondità sott’acqua. Questo può portare a problemi di salute a lungo termine relativi a naso, polmoni e orecchie.
  • Malattia da decompressione. Questo è anche chiamato malattia del subacqueo. Si verifica a causa dell’inalazione di gas a diverse pressioni. La malattia da decompressione può rivelarsi fatale in casi estremi.
  • La fauna marina. Anche se gli attacchi degli squali non sono troppo comuni, i subacquei devono diffidare degli squali e di altri animali marini mortali.

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