Niewielu jest świadomych istnienia spawania podwodnego. Ten proces spawania jest dla wielu zaskoczeniem, ponieważ elektryczność i woda wydają się być niebezpiecznym i niekompatybilnym połączeniem. Jednak spawanie podwodne jest lukratywną dziedziną i jednym z najlepiej płatnych zawodów dla nurków komercyjnych.
Nazywane również spawaniem hiperbarycznym, spawanie podwodne zostało wynalezione na początku lat 30-tych XX wieku i jest nadal stosowane do konserwacji i naprawy całkowicie lub częściowo zanurzonych konstrukcji morskich. Spawacze hiperbaryczni pracujący w głębi lądu mogą pracować przy małych jednostkach pływających, tamach i mostach. Z drugiej strony, spawacze offshore muszą pracować na statkach, platformach wiertniczych, rurociągach i podwodnych siedliskach. Mogą nawet wykonywać prace spawalnicze w elektrowniach jądrowych.
Co to jest spawanie podwodne?
Proces spawania pod wodą jest dość podobny do spawania na lądzie. Oba rodzaje spawania wykorzystują ten sam podstawowy sprzęt i techniki. Dlatego też wielu podwodnych spawaczy przechodzi szkolenie na profesjonalnych spawaczy przed rozpoczęciem nauki nurkowania komercyjnego.
Nie ma wątpliwości, że spawanie pod wodą jest niebezpiecznym zajęciem. Jednak przy zachowaniu odpowiednich środków ostrożności i standardów bezpieczeństwa, wiele zagrożeń można znacznie ograniczyć.
Jeśli jesteś zainteresowany nauką technik spawalniczych, powinieneś zapisać się do renomowanej szkoły spawalniczej, która oferuje szkolenia prowadzone przez doświadczonych i certyfikowanych instruktorów. Następnie konieczne jest uzyskanie szkolenia w akredytowanej instytucji w zakresie nurkowania komercyjnego. Potrzeba co najmniej kilku lat szkolenia i doświadczenia zawodowego, aby stać się biegłym podwodnym spawaczem.
Zagrożenia
Większość ludzi wie, że słona woda jest dobrym przewodnikiem elektryczności. Woda stwarza ryzyko porażenia prądem, ponieważ może działać jako ścieżka przewodząca prąd. Dlatego też unikamy mokrych powierzchni, które mogą znajdować się w pobliżu źródeł prądu elektrycznego. Choć jest to jedno z zagrożeń związanych z wykonywanym zawodem, nie jest to bynajmniej ryzyko największe. Możesz być zaskoczony, że inne czynniki stanowią o wiele większe zagrożenie.
Rewards That Match Risks
Dzięki wymagającej naturze pracy i związanemu z nią ryzyku, spawanie podwodne jest wysoko opłacanym zawodem. Według Bureau of Labor Statistics, średnie roczne wynagrodzenie nurków komercyjnych wynosi około $59,470. Biuro zalicza spawaczy podwodnych do nurków komercyjnych.
Średnia płaca godzinowa wynosi 28,59 dolarów, co jest dość satysfakcjonujące. Możliwości zatrudnienia również rosną w tempie 9,5%. To pokazuje, że spawanie podwodne jest szybko rozwijającą się dziedziną z jasnym zakresem i potencjałem. Wynagrodzenia rosną w tempie 3,5%.
Zależnie od tego, jak szybko się uczysz i rozwijasz swoje umiejętności, możesz oczekiwać znacznego wzrostu płac w stosunkowo krótkim czasie. Górna dziesiątka procent pracowników zarabia ponad 100 000 dolarów rocznie.
W rzeczywistości górna dziesiątka procent najlepiej opłacanych spawaczy podwodnych może zarobić ponad 150 000 dolarów rocznie. Jest to jedna z najlepiej płatnych prac, które można dostać bez wykształcenia wyższego.
