خانه / جوشکاری / جوشكاري در زير آب

جوشكاري در زير آب

از شروع دهه 1970 به دليل استخراج نفت و گاز از عمق دريا كه به علت ضرورت استفاده از منابع نفتي زيردريايي انجام شد، موضع جوشكاري زيرآب به عنوان مسئله اي مهم در صنعت دريايي مطرح شده است. براي دستيابي به ديدگاهي كلي در اين زمينه بايستي به منابع مراجعه نمود و لي به طوركلي برحسب شرايط، نقطه نظرهاي كيفيتي و ساير پارامترها مي توان دو روش جوشكاري زيرآب را از هم جدا نمود:

الف) جوشكاري مرطوب

ب) جوشكاري خشك

برحسب نوع پروژه و كيفيت جوشي كه بايستي انجام شود، تصميم گرفته مي شود كه چه روشي و با چه پروسه جوشكاري بايستي جايگزين شود، چه نوع فولادي (يا فلز ديگري) بايستي استفاده شود، در چه عمقي بايد جوشكاري انجام شود و چه كيفيتي در درز جوش بايد وجود داشته باشد.

در روش جوشكاري مرطوب، عمليات جوشكاري در زيرآب اجرا شده و مستقيماً با محيط مرطوب سروكار دارد. در روش جوشكاري خشك، يك اتاق خشك در نزديكي محلي كه مي بايستي جوشكاري شود ايجاد شده و جوشكار كار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقك انجام مي دهد.

جوشكاري مرطوب

نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان جوشكاري كه در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد. آزادي عملي كه جوشكار در حين جوشكاري از اين روش دارد، جوشكاري مرطوب را مؤثرتر و به روشي كارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه كرده است. تأمين كننده نيروي جوشكاري روي سطح مستقر شده است و توسط كابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشكار متصل مي شود.

نحوه عملكرد جوشكاري مرطوب

پروسه ي جوشكاري مرطوب در زير آب طي مراحل زير صورت مي پذيرد:

قطعه كاري كه قرار است جوش داده شود به يك طرف مدار الكتريكي متصل بوده و الكترود فلزي در طرف ديگر مدار، اين دو قسمت از مدار (الكترود و قطعه كار) كمي به يكديگر نزديك شده ولي بعد از مدتي از يكديگر فاصله مي گيرند. در حين نزديك شدن الكترود به قطعه كار، جريان الكتريكي وارد شكاف شده و باعث ايجاد يك جرقه الكتريكي پايستار مي شود (قوس) و باعث ذوب شدن فلز در آن ناحيه و شكل گرفتن حوضچه جوش مي شود. در اين زمان، نوك الكترود ذوب شده و ذره هاي كوچك فلز در حوضچه مذاب جمع مي شود، در طول اين عمل جريان مذابي، نوك الكترود را پوشش داده و روكش الكترود گاز محافظ را ايجاد مي كند كه موجب استحكام بخشيدن به قوس شده و همان طور كه گفته شد از جريان فلز مذاب محافظت مي كند. قوس در يك منطقه حفره مانند ذوب مي شود و جوش را پديدار مي سازد.

جوشكاري دستي قوس الكتريكي

روش قديمي و سنتي جوشكاري قوس الكتريكي دستي هنوز يكي از معمول ترين روشهاي جوشكاري مرطوب به شمار مي رود. مزاياي آن انعطاف پذيري در جايگزيني و پائين بودن هزينه دستگاه هاست. اشكال آن در كيفيت متوسط خط جوش آن است. موقعيت فعلي از آن جهت شناخته مي شود كه تعداد محدودي الكترود براي اين ونوع جوشكاري مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. اين الكترودها الكترودهايي است كه براي جوشكاري در محيط بيرون از آب به كار برده مي شوند كه براي استفاده در داخل آب به يك لايه محافظ مخصوص روي روپوش خود مجهز شده اند.

در جوشكاري مرطوب MMA (جوشكاري قوس فلزي دستي) دو مشخصه زير بكار گرفته مي شود:

ـ تأمين كننده نيرو: dc

ـ قطبيت: قطبيت منفي

اگر از جريان DC و قطب + استفاده شود، برقكافت روي داده و سبب خرابشدگي و از بين رفتن سريع اجزاء فلزي نگهدارنده الكترود مي شود. براي جوشكاري از جريان AC نيز به دليل عدم امنيت كافي و وجود مشكلاتي كه در حفاظت از قوس در زيرآب وجود دارد، استفاده نمي شود.

