เทคโนโลยีการเชื่อมใต้น้ำ

การเชื่อมใต้น้ำมีสามประเภท: วิธีแห้ง วิธีเปียก และวิธีแห้งบางส่วน

การเชื่อมแบบแห้ง

นี่เป็นวิธีการที่ใช้ช่องอากาศขนาดใหญ่เพื่อปกปิดรอยเชื่อม และช่างเชื่อมจะทำการเชื่อมในช่องอากาศเนื่องจากการเชื่อมจะดำเนินการในเฟสก๊าซแห้ง ความปลอดภัยจึงดีกว่าเมื่อความลึกเกินระยะการดำน้ำของอากาศ จะเกิดประกายไฟได้ง่ายเนื่องจากแรงดันออกซิเจนในท้องถิ่นที่เพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมของอากาศดังนั้นควรใช้ก๊าซเฉื่อยหรือกึ่งเฉื่อยในห้องแก๊สในระหว่างการเชื่อมแบบแห้ง ช่างเชื่อมควรสวมชุดป้องกันพิเศษที่ทนไฟและทนต่ออุณหภูมิสูงเมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบเปียกและแบบแห้งบางส่วน การเชื่อมแบบแห้งมีความปลอดภัยสูงสุด แต่การใช้งานมีจำกัดมากและการใช้งานไม่เป็นสากล

การเชื่อมแบบแห้งบางส่วน

วิธีการแห้งเฉพาะที่คือวิธีการเชื่อมใต้น้ำที่ช่างเชื่อมทำการเชื่อมในน้ำและระบายน้ำรอบบริเวณการเชื่อมโดยเทียม และมาตรการด้านความปลอดภัยก็คล้ายคลึงกับวิธีเปียก

เนื่องจากวิธีการทำแห้งเฉพาะจุดยังอยู่ระหว่างการวิจัย การใช้งานจึงยังไม่แพร่หลาย

การเชื่อมแบบเปียก

การเชื่อมแบบเปียกเป็นวิธีการเชื่อมใต้น้ำที่ช่างเชื่อมจะเชื่อมใต้น้ำโดยตรง แทนการระบายน้ำรอบๆ บริเวณการเชื่อมโดยไม่ได้ตั้งใจ

การลุกไหม้ของอาร์คใต้น้ำนั้นคล้ายกับการเชื่อมอาร์กที่จมอยู่ใต้น้ำ และจะลุกไหม้ในฟองอากาศเมื่ออิเล็กโทรดไหม้ การเคลือบบนอิเล็กโทรดจะสร้างปลอกที่ช่วยรักษาฟองอากาศและทำให้ส่วนโค้งคงที่เพื่อให้อิเล็กโทรดเผาไหม้ได้อย่างเสถียรใต้น้ำ จำเป็นต้องเคลือบความหนาบางชั้นเคลือบบนแกนอิเล็กโทรด และชุบด้วยพาราฟินหรือสารกันน้ำอื่นๆ เพื่อให้อิเล็กโทรดกันน้ำฟองอากาศได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไอน้ำ และฟองที่เกิดจากการเผาไหม้ของสารเคลือบอิเล็กโทรดออกไซด์อื่นๆ ที่เกิดจากควันขุ่นเพื่อที่จะเอาชนะความยากลำบากในการจุดระเบิดอาร์คและการรักษาเสถียรภาพของอาร์คที่เกิดจากการหล่อเย็นและแรงดันของน้ำ แรงดันไฟฟ้าของการจุดอาร์กจะสูงกว่าในบรรยากาศ และกระแสไฟจะใหญ่กว่ากระแสเชื่อมในบรรยากาศ 15% ถึง 20%

เมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบแห้งและแบบแห้งบางส่วน การเชื่อมแบบเปียกใต้น้ำมีการใช้งานมากที่สุด แต่ความปลอดภัยนั้นแย่ที่สุดเนื่องจากการนำของน้ำ การป้องกันไฟฟ้าช็อตจึงเป็นหนึ่งในข้อกังวลหลักด้านความปลอดภัยของการเชื่อมแบบเปียก

การเชื่อมใต้น้ำแบบเปียกจะดำเนินการโดยตรงในน้ำลึก นั่นคือภายใต้เงื่อนไขที่ไม่มีสิ่งกีดขวางทางกลระหว่างพื้นที่เชื่อมและน้ำการเชื่อมไม่เพียงได้รับผลกระทบจากแรงดันน้ำโดยรอบเท่านั้น แต่ยังได้รับความเย็นอย่างมากจากน้ำโดยรอบอีกด้วย

แม้ว่าการเชื่อมใต้น้ำแบบเปียกจะสะดวกและยืดหยุ่น และต้องใช้อุปกรณ์และเงื่อนไขที่เรียบง่าย เนื่องจากการระบายความร้อนที่แข็งแกร่งของส่วนเชื่อม สระหลอมเหลว อิเล็กโทรด และโลหะเชื่อมด้วยน้ำ ความเสถียรของส่วนโค้งจะถูกทำลาย และรูปร่างของการเชื่อมไม่ดี .โซนที่แข็งตัวจะเกิดขึ้นในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อม และไฮโดรเจนจำนวนมากถูกแทรกเข้าไปในส่วนโค้งและสระหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการเชื่อม ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกจากการเชื่อมและรูพรุนดังนั้นการเชื่อมใต้น้ำแบบเปียกโดยทั่วไปจึงใช้ในพื้นที่น้ำตื้นที่มีสภาพมหาสมุทรที่ดีและการเชื่อมส่วนประกอบที่ไม่ต้องการความเค้นสูง