Typy spawania podwodnego
Istnieją dwie podstawowe kategorie spawania podwodnego:
Suche spawanie
Ludzie zazwyczaj wyobrażają sobie spawanie podwodne jako pracę, która jest wykonywana z nurkiem całkowicie zanurzonym w wodzie. Do pewnego stopnia jest to prawda. Jednak większość prac spawalniczych pod wodą jest wykonywana w suchych warunkach.
W procesie spawania na sucho komora hiperbaryczna jest stosowana w celu zapewnienia suchego środowiska. Zamiast w obecności wody, spawanie na sucho jest wykonywane w suchej atmosferze, która składa się z mieszaniny gazów. Spawanie na sucho zapewnia wyższą jakość i niezawodność.
Jednakże komory hiperbaryczne nie są tanie, a podwodni spawacze nie zawsze mają do nich dostęp. Dlatego w niektórych okolicznościach spawacze nurkowie muszą polegać na spawaniu na mokro, gdy spawanie na sucho nie jest możliwe.
Spawanie na mokro
Spawanie na mokro może być wykonywane na podstawie wielu czynników. Zależy to od pilności naprawy i poziomu dostępu do obszaru spawania. Jednak najlepiej jest traktować spawanie na mokro jako ostateczność. Jest ku temu kilka powodów. Po pierwsze, istnieje oczywiste ryzyko związane ze spawaniem w obecności wody. Istnieje również ryzyko wystąpienia problemów z jakością w wyniku spawania na mokro. Połączenie spawane może zbyt szybko ostygnąć z powodu szybkiego odprowadzania ciepła do otaczającej wody. Szybkie schłodzenie zwiększa ryzyko pęknięć i innych wad spoiny. Aby uzyskać najbardziej niezawodne, trwałe i wolne od wad złącza spawane, należy dokładnie kontrolować szybkość chłodzenia. Nie jest to możliwe, gdy proces jest przeprowadzany w obecności wody.
Jak przebiega spawanie pod wodą?
Spawacze-nurkowie mają do dyspozycji szereg możliwości wykonania zadania spawalniczego. W zależności od rodzaju zadania, wykwalifikowani spawacze podwodni i kierownicy projektów powinni omówić najbardziej odpowiedni proces spawania, aby spełnić wymagania.
Oto różne procesy spawania, które mogą być stosowane.
Spawanie na mokro
Spawanie łukowe w osłonie metalu, znane również jako spawanie drążkowe, jest popularnym wyborem w przypadku spawania na mokro. Jest ono wszechstronne i opłacalne. Stosując tę metodę, spawacze wytwarzają łuk elektryczny za pomocą elektrody topliwej, która jest zasilana prądem. Łuk jest wytwarzany pomiędzy elektrodą a spawaną konstrukcją, dzięki czemu materiał wypełniający jest topiony i osadzany w złączu.
Aby wykonać ten proces spawania wydajnie i bezpiecznie, spawacze nurkowi muszą upewnić się, że elektrody i powierzchnia metalu podstawowego są czyste. Przed przystąpieniem do spawania nurek powinien sprawdzić, czy w okolicy nie ma przeszkód lub innych zagrożeń dla bezpieczeństwa.
Gdy wszystko jest gotowe, nurek-spawacz sygnalizuje zespołowi włączenie zasilania. Źródło prądu może generować prąd stały o natężeniu 300 do 400 amperów. Jednak zainicjowanie łuku elektrycznego wymaga nie lada umiejętności.
W tym momencie możesz się zastanawiać, jak nurek nie zostaje porażony prądem elektrycznym przez masywny prąd, który jest generowany. Kluczem do tego jest warstwa pęcherzyków gazowych, które powstają, gdy łuk topi topnik. Warstwa ta osłania spoinę i zapobiega przewodzeniu prądu elektrycznego poza nią samą.
Mimo, że pęcherzyki te tworzą warstwę izolacyjną chroniącą nurka przed prądem, stwarzają one szereg problemów. Pęcherzyki te zasłaniają obszar spawania, czyli zmniejszają widoczność spawacza. Jeśli nurek nie zachowa ostrożności, pęcherzyki te mogą również zakłócić pracę jeziorka spawalniczego. Dlatego też spawanie na mokro stawia przed nurkami-spawaczami szereg unikalnych wyzwań.