منبع تغذيه مي بايستي يك دستگاه جريان مستقيم كه داراي رده بندي آمپر بين 300 تا 400 است، باشد. دستگاههاي جوشكاري ژنراتور موتوراغلب براي جوشكاري مرطوب مورد استفاده قرار مي گيرد. پيكره دستگاه جوشكاري مي بايستي در پايين، زير كشتي قرار داده شده باشد. مدار جوشكاري مي بايستي شامل نوعي سوئيچ مثبت باشد كه معمولاً از يك كليد تيغه اي استفاده مي شود و از جوشكار غواص فرمان مي گيرد. كليد تيغه اي در مدار الكترود مي بايستي در تمام طول جوشكاري در برابر شكسته شدن مقاوم باشد و نيز از امنيت كافي برخوردار باشد. منبع تغذيه جوشكاري مي بايستي در حين فرايند جوشكاري تنها به نگهدارنده الكترود وصل باشد. در اين روش از جريان  مستقيم همراه با الكترودهاي منفي و نيز از نگهدارنده الكترود ويژه اي كه در برابر آب عايق هستند استفاده مي شود. نگهدارنده هاي الكترود جوشكاري كه در زير آب بكار گرفته مي شوند از يك سرخميده براي گرفتن الكترود و نگه داشتن آن در خود بهره مي برند و ظرفيت پذيرش دو نوع الكترود را دارد.

نوع الكترودي كه به كار گرفته مي شود بر طبق استاندارد AWS (انجمن جوشكاري امريكا) در طبقه بندي E6013 قرار گرفته است. اين الكترودها مي بايستي ضدآب باشند و تمامي اتصالات نيز بايد به طوري عايق بندي شده باشد كه آب نتواند با قسمت هاي فلزي كوچكترين تماسي داشته باشد. اگر عايق بندي شكستگي داشته باشد و يا قسمتي از آن ترك داشته باشد، آنگاه آب مي تواند با فلز تماس پيدا كرده، موجب ايجاد نقص و در نهايت كار نكردن قوس شود.

آنچه كه در جوشكاري زيرآب تأثير مهمي دارد حركت دائمي حبابهاي گاز و بخار آب به بالا و تأثير آن روي تعادل قوس الكتريكي كه توسط اين حبابها احاطه شده مي باشد. آزمايشهايي كه روي الكترودهاي بودن روپوش انجام شده كه قوس الكتريكي آنها حتي در جوشكاري در هواي آزاد نيز دچار عدم تعادل مي شود و همچنين الكترودهاي cored wire معمولي نشان داد كه اينها براي جوش زيرآب به هيچ وجه كارائي ندارد و قوس الكتريكي آنها به راحتي در زير آب پاره مي شود. اين نكته در اينجا قابل ذكر است كه در جوشكاري تمام اتوماتيك MAG با الكترودهاي flux cored و استفاده از حفاظ بخارآب با وجود اينكه جريان محافظت كننده بخار آب در مقابل بخار آب به طور يكنواخت در اطراف قوس الكتريكي برقرار مي باشد و لي قوس الكتريكي دچار عدم تعادل خواهد شد. به منظور اينكه كيفيت جوش مرطوب را بالا نگه داريم بايستي مواردي مانند زدن جرقه، مجدداً برقرار كردن قوس الكتريكي، تعادل در قوس الكتريكي، آرام بودن پيشرفت مذاب در جوش و غيره را كاملاً تضمين نمائيم.

زاويه بين الكترود و قطعه كار در جهت جوشكاري بين 30 تا 20 درجه مي باشد. در جوشكاري سطح (روپوش دهي) اين زاويه 70 درجه توصيه مي گردد.

براي جوشكاري فولادهاي غيرآلياژي كه درصد كربن معادل در آنها كمتر از 4/0 درصد مي باشد، از الكترودهاي فريتيك استفاده مي شود، ولي براي فولادهايي كه درصد كربن معادل آنها بيش از 4/0 درصد مي باشد الكترودهاي اوسنيتي و الكترودهاي محتوي درصد بالاي نيكل ترجيح داده مي شوند. به دليل امكان خوردگي موضعي مواد اوستنيتي نسبت به فولادهاي فريتي، استفاده از الكترودهاي اوستنيتي نيز در جوشكاري مرطوب
بي اشكال نيست.

