Metode for våt undervanns sveising

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om metoden for våt undervanns sveising ved hjelp av egnede diagrammer.

Våt undervanns sveising har fire hovedvarianter, for eksempel gassbuesveising (GMAW), innhyllet metallbuesveising, plasmabuesveising og skjermet metallbuesveising (SMAW). GMAW under vann er lik den som brukes i friluftsforhold med CO ₂, argon, helium eller deres blandinger som skjermgass. Ut av de store problemene med våt undervanns sveising, for eksempel lav duktilitet og høy hydrogen brensel av sveisene, synes GMAW-prosessen å ha fullstendig eliminert sistnevnte.

For å øke bruken av GMAW-prosessen under vann er det lagt fram noen nye innovasjoner som har til hensikt å hindre at omgivende vann kommer inn i buenes område ved hjelp av roterende eller stasjonære børster, fleksibel beskyttende gummidyse eller vanngardinmunnstykker. I vanngardinmunnstykket vist i figur 22.3 oppretter en høyhastighets vanntråle som kommer fra en ringformet dyse et gassfylt hulrom rundt buen og sveisepunktet.

Den beskyttende gassen i hulrommet opprettholdes kontinuerlig ved et trykk som er litt over det som er i omgivelsene for å forhindre inntrengning av vann. Således foregår sveising i en gassatmosfære som reduserer eller eliminerer opptaket av hydrogen og minimerer den plutselige avkjøling av sveisemetallet.

Ved sveising av metallbuesveising er plassen som skal sveises dekket med en akrylhylse med hemisfærisk form med to til tre hull som er tilveiebrakt i den. Den belagte elektroden føres gjennom et av hullene, og de gjenværende hullene er for at gassene skal unnslippe fra hylsen.

Gassene som produseres ved forbrenning av elektrodbelegg, drenerer vannet fra skjulet og stedet er, for eksempel, i tørr tilstand omgitt av en blanding av gasser som hovedsakelig består av hydrogen, CO ₂ og CO. Prosessen forbedrer duktiliteten til sveis, men brenselproblemer forblir på grunn av tilstedeværelsen av en stor mengde hydrogen i den gassformige atmosfæren inne i hylsen.

For plasmabuesveising undervanns, argon og vannglass i viskøs væskeform har blitt brukt som skjermmedium. Sveisene laget av plasmabuesveising har høy duktilitet, lav hardhet av HAZ og høy stabilitet av buen.

I undervanns-SMAW, som er vist i figur 22.4, er det brukt belagte elektroder direkte under undervannsforhold uten mye forskjell i forhold til friluftsforhold. Elektrodene som vanligvis benyttes er av rutiltype, selv om jernpulverelektroder også benyttes. Alle elektroder til undervanns sveising er gitt et vanntett belegg som kan bestå av shellak eller celluloid oppløst i aceton, vinyl lakk, eller bare gnidning av parafinvoks.

Beleggene har en tendens til å løsne seg i dybder på mer enn 180 meter. Arc-innsnevring øker også med dybde, og det er fryktet at i dybder på mer enn 300 m ingen sveising kan være mulig i stedet for kutting kan resultere. Selv om både AC og DC strømkilder brukes til våt undervanns sveising, men DC med elektrode negativ er mest populær. Den åpne kretsspenningen er vanligvis begrenset til 105 volt.

På tross av mange ulemper ved SMAW er det den mest brukte undervannsveiseprosessen på grunn av sin enkelhet og muligheten til å bli brukt i forskjellige posisjoner for å produsere uvanlige og komplekse ledd. Leddene som produseres har vanligvis 80 prosent strekkfasthet og 50 prosent duktilitet som utelukker sveiser. Bortsett fra nødreparasjoner og berging, brukes våt undervanns sveising også til å lage slips som nye offshore oljebrønner blir brakt til produksjon.

I undervanns SMAW-stål med karbon ekvivalent (CE) mindre enn 0, 40 prosent sveises med mild stålelektroder, og de med karbon ekvivalent mer enn 0, 40 prosent er sveiset med austenitisk rustfritt stål elektroder. Selv om milde stålelektroder ofte fører til underbøyninger, er austenitiske og nikkelbaserte elektroder generelt frie fra underkutt og underbrakesprekk, men porøsiteten kan øke med økningen i sveisestrøm.

Bortsett fra disse fire varianter av våte undervanns sveiseforsøk har også blitt utført på undervanns sveising ved hjelp av prosesser som brannkrepsveising, studsveising og lasersveising. Brannkrepsveising har vist seg å fungere opp til en dybde på 60 m, men slike sveiser ble funnet å ha blowholes for vanndybde på mer enn 20 m.

Undervanns studsveising har vist seg å fungere tilfredsstillende. Praktiske anvendelser av prosessen forventes ved berging og reparasjon av stålkonstruksjoner og vedlikehold av offshore for erstatning av offeranoder.

Bruken av CO ₂ laserstråle for sveising undervann i grunne dyp har også vært vellykket, men den faktiske feltanvendelsen vil avhenge av kraften til laserstrålen og teknikkene som brukes til den faktiske distribusjonen.

Ettersom drift på dybder på over 100 m gir opphav til en rekke vanskeligheter hvis manuell sveising er ansatt, har man utviklet ekstern sveising undervann for dyphavsarbeid der fakkelbevegelser er fullt mekanisert. Slike enheter forventes å finne økt bruk med økning i dyphavsboring for olje- og havbunnsutvinning som krever installasjon av passende strukturer og rørledninger for å formidle produktene.