Stosowany jest również prąd stały, który jest bezpieczniejszy w zastosowaniach podwodnych w porównaniu z prądem zmiennym.
Spawanie kijowe jest zdecydowanie jednym z bardziej popularnych rozwiązań w przypadku spawania na mokro. Jednak inne metody są również powszechnie stosowane do spawania na mokro.
Spawanie łukowe z rdzeniem topnikowym
Ta uniwersalna metoda spawania może być stosowana do żeliwa, stopów niklu i innych rodzajów stopów metali. Jak sama nazwa wskazuje, elektroda topliwa składa się z rurki z materiałem wypełniającym wypełnionej w środku topnikiem. Drut elektrodowy jest podawany automatycznie w celu uzyskania dokładnych i starannie kontrolowanych spoin.
Spawanie tarciowe
Ta technika wykorzystuje ciepło i tarcie, a nie topienie materiału wypełniającego w celu połączenia metalu.
Spawanie na sucho
Jak wspomniano powyżej, w celu uzyskania bardziej wiarygodnych wyników podczas spawania na sucho stosowana jest komora hiperbaryczna. Po pierwsze, wokół obszaru, który ma być spawany, tworzone jest uszczelnienie. Woda jest następnie wypompowywana przez węże i zastępowana mieszaniną gazową, taką jak hel i tlen.
Po wypompowaniu całej wody, komora hiperbaryczna jest poddawana ciśnieniu na odpowiednim poziomie, aby zapobiec chorobie dekompresyjnej. Wybór metody zgrzewania jest uzależniony od wielkości komory. Nurkowie mogą wybierać spośród następujących technik spawania.
Spawanie habitatowe
W tej metodzie, podwodni spawacze pracują w małej komorze, która jest nazywana komorą nadciśnieniową lub habitatem. Metoda ta jest wykorzystywana do wykonywania prac gorących. Oznacza to, że metoda ta stwarza środowisko, które zmniejsza zagrożenie spalania spowodowane napływem palnych oparów i gazów. W rezultacie technika ta jest często stosowana w spawaniu na platformach wiertniczych, gdzie takie scenariusze są powszechne.
Ta metoda działa poprzez ciągłe pompowanie gazów w celu utrzymania atmosfery umożliwiającej oddychanie. Jak sama nazwa wskazuje, ciśnienie w komorze będzie wyższe w porównaniu z ciśnieniem zewnętrznym. W rezultacie gaz jest stale wypuszczany z komory. Ta różnica ciśnień jest bardzo mała. Ciśnienie wewnętrzne jest tylko o 0,007 funta na cal kwadratowy większe niż ciśnienie zewnętrzne.
Tworzy to dwie główne zalety. Pierwszą z nich jest to, że zapobiega napływowi palnych węglowodorów i innych niebezpiecznych gazów. Drugą zaletą jest to, że toksyczne dymy spawalnicze mogą być utrzymywane na bezpiecznym poziomie. Ze względu na dodatnią różnicę ciśnień, wypływający gaz przenosi ze sobą toksyczne gazy spawalnicze. Niebezpieczne dymy spawalnicze w komorze są dodatkowo rozcieńczane przez dopływ świeżej, nadającej się do oddychania mieszanki gazowej. Mieszaniny helu mogą być użyte do zwiększenia ciśnienia w komorze, aby nurkowie nie cierpieli na narkozę azotową i nie tracili przytomności.
Przed wejściem nurka do komory, woda w komorze jest opróżniana, aby można było wpompować gazy oddechowe. Większe habitaty są w stanie pomieścić dwóch do trzech nurków.
Spawanie ciśnieniowe
Ta metoda spawania wykorzystuje siłę eksplozji i/lub tarcia do łączenia elementów pod wysokim ciśnieniem. Znana jest również jako spawanie w stanie stałym. Spawanie pod ciśnieniem to szeroki termin obejmujący różne techniki spawania, które mają jeden wspólny czynnik. Wykorzystują one ciśnienie mechaniczne w części spawanej w celu ich połączenia.
