جوشکاری زیر آب با فرونیوس

دنیای عمیق زیر آب اقیانوس ها به اندازه فضا بیگانه است و تقریبا 70 درصد آن ناشناخته مانده است. اما تاسیسات و سازه های انسان حتی به زیر اب نیز رسیده است. پل ها، سکوهای نفتی و دیگر سازه ها بر روی دریاها و اقیانوس ها و در زیر آن ها ساخته می شود که نیازمند تجهیزات پیشرفته و کارگران ماهر است. فلزات مهمترین مصالح ساخت سازه ها در زیر آب هستند که برای اتصال آن ها نیاز به جوشکاری می باشد.

جوشکاری در خشکی به کمک آموزش و تجربه نیز با چالش هایی روبرو است؛ حال آنکه این فرآیند به زیر آب منتقل شود مطمئنا پروسه ای دشوار خواهد بود. جوشکاری در زیر آب مستلزم مجموعه ای از مهارت، تجربه، صبر، سخت کوشی و از همه مهمتر تجهیزات است. در ادامه شما با دنیای غواصی تجاری یعنی جوشکاری در زیر آب بیشتر آشنا خواهید شد.

وقتی صحبت از جوشکاری در زیر آب می شود به نظر غیر ممکن می رسد چرا که تصور می شود آب جرقه حاصل از جوشکاری را خاموش و حرارت جوشکاری را که منجر به جوش قطعات می شود را سرد کند.اما امروزه به کمک تکنولوژی، تجهیزات پیشرفته ای در اختیار داریم که این کار را ممکن می سازد. دستگاه های جوش فرونیوس مجهز به این تکنولوژی می باشند و می توان با استفاده ازدستگاه جوش فرونیوس در زیر آب جوشکاری انجام داد.

تکنولوژی که در دستگاه های جوش فرونیوس برای جوشکاری در زیر آب به کار رفته است تفاوتی که با نوع جوشکاری در خشکی دارد این است که به جای یونیزه شدن و باردار شدن هوا که حاصل از تخلیه الکتریکی بین الکترود و قطعه فلزی است. به وسیله مخلوط گازهای اکسیژن، هیدروژن و بخار آب ایجاد شده توسط برقکافت آب یونیزه می شود که به آن قوس الکتریکی می گویند.

انواع جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب به دو روش از لحاظ  تماس مستقیم یا غیر مستقیم آب با جوش انجام می شود. جوشکاری مرطوب و جوشکاری خشک. جوشکاری خشک در زیر آب انجام می شود، اما یک محفظه و یا اتاقک خشک از جوش محافظت می کند.به این صورت که جوشکار و تجهیزات جوشکاری در این اتاقک آب بندی شده قرار می گیرند و عملیات جوش انجام می شود. در صورتی که در جوشکاری مرطوب با تماس مستقیم جوش با آب انجام می پذیرد. در ادامه به توضیح هر یک از روش ها پرداخته ایم.

روش جوشکاری خشک

جوشکاری خشک 4 حالت دارد و به طور کلی در جوشکاری خشک همانطور که از نام آن مشخص است تماس آب با فرآیند جوشکاری توسط یک محفظه یا اتاقک محافظت می شود که در مواردی برای جلوگیری از نفوذ آب با گازهای هلیوم، آرگون و اکسیژن پر می شود. در روش جوشکاری خشک دقت و کیفیت جوش نسبت به جوشکاری مرطوب به دلیل عدم تماس آب با فرآیند جوشکاری بیشتر می باشد.

 اما یکی از عیب های آن هزینه ی زیاد برای این روش است. انتقال اتاقک برای جوشکاری زیر آب و تجهیزات لازم برای آن بسیار هزینه بر خواهد بود. اما بزرگترین مزیت آن نسبت به جوشکاری مرطوب این است که مانند جوشکاری روی سطح آب انجام می شود و امکان استفاده ازفرآیند های متعددی  را فراهم می کند که می تواند جوش قوی تری را ارائه دهد.

جوشکاری ایزوله (کاملا خشک)

در جوشکاری کاملا خشک اندازه اتاقک جوشکاری به صورتی می باشد که جوشکار میتواند درون آن قرار بگیرد و عملیات جوشکاری کاملا مانند جوشکاری روی سطح انجام می شود. در این حالت کیفیت جوشکاری بیشتر از حالت های دیگر است و امنیت جوشکار در محفظه بدون تماس اب بیشتر خواهد بود و فرآین جوشکاری نیز به دلیل تسلط جوشکار بیشتر خواهد بود. همانطور که اشاره شد این محفظه با گازهای مختلف برای جلوگیری از نفوذ آب پر می شود.

جوشکاری یک اتمسفر

این حالت از جوشکاری زیر آب به روش خشک که به جوشکاری یک اتمسفر  معروف است به دلیل هزینه ی بالا و پیچیدگی آن کمتر استفاده می شود. در این روش فشار محفظه را تا 1 اتمسفر به کمک تجهیزات مخصوص کاهش می دهند. در این حالت به دلیل یکی شدن فشار درون محفظه زیر آب با فشار اتمسفر شباهت زیادی با جوشکاری در سطح دارد و کیفیت جوش نیز بیشتر می شود. جوشکار در این حالت نیاز به استفاده از ماسک تنفسی ندارد.