به منظور افزايش سرعت جوشكاري و بالابردن كيفيت درز جوش به جاي استفاده از روش جوش دستي با قوس الكتريكي جوشكاري MIGA/MAG با دو نوع الكترود سيم جوش flux cored , solid تحت آزمايش قرار گرفت.

با روش MIGA/MAG با استفاده از آرگن يا  CO2به عنوان گاز محافظ و با استفاده از الكترودهاي solid با وجود بهبودي روند جوشكاري و آزمايشهاي متعددي كه صورت گرفت كيفيتي مطلوب تر از جوش دستي با الكترود تكي به دست نيامد. در اعماق بالاي 60 متر نياز به ولتاژ و شدت جريان بيشتري براي جوشكاري مي باشد، به خصوص مواقعي كه گاز محافظ CO2 باشد. در اين حالت اتصال به قطب مثبت الكترود بهتر است. زاويه الكترود با قطعه كار در جهت جوشكاري براي fillet weld بين 60 تا 80 درجه و براي butt weld حدود 45 درجه مطلوب مي باشد.

در ژاپن روشي براي بهسازي جوش MIGA/MAG در زير ابداع گرديد و آن بدين صورت بود كه قوس الكتريكي علاوه بر محافظت توسط گاز محافظ، توسط يك لايه اضافي جت آب نيز در مقابل نوسانات احتمالي ناشي از جريان آب محافظت مي شد.

در مقايسه با استفاده از سيم جوش solid، استفاده از سيم جوش flux cored اين مزيت را دارد كه اولاً سرعت جوش را دو برابر مي كند، ثانياً چكش خواري درز جوش خيلي بالاتر خواهد بود.

طبق منابعي كه در دست است جوش مرطوب با استفاده از flux cored  در كشور شوروي سابق به خصوص براي جوشكاري سكوهاي دريايي استفاده ميشده است. براي تكميل آزمايشات و تحقيقات در شوروي سابق از روش TIG (جوش تنگستن) با استفاده از محافظت بخارآب در هوا براي تست اين الكترودهاي استفاده شد و نتايج آن براي جوشكاري زير آب مورد استفاده قرار گرفت.

از ديگر روشهاي قابل ذكر و مهم براي جوشكاري در زير آب جوشكاري اصطكاكي و جوشكاري انفجاري مي باشد. 1)جوشكاري اصطكاكي؛ در ژاپن و انگلستان  در عمق 40 متري تحت آزمايش قرار گرفت، كه نتايج خوبي در برداشت و بعدها از اين روش براي اتصال مواد پلاستيكي در زير آب استفاده شد. 2) جوشكاري انفجاري؛ تست اوليه اين روش در ژاپن انجام شد به صورت روكش دهي مس بر روي فولاد بود. پس در انگلستان براي اتصال خطوط لوله در زيرآب  مورد استفاده قرار گرفت.مزيت جوشكاري انفجاري در آن است كه خيلي سريع و با كمك كنترل از راه دور انجام مي شود و لذا فرصت هرگونه عكس العمل متالوژيكي را كه موجب خراب شدن كيفيت جوش شود از بين مي برد.

مزاياي جوشكاري مرطوب

اگرچه جوشكاري مرطوب كاربرد گسترده اي پيدا كرده است ولي همچنان از وجود نواقصي رنج مي برد، از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد:

1) آب ديدگي سريع فلز جوشكاري، دليل اين آب ديدگي آبي است كه در اطراف آن وجود دارد. اگرچه آب ديدگي نيروي تنش پذيري را در جوشكاري افزايش مي دهد ولي كش پذيري و مؤثر بودن جوش را كاهش داده، سختي و روزن داري آن را بالا مي برد.

2) توليد زياد هيدروژن، حجم بسيار زيادي از هيدروژن در منطقه جوشكاري ايجاد
مي شود كه بر اثر تفكيك بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است. H2 موجود در محيط تحت تأثير گرما (HAZ)(8) در فلز جوشكاري حل مي شود كه باعث ايجاد ترك خوردگي و شكاف هاي ميكروسكوپيك مي شود.