Ten ogólny termin może obejmować różne procesy, takie jak zgrzewanie wybuchowe, zgrzewanie ultradźwiękowe, zgrzewanie dyfuzyjne, zgrzewanie oporowe, zgrzewanie tarciowe i zgrzewanie gazowo-ciśnieniowe. Proces zgrzewania tarciowego z przemieszaniem staje się coraz bardziej popularny. Proces ten może poprawić jakość połączenia poprzez zastosowanie obracającego się narzędzia, które wytwarza tarcie pod wpływem silnych sił, aby zgrzać sekcje złącza.
Suche zgrzewanie punktowe
Sucha technika zgrzewania punktowego jest wykorzystywana w przypadku małych komór. Komora jest umieszczana na obszarze spawania, aby stworzyć suchą atmosferę. Nurek przeprowadza spawanie umieszczając elektrodę w komorze. Dobre uszczelnienie jest konieczne, aby utrzymać otaczającą wodę z dala od wody.
Sucha komora do spawania
Sucha komora wykorzystuje niewielkich rozmiarów komorę, aby pomieścić tylko górną część ciała spawacza. Nurek musi wejść do tej komory od dołu. Komora obejmuje tylko głowę i ramiona.
W spawaniu na sucho często stosuje się również spawanie łukowe z wykorzystaniem łuku krytego i spawanie łukowe w osłonie metalu. Zostały one pokrótce omówione powyżej. Inne często stosowane metody to
Gas Tungsten Arc Welding
Ten proces spawania jest powszechnie znany jako „TIG”. Cechą wyróżniającą tę technikę jest bezkonsumpcyjna elektroda wolframowa. Elektroda ta jest używana do wytworzenia łuku elektrycznego o wysokiej temperaturze. Inny drut jest również używany jako materiał wypełniający. Spawacz topi drut wypełniający za pomocą łuku elektrycznego. Stopiony metal jest ostrożnie osadzany na części złącza w celu utworzenia spoiny. Technika ta sprawdza się w przypadku wielu różnych stopów. Spawanie TIG jest znane z wysokiej jakości i trwałości spoin. Jednak metoda ta wymaga również dużej wprawy i precyzji, ponieważ konieczne jest użycie obu rąk.
Spawanie łukowe gazowo-metalowe
Ta procedura spawania jest również znana jako MIG. Drut spawalniczy jest podawany automatycznie za pomocą uchwytu spawalniczego. Uchwyt spawalniczy pompuje również gaz osłonowy w celu ochrony gorącej spoiny. Ponieważ spawacz może używać obu rąk do trzymania uchwytu spawalniczego, proces ten jest łatwy do opanowania. Nawet nowi użytkownicy mogą od razu zacząć wykonywać wysokiej jakości spoiny.
Spawanie łukiem plazmowym
Ta metoda spawania jest nieco podobna do procesu spawania TIG. Spawanie łukiem plazmowym wytwarza łuk elektryczny pomiędzy obrabianym przedmiotem a elektrodą, która jest zwykle wykonana ze spiekanego wolframu. PAW różni się od spawania TIG w jednym kluczowym aspekcie. Elektroda jest umieszczona w korpusie palnika. Łuk plazmowy może być więc utrzymywany oddzielnie od gazu obojętnego. Plazma jest wtryskiwana przez miedzianą dyszę z dużą prędkością. Dysza o drobnych otworach ogranicza plazmę wzdłuż jednego kierunku, co zapewnia dokładne wyniki. Temperatura może wzrosnąć do 50 000 F, a nawet więcej.
W przypadku intensywnego spawania podwodnego głęboko pod powierzchnią wody, spawacze podwodni muszą pracować w parach w komorze hiperbarycznej. Po pierwsze, komora hiperbaryczna jest opuszczana na odpowiednią głębokość i wypełniana gazami oddechowymi. Nurek za pomocą dzwonu nurkowego schodzi na ten sam poziom, wchodzi do komory i rozpoczyna spawanie. Zmiany mogą trwać od sześciu do ośmiu godzin.