สภาพแวดล้อมใต้น้ำทำให้กระบวนการเชื่อมใต้น้ำซับซ้อนกว่ากระบวนการเชื่อมบนบกมากนอกจากเทคโนโลยีการเชื่อมแล้วยังเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการ เช่น เทคโนโลยีการดำเนินการดำน้ำลักษณะของการเชื่อมใต้น้ำคือ:

1. ทัศนวิสัยต่ำการดูดกลืน การสะท้อน และการหักเหของแสงจากน้ำมีความแข็งแกร่งกว่าอากาศมากดังนั้นแสงจึงอ่อนลงอย่างรวดเร็วเมื่อแพร่กระจายในน้ำนอกจากนี้ ฟองอากาศและควันจำนวนมากถูกสร้างขึ้นรอบๆ ส่วนโค้งระหว่างการเชื่อม ซึ่งทำให้การมองเห็นส่วนโค้งใต้น้ำต่ำมากการเชื่อมใต้น้ำจะดำเนินการในก้นทะเลที่เป็นโคลนและพื้นที่ทะเลที่มีทรายและโคลน และการมองเห็นในน้ำก็ยิ่งแย่ลงไปอีก

2. รอยเชื่อมมีปริมาณไฮโดรเจนสูงและไฮโดรเจนเป็นศัตรูของการเชื่อมหากปริมาณไฮโดรเจนในการเชื่อมเกินค่าที่อนุญาต จะทำให้เกิดรอยแตกร้าวได้ง่ายและอาจนำไปสู่ความเสียหายต่อโครงสร้างด้วยส่วนโค้งใต้น้ำจะทำให้เกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนของน้ำโดยรอบ ส่งผลให้ไฮโดรเจนที่ละลายในแนวเชื่อมเพิ่มขึ้นข้อต่อเชื่อมที่มีคุณภาพต่ำของการเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรดใต้น้ำไม่สามารถแยกออกจากปริมาณไฮโดรเจนสูงได้

3. ความเร็วในการทำความเย็นเร็วเมื่อทำการเชื่อมใต้น้ำ ค่าการนำความร้อนของน้ำทะเลจะสูง ซึ่งมีค่าประมาณ 20 เท่าของอากาศหากใช้วิธีเปียกหรือวิธีท้องถิ่นในการเชื่อมใต้น้ำ ชิ้นงานที่จะเชื่อมจะอยู่ในน้ำโดยตรง และผลการดับของน้ำบนรอยเชื่อมนั้นชัดเจน และง่ายต่อการสร้างโครงสร้างชุบแข็งที่มีความแข็งสูงดังนั้นจึงสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบจากความเย็นได้เมื่อใช้การเชื่อมแบบแห้งเท่านั้น

4. อิทธิพลของความดัน เมื่อความดันเพิ่มขึ้น คอลัมน์ส่วนโค้งจะบางลง ความกว้างของเม็ดเชื่อมจะแคบลง ความสูงของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และความหนาแน่นของตัวกลางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเพิ่มความยากในการแตกตัวเป็นไอออน แรงดันไฟฟ้าส่วนโค้งจะเพิ่มขึ้นตามนั้น และความเสถียรของส่วนโค้งลดลง เพิ่มการกระเซ็นและควัน

5. การดำเนินการต่อเนื่องเป็นเรื่องยากที่จะตระหนักได้เนื่องจากอิทธิพลและข้อจำกัดของสภาพแวดล้อมใต้น้ำ ในหลายกรณี จึงต้องใช้วิธีการเชื่อมสำหรับส่วนเดียวและหยุดสำหรับส่วนหนึ่งส่วน ส่งผลให้การเชื่อมไม่ต่อเนื่อง

ความปลอดภัยของการเชื่อมใต้น้ำแบบเปียกนั้นแย่กว่าการเชื่อมบนพื้นดินมากมาตรการความปลอดภัยหลักคือ:

ควรใช้ไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับการเชื่อมใต้น้ำ และห้ามใช้ไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันไฟฟ้าขณะไม่มีโหลดโดยทั่วไปคือ 50-80Vการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าที่สัมผัสโดยตรงกับช่างเชื่อมดำน้ำต้องใช้หม้อแปลงแยกและได้รับการปกป้องจากการโอเวอร์โหลดก่อนที่ช่างเชื่อมดำน้ำจะเริ่มดำเนินการหรือในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนอิเล็กโทรด พวกเขาจะต้องแจ้งให้เจ้าหน้าที่ภาคพื้นดินทราบเพื่อตัดวงจรช่างเชื่อมดำน้ำจะต้องสวมชุดป้องกันพิเศษและถุงมือพิเศษในระหว่างการจุดระเบิดอาร์คและการอาร์กต่อเนื่อง ควรหลีกเลี่ยงการใช้มือสัมผัสชิ้นงาน สายเคเบิล ลวดเชื่อม ฯลฯ เมื่อทำการเชื่อมบนโครงสร้างที่มีกระแสไฟฟ้า กระแสไฟบนโครงสร้างควรถูกตัดออกก่อนในระหว่างการดำเนินการเชื่อมใต้น้ำ ควรมีการคุ้มครองสุขอนามัยของแรงงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกันในเมืองและการป้องกันการเผาไหม้ตรวจสอบประสิทธิภาพของฉนวนและประสิทธิภาพการกันน้ำของอุปกรณ์เชื่อมใต้น้ำ แหนบเชื่อม สายเคเบิล ฯลฯ เป็นประจำ