3) ازديگر معايب آن ديد پذيري كم است. گاهي اوقات جوشكار نمي تواند به درستي منطقه مورد نظر را جوش دهد.

جوشكاري بيش فشار (جوشكاري خشك)

تا سال 1967 ميلادي جوشكاري در زير آب منحصر به جوشكاري مرطوب بود.

اصول جوشكاري خشك بر اين متكي است كه يك اتاق تحت فشار هوا در اطراف محل جوشكاري ايجاد مي كنند و غواص با وارد شدن در اين اتاق شروع به جوشكاري
مي نمايد.

پس از انجام آزمايشها و نتايجي كه از اين تحقيقات حاصل شد در نهايت اولين تجربه عملي براي جوشكاري خشك زير آب در سپتامبر 1967 انجا گرفت. در اين سال يك خط لوله كه در عمق 5/33 متري در زيرآب در خليج مكزيك قرار داشت در يك اتاق فشار زير آب تحت عمليات جوشكاري خشك قرار گرفت.

جوشكاري بيش فشار در اتاقك هاي پلمب شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار اكسيژن است). اين جايگاه خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليوم و اكسيژن جوشكاري بيش فشار اتاق پلمب شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده مي شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار اكسيژن است) اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليوم و اكسيژن قابل تنفس باشد پرشده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي شود. در اين روش در اتصالات جوش بسيار با كيفيتي ايجاد مي شود به طوري كه با اشعه ايكس و ديگر تجهيزات لازم ايجاد مي شومد. فرايند جوشكاري قوس گاز تنگستن دراين قسمت بكار گرفته خواهد شد. محوطه زير جايگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراين جوشكاري در محل خشكي صورت گرفته ولي در فشار هيدرواستاتيكي آب دريا كه در محيط مجاور آن قرار دارد.

خطرات بغرنج

براي غواص يا جوشكار خطر شك الكتريك وجود خواهد داشت. اقدامات احتياطي كه انجام شداه اند عبارتند از عايق بندي مناسب و در حد كافي تجهيزات جوشكاري، بسته شدن منبع الكتريسته درست زماني كه قوس به پايان مي رسد و نيز محدود كردن ولتاژ جوشكاري قوس فلزي دستي در مدار باز دستگاه جوشكاري، خطر ديگر توليد شدن هيدروژن و اكسيژن در جوشكاري مرطوب توسط قوس است.

اقدام هاي احتياطي مي بايستي در مورد بلند كردن كپسول هاي گاز نيز رعايت شود. به اين دليل كه آنها به صورتي بالقوه توانايي زيادي براي منفجر شدن دارا هستند. خطر بعدي اي كه سلامت يا جان جوشكار را تهديد مي كند نيتروژني است كه در فشار زياد در معرض هوا قرار گرفته و مي تواند به وي آسيب برساند. اقدامات احتياطي شامل فراهم آوري يك منبع گاز يا هواي اضطراري مي شود كه در كنار غواص قرار گرفته است و نيز اتاقك فشار زدايي براي جلوگيري از خفگي توسط نيتروژن كه بعد از اشباع شدن روي سطح پخش مي شود.

در سازه هايي كه از جوشكاري مرطوب زير اب استفاده مي كنند، بازرسي بعد از جوشكاري ممكن است بسيار مشكلتر از جوشكاريهاي باشد كه در محيط بيرون و در معرض هوا انجام مي پذيرد. اطمينان از بي نقص بودن چنين جوشكاري هايي به مراتب اهميت بيشتري پيدا كرده و در واقع احتمال اينكه عيب و كاستي ناشناخته اي پديدار شود، وجود دارد.

