Подводная сварка — технологии и принципы проведения сварочных работ под водой

04 декабря 2023

Содержание:

  1. Принцип работы, особенности гидросварки
  2. Виды подводной сварки
  3. Материалы и оборудование для гидросварки
  4. Где применяется подводная сварка
  5. Заключение

 

Для ремонта металлоконструкций, находящихся в воде или под водой, применяют подводную сварку (гидросварку или гипербарическую сварку). Метод разработан в 1932 году. Его использовали во время второй мировой войны, когда приходилось экстренно восстанавливать взорванные мосты и поврежденные суда. В 1942 г. создана первая научная лаборатория по разработке новых технологий сварки металлов в жидких средах. В 21 веке продолжается усовершенствование материалов, оборудования, методов автоматизации процесса с минимальным участием сварщика.

Принцип работы, особенности гидросварки

Подводную сварку производят в условиях повышенного давления и низкой температуры. Сварочное соединение элементов происходит внутри воздушного пузыря, который образуется в месте горения газовой дуги. На стенки пузыря давит толща воды. Давление передается на металл: увеличивается скорость работ, расплавленные швы надежно соединяются.

Особенности подводной сварки:

  • под водой труднее разжечь дугу и поддерживать горение ­­из-за коррозии, которой покрыты металлоконструкции;
  • быстрое охлаждение металла в холодной воде снижает прочность и ударную вязкость — сила постоянного тока должна быть интенсивной (180–220 А), чтобы охлаждение происходило медленнее;
  • в рабочей области вода пенится — это затрудняет контроль, приводит к искривлению центра швов;
  • сварочный ток генерирует взрывоопасные смеси, которые могут детонировать — газонаполненные места нужно заполнять инертными газами;
  • возможно образование газовых пузырьков — они создают звуковые волны, ухудшают структуру сварных швов;
  • сварщик не должен находиться между электродом и заземленной деталью — иначе электроток будет протекать через него (он получит удар током).

Подводная сварка дает возможность создавать надежные конструкции, продлевает срок их эксплуатации, снижает производственные трудозатраты и общую стоимость строительно-ремонтных работ, но она производится в тяжелых условиях. У сварщика-дайвера должен быть специальный допуск, который подтверждает его квалификацию, дает право на проведение гидроработ.

Виды подводной сварки

Основные технологии и способы соединения металлов под водой:

Сухая сварка. Работы производят в глубоководной камере, прозрачные стенки которой помогают отслеживать процесс. Приспособление (кессон, бокс, водолазный колокол) погружают в воду, герметично закрепляют в сварочной зоне. Камеру заполняют инертным газом: он вытесняет воду и поддерживает нужное давление. Газовая среда препятствует окислению металла и образованию пор — получается прочный сварной шов.

Мокрая сварка. Производится без удаления воды. Это более сложный метод, требующий большого опыта. При образовании сварочной дуги выделяется тепло, под действием которого металлы плавятся, что упрощает их соединение. В месте формирования шва образуется область, наполненная газом. Внутри нее, несмотря на давление воды, дуга горит стабильно, образуя ровный сварочный шов.

Несмотря на сложность, мокрый метод занимает меньше времени, не требует подготовительных работ. Сокращаются расходы. У сварщика больше свободы для передвижения, ему не нужно находиться в водолазной камере. При сухом способе шов получается ровнее, прочнее, качественней, но намного выше стоимость работ: нужно использовать спецкамеру, плавкраны, насосы и иное оборудование, задействовать обслуживающий персонал.

Материалы и оборудование для гидросварки

Для подводных сварочных работ применяют трубчатые или проволочные электроды из низкоуглеродистой стали. Порошковая проволока дает более тонкие, ровные швы. Трубчатые электроды покрыты гидрофобной пленкой, не раскисающей в воде. Водостойкий эффект обеспечивают смеси смол, парафина, лаков.

В трудодоступных местах допустимо применять ручную сварку. В остальных случаях используют полуавтоматы. Гидросварщик меняет направление подачи проволоки и следит за качеством шва, чтобы соединение было аккуратным. По технике безопасности напряжение в зоне работ не должно превышать 30–35 V, аппарат на выходе должен выдавать 80–120 вольт. Перед заменой электродов нужно отключать электропитание полуавтомата.

Где применяется подводная сварка

Технологии сварочных работ под водой нашли применение в разных отраслях промышленности, особенно в гидроэнергетике, мостостроении, судостроении, гидротехнике.

Их используют:

  • для сооружения мостов, плотин, дамб, шлюзов, гидроэлектростанций;
  • при возведении нефтяных платформ, буровых вышек;
  • для восстановления поврежденной обшивки речных и морских судов;
  • при прокладке и ремонте трубопроводов и туннелей, проходящих по дну водоемов;
  • для устройства пирсов, причалов, плавучих доков, прочих портовых сооружений;
  • при отладке нарушенного электроснабжения из-за повреждения подводных кабелей.

В большом количестве подводные сварщики требуются компаниям, осуществляющим строительство и ремонт подводных конструкций и судов, гидроразведку залежей нефти, газа, полезных ископаемых. В задачи специалистов входит техническое обслуживание гироконструкций, устранение повреждений из-за длительного воздействия воды и солей.

Заключение

Сварку под водой производить гораздо тяжелее, чем на суше. Это самая сложная техника соединения металлических элементов. Иногда водолазам-сварщикам, одетым в гидрокостюмы, приходится делать работу на глубине 80–100 м, где они испытывают чрезмерное давление толщи холодной воды. Экипировка подводного специалиста весит не менее 80 кг. При неверных движениях расплавленный металл высокой температуры может прожечь водолазное снаряжение. Важно при работе выполнять предписания и технологические требования, соблюдать технику безопасности.

При обычном ремонте выбор мокрого или сухого способа сварки определяет заказчик. Задание на капремонт или модернизацию сооружений разрабатывает проектная организация.

Закажите смету
на водолазные работы
для вашего объекта

    image
    image