Niebezpieczeństwa związane ze spawaniem pod wodą
Spawacze pracujący pod wodą są narażeni na znacznie większe niebezpieczeństwa w porównaniu ze spawaczami pracującymi na lądzie, ponieważ istnieje wiele zmiennych, które mogą komplikować sytuację. Dla celów bezpieczeństwa należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak ciśnienie gazu, ciśnienie wody, sprzęt do nurkowania, specjalistyczny sprzęt spawalniczy, ograniczona przestrzeń, zasilanie i inne.
Spawacze podwodni pracują w odległych i niebezpiecznych miejscach, takich jak morskie platformy wiertnicze i rurociągi. Chociaż praca ta jest finansowo satysfakcjonująca, jest to również jedna z najbardziej niebezpiecznych prac. Wskaźnik śmiertelności w przypadku spawania podwodnego jest jednym z najwyższych nawet wśród najbardziej niebezpiecznych zawodów.
Jeśli nie zachowa się odpowiedniej ostrożności, mały błąd może łatwo doprowadzić do śmierci lub długotrwałych komplikacji zdrowotnych.
Kierownicy projektów i inżynierowie powinni koordynować działania ze spawaczami podwodnymi w celu rozwiązania problemów związanych z bezpieczeństwem. Poniżej wymieniono największe zagrożenia, na jakie narażeni są spawacze-nurkowie.
- Utonięcie. Jeżeli sprzęt nurkowy zawiedzie w jakikolwiek sposób, nurek może utonąć, jeżeli znajdzie się zbyt głęboko pod powierzchnią wody.
- Eksplozje. Łatwopalne mieszaniny mogą być tworzone z gazów palnych, takich jak tlen i wodór. Jeśli te kieszenie urosną zbyt duże i zostaną zapalone, wynikła eksplozja może być śmiertelna. Stanowi to poważne zagrożenie dla spawaczy nurków.
Należy jednak pamiętać, że spawacze lądowi również są narażeni na ryzyko eksplozji, jeżeli pracują w źle wentylowanej przestrzeni.
Aby zapobiec gromadzeniu się gazów palnych, przestrzeń spawalnicza powinna być dobrze wentylowana zarówno dla spawaczy pracujących na powierzchni, jak i pod wodą.
- Porażenie prądem. Porażenie prądem elektrycznym stanowi poważne zagrożenie ze względu na duże prądy występujące podczas spawania. Cały sprzęt używany do spawania pod wodą musi być wodoodporny. Utrzymuj sprzęt w dobrym stanie. Wyrób nawyk testowania sprzętu przed jego użyciem. Upewnij się, że nie ma żadnych przecieków w żadnym sprzęcie. Sprzęt powinien być również odpowiednio zaizolowany.
Jak można się spodziewać, sprzęt do spawania pod wodą będzie się nieco różnił w porównaniu do sprzętu do spawania na lądzie. Spawanie na mokro wymaga podwójnej izolacji dla przewodów. W spawaniu na mokro nigdy nie stosuje się prądu zmiennego. Wykorzystywany jest tylko prąd stały.
Przełącznik nożowy jest również obecny, aby wyłączyć zasilanie palnika spawalniczego.
- Uszkodzenia płuc, uszu i nosa. Należy uważać na spędzanie zbyt dużej ilości czasu głęboko pod wodą. Może to prowadzić do długotrwałych problemów zdrowotnych związanych z nosem, płucami i uszami.
- Choroba dekompresyjna. Jest to również nazywane chorobą nurka. Występuje ona z powodu wdychania gazów o różnym ciśnieniu. Choroba dekompresyjna w skrajnych przypadkach może okazać się śmiertelna.
- Morska dzika przyroda. Mimo że ataki rekinów nie są zbyt częste, nurkowie muszą uważać na rekiny i inne śmiertelnie niebezpieczne zwierzęta morskie.
Podobne posty:
- Co to jest spawanie rur?
- Jak działa spawanie?
- Co to jest spawanie fuzyjne?
Podobne posty:
- Jak to jest spawanie rur?