كاربردهاي اتاقك جوشكاري و تعميرات زير آب

ـ سهولت و ايمني تعميرات و جوشكاري زير دريا

ـ ايجاد محيط خشك در زير دريا جهت انجام عميلات نصب و تعميرات

ـ توسعه و تسريع در عمليات آبرساني به جزاير جنوبي

ـ گسترش شبكه هاي خدماتي برق و آب به مناطق دريايي

ـ صرفه جوئي هاي ارزي قابل توجه

ـ قابليت تعمير اتصالات سكوهاي نفتي آسيب ديده

ـ ايجاد امكان انجام تعميرات اكتشاف يا پژوهش هاي علمي در اعماق زياد

مشخصات فني اتاقك

ابعاد اصلي اتاقك

طول 5/3 متر و مقطع 5/2 * 5/2 مترمربع

تعداد نفرات

دو نفر

عمل عملكرد اتاقك

30 متر

قلاب هاي حمل و نقل

4 عدد

جنس بدنه

فولاد  دريايي ريز دانه

حفاظت از خوردگي

پوشش اپوكسي

حداقل زمان عميلات

6 ساعت

حد دوام اكسيژن (حداكثر مدت عمليات)

6 ساعت

فشار داخل محفظه

معادل فشار بيرون از اتاقك

ظرفيت اضطراري هوا

Bar 100/ lit 50 * 1

سيستم روشنايي داخل

لامپ هاي فلورسنت Watt8 و volt 24*6

اتاقك جوشكاري و تعميرات زير آب مجهز به سيستم هاي زير مي باشد

ـ سيستم مانيتورينگ گازهاي سمي

ـ تجهيزات ايمني

ـ كابل ارتباطي  و قدرت

ـ  ابزار دقيق عمومي

ـ تغذيه الكتريكي

ـ سيستم ارتباط صوتي، تصويري مدار بسته

ـ جرثقيل سقفي نيم تني با قابليت جابجايي در طول

ـ خروجي الكتريكي

ـ خروجي هواي فشرده

ـ دوربين مدار بسته

منطبق بر شرايط فشار در اتاق بود قرار داشتند و هواي بازدم آنها نيز از طريق ماسك به لوله هايي متقل و به خارج از اتاقك هدايت مي شد.

آزمايش ها و تحقيقات اساسي در جهت بهبود جوشكاري با قوس الكتريكي تحت فشار

در كشورهاي آمريكا، روسيه سابق، انگلستان، فرانسه و ژاپن تحقيقاتي با روش WIG , MIG و در فشار 32 اتمسفر كه معادل عمق 310 متر مي باشد انجام گرفت. هدف از اين آزمايش ها كه ابتدا با روش كنترل از راه دور و بدون حضور انسان انجام گرفت آن بود كه حتي الامكان زمان جوشكاري كوتاه باشد تا نتيجه گيري ساده گردد. آزمايش ها در يك اتاق فشار غواصي تبديل شده و با اتاق جوشكاري و تحت جريان گاز آرگن و هليم انجام شد و نتايج زير را در برداشت:

الف) با افزايش فشار مقطع قوس الكتريكي تنگ تر مي شود كه اين موجب كوچكتر شدن لكه آند (يا كاتد) مي گردد.

ب) با تنگ شدن مقطع قوس الكتريكي ولتاژ آن بايستي افزايش يابد. به عنوان مثال در جوشكاري تنگستن WIG با جريان مستقيم با شدت 150 آمپر و با سرعت 100 ميليمتر بر دقيقه و طول قوس الكتريكي 2/3 ميليمتر، افزايش فشار از يك اتمسفر به 32 اتمسفر موجب افزايش ولتاژ از 10 به 24 ولت خواهد شد و اين در شرايطي است كه گاز آرگون باشد، چنانكه گاز محافظ هليم باشد افزايش ولتاژ از 15 به 30 ولت خواهد بود.

ج) هر چه تنگ شدن مقطع قوس الكتريكي بيشتر باشد افزايش توان جوشكاري، تراكم انرژي و دماي قوس الكتريكي بيشتر خواهد بود. چنانچه با افزايش فشار از يك آتمسفر به 11 آتمسفر با شدت جريان و سرعت ثابت عمق جوش 50 درصد افزايش مي يابد ضمن آنكه پهناي گرده جوش 14 درصد كم خواهد شد يعني شعله متمركز خواهد شد.

تحقيق روي جوشكاري MIG/MAG در اتاق فشار

در اتاق فشار با گاز آرگن محتوي 2 درصد اكسيژن نتايج زير حاصل مي گردد:

الف) مشابه با جوشكاري WIG، در جوشكاري MIG/MAG نيز افزايش فشار موجب تنگ شدن شعله خواهد شد. در اين شرايط با اتصال الكترود به قطب مثبت و حفظ شدت جريان ثابت، لكه كاتدي به داحل مذاب جوش هدايت خواهد شد و لكه آندي در اطراف الكترود رولي قرار مي گيرد.