جوشکاری هایپرباریک

در جوشکاری هایپرباریک فشار داخل ئ بیرون محفظه بیشتر از فشار اتمسفر است. در این حالت جوشکار نیاز به ماسک تنفسی دارد زیرا هوای داخل محفظه قابل تنفس نیست.

جوشکاری نیمه خشک

در این حالت از جوشکاری تنها محیط جوشکاری و دست های جوشکار درون محفظه قرار می گیرد و خود جوشکار درون آب شناور خواهد بود. جوشکاری نیمه خشک به دلیل دسترسی سخت تر جوشکاری به محل جوش کیفیت پایین تری خواهد داشت.

روش جوشکاری مرطوب

در جوشکاری مرطوب از جوشکاری قوس الکتریکی محافظ (SMAW) و الکترودهای با پوشش مخصوص استفاده می شود. همانطور که هر جوشکاری می داند، یک جوش جامد مستلزم توجه دقیق به قوس و گودال جوش است. جوشکاری زیر آب با چالش های متعددی رو به رو است. دید بزرگترین چالش جوشکاری مرطوب است. آب کدر، کمبود نور و ذرات معلق فقط آغاز کار است. حباب های هوای حاصل از بازدم و حباب های ایجاد شده در فرآیند جوشکاری دائماً دید را پنهان می کنند.

 اگر غواص بتواند موقعیت خوبی را در جایی که حباب ها در صورت او نیستند به دست آورد، دیدن قوس همچنان دشوار است زیرا آب به طور مداوم گودال جوش را خاموش می کند. غواصان تجاری از جهات مختلف از نیروگاه های هسته ای گرفته تا تاسیسات تصفیه فاضلاب و خطوط لوله انتقال نفت و گاز پشتیبانی و نگهداری می کنند. برخی از این محیط‌های غواصی برای ایمنی به لباس‌های محافظ نیاز دارند. آب آنقدر غلیظ و تیره است که غواصان کور کار می کنند و در صورت عدم دید از لمس و شنوایی استفاده می کنند.

یکی دیگر چالش های جوشکاری مرطوب جریان آب است. . جریان آب می تواند غیرقابل پیش بینی باشد، در حالی که غواصان تلاش می کنند کار را به پایان برسانند تسمه های وزنه و کمک شناور می توانند کمک کنند، اما بسته به محل، آب ممکن است راکد یا دائما در حال حرکت باشد. غواصان جوشکار باید محیط کار و عمق محیط خود را بسنجند تا بر این اساس برنامه ریزی کنند.

خطرات جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب که اغلب به عنوان یکی از خطرناک ترین مشاغل روی زمین شناخته می شود، با چالش هایی از جانب محیط، ابزار و حتی خود فرآیند جوشکاری مواجه است.کرک هوکر غواص کهنه کار پانزده ساله دلیل موفقیت خود را صبر و سخت کوشی می داند.

علاقه به ماجراجویی ممکن است باعث شود کسی به یک غواص جوشکار تبدیل شود، اما صبر و استقامت به آنها کمک می کند تا موفق شوند. هوکر حدود بیست سال پیش شروع به جوشکاری کرد. او یک غواص تجاری معتبر شد تا عشقش به جوشکاری زیر آب تجربه کند. هوکر از دستگاه Fronius TransPocket 180 خود برای جوشکاری زیر آب توسط  جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود استفاده می کند. و  در چند سال گذشته او یک مخزن غواصی متحرک را طراحی و ساخت تا به دیگران در مورد جوشکاری زیر آب آموزش دهد.

برق گرفتگی

یکی از خطراتی که همیشه یک غواص جوشکار با آن مواجه است خطر برق گرفتگی می باشد زیرا آب رسانای خوب برق است و در صورت رعایت نکردن نکات ایمنی و عایق بندی نکردن تجهیزات جوشکاری ممکن است اتفاق بیافتد. یکی از ره های جلوگیری تست کردن تجهیزات قبل از شروع جوشکاری است که می تواند درصد احتمال برق گرفتگی را کاهش دهد. همچنین تجربه کافی نیز می تواند کمک بسیاری بکند زیرا قوس الکتریکی در زیر آب ناپایدار است وخطر برق گرفتگی را افزایش می دهد.

خطر فشار کاهی

در حالتی که جوشکار از آب های عمیق به یک باره به سح آب و عمق کمتر برود. اختلاف فشار ناگهانی باعث ورود گاز اکسیژن به خون می شود و باعث درد مزمن در گوش، شش ها، مفاصل و مغز می شود.

خطرغرق شدن

در صورت رعایت نکردن نکات ایمنی خطر غرق شدن حتی برای ماهر ترین غواصان جوشکاری وجود دارد. به همین دلیل است که ایمنی مهمترین پروسه در جوشکاری زیر آب می باشد.

سخن پایانی

همانطور که متوجه شدید تجهیزات و ایمنی مهمترین چیز درجوشکاری زیر آب است و نمایندگی فرونیوس در ایران پیشرفته ترین تجهیزات لازم برای یک جوشکاری باکیفیت را در اختیار شما می گذارد. دستگاه Fronius TransPocket 180 به روش جوشکاری قوس الکتریکی امکان یک جوش با کیفیت در زیر آب را برای شما فراهم می کند.