ب) با تنگ تر شدن مقطع قوس الكتريكي افزايش ولتاژ، تراكم انرژي قوس الكتريكي و افزايش سرعت جريان گاز پلاسما همراه است، بويژه در هنگامي كه عبور فلز ذوب شده از نوك الكترود رولي به مذاب جوش در منطقه هسته قوس الكتريكي اتفاق بيفتد.

ج) در رابطه به جوشكاري MIG تحت حفاظت آرگون، با پارامترهاي جوشكاري قطر الكترود يك ميليمتر، الكترود متصل به قطب مثبت، سرعت جوش 200 ميليمتر بر دقيقه ريال سرعت پيشروي الكترود رولي برابر با 4 تا 6/5 متر بر دقيقه، فاصله نوك مشعل تا قطعه كار 15 ميليمتر و 25/0 آتمسفر گاز اكسيژن در آرگن، با افزايش فشار آرگون به 8 آتمسفر عمق جوشكاري زيادتر خواهد شد.

جوشكاري خشك در يك باكس زير آب

در اين روش جوشكاري در يك باكس زير (جعبه محدوده) كه از ديواره شفاف تشكيل شده انجام مي شود. غواص خودش داخل آب است و فقط دست او همراه جوشكار داخل باكس مورد نظر كه تحت هواي فشرده قرار دارد وارد مي شود و جوشكاري مي نمايد.

در اين روش ترجيحاً از پروسه MIG/MAG براي جوشكاري استفاده مي شود.

گاز محافظي كه در اين مورد بكار برده مي شود گاز آرگن با مخلوطي از 5 درصد گاز CO2 مي باشد.

در اولين مراحل استفاده از باكس براي جوشكاري خشك تا عمق 43 متري جوش هاي بسيار خوبي داده شد بنحوي كه استاندارد AP11104 در مورد آنها صادق بود. جوشكاري در خطوط لوله از جنس فولاد لوله ـ API-5LX و پايه سكوهاي دريايي از جنس
ST52-3N (BS 4360-GRADE 50D انجام گرفت.

ضخامت لوله تا 4/25 ميليمتر مي رسيد. در باكس جوشكاري عمليات حرارتي قبل و بعد از جوشكاري نيز انجام گرفت. همچنين در اين باكس ها جوشكاري آلومينيوم به نحو مطلوبي انجام گرفت.

با افزايش عمق بيش از 43 متر براي جوشكاري در باكس زير آب مشخص گرديد كه با افزايش MIG/MAG بعلت توليد دود زياد و عدم كنترل بر مذاب جوش هاي موفقي نمي توان انجام داد. لذا در آزمايش هاي در اتاق مشابه با عمق 183 متري از روش پلاسما و از الكترود روپوش دار CORED WIRE استفاده شد. سرانجام به اين نتيجه رسيدند كه براي اعماق بالاتر از 43 متر با روش پلاسما و استفاده از الكترود فوق الذكر مي توان خطوط جوش مناسبي را تا عمق 200 متري در باكس زير آب انجام داد.

مزاياي جوشكاري خشك

1ـ ايمني و غواص: جوشكاري در يك اتاقك صورت گرفته كه موجب مصون ماندن جوشكار از جريانات اقيانوسي و يا احتمالاً موجودات دريايي مي شود. اين جايگاه خشك و گرم از روشنايي مطلوبي برخوردار بوده و از سيستم كنترل محيط خاصي نيز بهره مي گيرد (ESC).

2ـ كيفيت خوب جوش: اين روش توانايي ايجاد جوش هايي را دارد كه حتي مي توان آن را با جوش هاي موجود در فضاي باز و در مجاورت هوا مقايسه كرد. دليل اين امر اينست كه ديگر آبي وجود ندارد كه بخواهد جوش را خاموش و يا قطع كند و نيز اينكه ميزان هيدروژن (H2) توليدي آن كمتر از جوشكاري هاي مرطوب است.

3ـ كنترل سطح: آماده سازي اتصال، همترازي لوله، بررسي آزمايش ضد مخرب (NDT) و غيره به صورت عيني كنترل و تنظيم مي شوند.

4ـ آزمون غير مخرب (NDT): آزمون غير مخرب براي محيط خشك جايگاه تسهيل شده است.

هزينه و ارزش مالي اين اتاقك به صورت قابل ملاحظه اي بالا بوده و بسته به عمق محل كار هزينه آن افزايش مي يابد. عمق محل جوشكاري در كار تأثير مي گذارد. طوري كه در اعماق بيشتر جمع كردن قوس و استفاده از ولتاژهاي بالاتر و متناسب با آن لازم و ضروري مي باشد. انجام يك كار جوشكاري بدين شكل هزينه اي بالغ بر 80000 دلار دارد و نيز گاهي اوقات نمي توان از يك اتاقك براي چند كار مختلف استفاده كرد، كه البته اين مشكل بستگي به نوع كارها و ميزان تفاوت آنها دارد.

چكيده

بعد از جنگ جهاني دوم با پيشرفت سريع صنعت و نيز صنايع دريايي، سازه هاي سنگين دريايي احداث و مورد بهره برداري قرار گرفت. طبيعي است با مرور زمان تعمير قسمت هاي فرسوده يا آسيب ديده امري لازم و ضروري مي نمود، در ضمن اينكه انجام عمليات جوشكاري سازه هاي دريايي و خطوط لوله واقع در اعماق درياها عملياتي دشوار و پر هزينه مي باشد.

جوشكاري در زير آب مي تواند به دو صورت خشك يا تر انجام شود. جوشكاري تر به معناي جوشكاري در آب بوده كه در موارد حساس دقت لازم را ندارد و احتياج به غواصان ورزيده جوشكار دارد. روش ديگر انجام عمليات جوشكاري، استفاده از اتاقك هاي خشك جوشكاري مي باشد. در اين روش كه در پژوهشكده علوم و تكنولوژي زير دريا وابسته به دانشگاه صنعتي اصفهان طراحي شده است، اتاقك بر روي قسمت آسيب ديده قرار گرفته و پس از تخليه آب از درون اتاقك، جوشكاري در محيط خشك و پرفشار انجام مي پذيرد. اين اتاقك داراي فك هايي مي باشد كه جهت در يك راستا قرار دادن مقطع دو لوله اي (يا اعضائي) كه باستي جوشكاري يا تعمير شوند تعبيه شده اند. سيستم تهويه، گازهاي مضر را از داخل اتاقك به بيرون هدايت مي نمايد. در اين طرح اتاقك شامل بدنه، تجهيزات روشنايي، مكانيزم آب بندي، سيستم ارتباط با شناور، تعادل و فضاسازي مي باشد. هدف از طرح، جوشكاري و تعمير لوله هاي پلي اتيلن حاوي آب شيرين مي باشد و از آنجايي كه براي اولين بار در سطح كشور اقدام به طرح چنين وسيله اي مي شود حائز اهميت و توجه مي باشد و اطلاعات جمع آوري شده و منابع و نتايج اين طرح مي تواند نقطه شروعي براي انجام طرح هاي مشابه در صنايع نفت و ساير صنايع دريايي و كليدي كشور باشد.

با توجه به اينكه جوشكاري و تعمير يك پايه سكوي نفتي در حدود يك ميليون دلار هزينه دربردارد، نتايج حاصل از اين طرح مي تواند صرفه جويي قابل توجهي در خروج ارز بنمايد و تكنولوژي تعميرات زيردريا را براي نخسين بار وارد كشور كند. علاوه بر آن در صورت گسترش شبكه هاي آب شيرين و برق و ديگر امكانات رفاهي به مناطق دور دست دريايي، امكان توسعه اجتماعي و اقتصادي وجود دارد. در ضمن تعيمر لوله هاي مستعمل نفت كه داراي نشتي مي باشند به جلوگيري از آلودگي محيط زيست كمك شاياني مي نمايد.

لذا بايستي گفت تنايج حاصل از اين طرح، تجربه وسائل مورد نياز براي انجام تعميرات در اعماق دريا را به همراه تكنولوژي مربوطه مي نموده و تكنولوژي و خدمات را مي توانند به كليه كشورها توليد كننده نفت ارائه نمايند. در ضمن آنكه مي تواند به نحو قابل ملاحظه اي به توسعه جزاير جنوبي كشور منجر گردد.

درباره ی ansarinia

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *